GコードとMコードを理解する：CNC加工成功の鍵となるコマンド

その名の通り、CNC（コンピュータ数値制御）はコンピュータを用いた工作機械の自動制御です。しかし、それは自動的に起こるものではなく、適切なコード化されたプログラム指示が必要です。

Gコードとは？ Mコードとは？ それらのプログラミングはどう機能する？ この記事でそれぞれを解説しますが、まずプログラミング自体が何かを確認しましょう。

プログラムとは、CNCマシンに何をさせるかを指示するコードとデータのシーケンスです。プログラムされたコードと、CNCマシニングセンターにセットされた適切な工具により、正しく繰り返し可能な部品製造が可能になります。

プログラミングプロセスに興味がある方は、こちらの記事をご覧ください。

CNCマシン稼働中、オペレーターのモニターにコードが表示され、スクロールしながらマシンによって読み取られ実行されていきます。

Gコード——アクションの主役

シンプルに言えば、GコードはCNCマシンを制御するソフトウェアプログラミング言語です。複雑なCNC加工でも、Gコードは直感的で論理的に記述されます。

「G」に続く数字が、ジオメトリ変更のコマンドです。例：「G00」は高速移動コマンド。工具を部品ジオメトリへ最大速度で移動させ、一般に工具と部品の遠近移動に用いられます。

Gコードの例：

• G00: 指定座標位置へ高速移動
• G01: 直線補間移動（切削送り）
• G02/G03: 時計回り/反時計回り円弧補間移動

これらのコード（G00等）の後ろには幾何学的位置が続きます。ジオメトリは軸上の座標で表現されるため、平面上の「X」座標と「Y」座標となります。

「G00 G58 X-120. Y-5.」を分解してみましょう。「G00」は高速移動。「G58」はワーク座標系指定（ワークオフセット、部品原点基準でジオメトリ変更）。「X-120.」はX軸上の-120mmへ、「Y-5.」はY軸上の-5mmへ移動を意味します。

Gコードは停止されるまでアクションを無限に繰り返せます。例：G01に続くX, Y, Z位置シーケンスは、全てG01の直線送り移動として実行されます。典型的な加工例は面取りで、位置シーケンスで部品の面輪郭を加工します。

これら全てのGコード座標により、CNCマシンは一貫した性能を発揮しつつ、異なる部品製造への柔軟性も確保できます。

X軸とY軸がスピンドルを精密に位置決めし、切削や他の機能を実行します。

Mコード——機能のオーガナイザー

Mコードは雑多な機能を制御し、一般に「非ジオメトリなマシン機能」と捉えられます。例：スピンドル回転開始/停止、クーラントオン/オフ、パレット交換等。これらはマシンにより多少異なる場合があります。

Mコードの例：

• M00: 現在実行中の機能を停止
• M03: スピンドル正回転開始
• M08/M09: フラッドクーラント オン/オフ

Gコード同様、「M」と数字で構成されます。しかしGコードと異なり、Mコードはマシン固有の面が強く、よりカスタマイズ可能です。両タイプがあってこそCNCマシンは機能します。

あらゆる言語と同様、CNCには他にも多くの側面があります。以下のチャートは、プログラムに含まれ得る全プログラムラインのほんの一例です。

プログラム行	説明
N102 M6 T2	ブロック番号102、工具2へ交換（3インチ フェイスミル）
Comment	マシンは読まないが、オペレーター/エンジニアへ工具2が3インチフェイスミルであることを伝える
M82	パレットA
IF[#10002+#11002LT150.]GOTO2001	工具高さ最小値チェック
IF[#10002+#11002GT154.]GOTO2002	工具高さ最大値チェック
G00 G90 B267.	高速、絶対位置決め、パレットをB267度へ回転
M08	クーラントオン（パートB）
Comment	括弧内はマシンが読まない。プログラマー/オペレーター向けコメント

コードプログラミング行の例と意味。括弧内はマシン非読み取り。プログラマーとオペレーター向けコメントです。

その他のコマンド、その他のマシン

Gコード、Mコード、X/Y/Z軸位置決めに加え、CNC加工では他のコマンドも使用されます。M03スピンドル回転開始コマンドには「S」コマンドが必要で、スピンドル回転数（rpm）を制御します。

現在のコードサンプルに追加すると：G00 G58 X-120. Y-5. M03 S3820.

「S3820」はスピンドル回転数3820 rpmを指示。ここまででジオメトリとスピンドル速度が設定されました。

その他の機能：

• F: 送り速度
• T: 工具番号
• H: 工具長オフセット呼び出し

CNCマシンの能力に応じて、他にも多くの英数字指定が使用可能です。

ここで紹介したGコード・Mコードの具体例は、横形・立形マシニングセンターのプログラムに基づきます。CNC旋盤でもGコード・Mコードを使用しますが、旋削用に異なるコマンドとシーケンスが期待されます。

ソフトウェアの力

マシンはしばしばGコードで直接プログラミングされますが、CNCプログラマーはハイレベルなCAM（コンピュータ支援製造）プログラミングツールを使用するのが一般的です。

Mastercamは、プログラマーがプロジェクトに適したコードを作成するのを支援するコード生成ソフトウェアです。CNC業界の標準で、プログラマーからの入力（必要な全て）を受け取り、適切なGコードとMコードをポストプロセッサ（別ソフトウェア、Mastercamと連携）へ出力します。

Mastercamの簡易的な動作例：プログラマーがマシンモデルと加工治具をインポート。工具とスピンドルが通る工具パスを選択すると、ソフトウェアがコードを生成。プログラマーはCADモデルで作業し、図面で正確な仕様と公差を参照します。

Mastercamは強力ですが、複雑な部品（大型・多数工具）では2週間のプログラミングを要し、シンプルな部品なら2時間で完了します。显然、3工具ジョブは100工具ジョブに比べ簡単です。

Mastercamソフトウェアはプロジェクト全体を可視化。左側に各機能を実行するために必要なコードを含むフォルダが表示されます。

誰がGコードとMコードを知る必要があるか？

職務によりますが、この記事を読むだけでCNCプログラミングのGコード・Mコードについて十分かもしれません。あるいは、日常業務を適切に遂行するために深く掘り下げる必要があるかもしれません。

CNC機械加工工場内では、コードについて知っていることは多くのポジションで役立ちます。優れた社内研修プログラムを持つ工場では、オリエンテーションでコーディングの基礎を新入社員に説明します。現場OJTの一環として含める工場もあります。

部品とプロセスによりますが、CNCマシニングセンターとプログラムは限られたインタラクションで繰り返し実行されます。オペレーターはロード、アンロード、検査、バリ取り、梱包を行います。

理想的には、正しいCNCコードが一度プログラミングされれば完了で、現場での編集は不要です。しかし多くのプロジェクトでは、ワークオフセット調整や工具摩耗補正など微調整が必要です。

マシンコントロールは誤変更防止のためロックされています。編集は現場でも可能ですが、キーでイネーブルする必要があります。編集は主に経験豊富なエンジニア、セットアップ担当、スーパーバイザーに限定されます。

さあ、あなたはコードを解読しました！ 少なくともGコードとMコードが何か、関連コマンドの一部を知りました。もしかしたら、CNC工場の専門性を活用することを検討しているかもしれません。

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著者について

DanはStecker Machineのマシンを高速化させます。切削工具とプログラムを最適化し、製造問題を是正し、新規ジョブと製品改善のための高度工具を設計・選定。TomはStecker MachineのMastercamエキスパート。全CNCフライスプログラミングを担当し、治具設計と生産サポートも行っています。