G コードと M コードを理解する:CNC 加工を成功させるための重要なコマンド

CNC（コンピュータ数値制御）とは、その名の通り、コンピュータを使って工作機械を自動制御することです。しかし、それはただ起こるわけではありません。正しくコード化されたプログラムされた命令が必要です。

では、Gコードとは何でしょうか？ Mコードとは何ですか？そして、G コードと M コード プログラミングは実際にどのように機能するのでしょうか?この記事ではそれぞれについて説明しますが、まずプログラミングとは実際何なのかについて触れてみましょう。

プログラムは、CNC マシンに何を行うかを指示する一連のコードとデータです。プログラムされたコードと CNC マシン センターの適切なツールにより、正しく再現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場合は、この記事をお読みください。

CNC マシンが実行されると、コードがオペレーターのモニターに表示され、スクロールしながらコードが読み取られ、マシンによって実行されるのがわかります。

G コードとは — アクションの達人

簡単に言えば、G コードは CNC マシンの制御に使用されるソフトウェア プログラミング言語です。また、複雑な CNC 加工であっても、G コードは単純かつ論理的な方法で記述されます。

「G」の後に数字が続き、これはジオメトリを変更するコマンドです。例えば「G00」は高速移動のコマンドです。ツールをパーツ ジオメトリに最大速度で移動させます。一般に、ツールとパーツを近くから遠くへ、またはその逆に移動するために使用されます。

G コードの例をいくつか示します。

• G00:特定の座標位置への高速移動
• G01:直線送り移動
• G02/G03:時計回り/反時計回りのフィード移動

G00 などのこれらのコードの後には、幾何学的位置が続きます。ジオメトリは軸上の座標、つまり平面上の「X」座標と「Y」座標で伝えられます。

「G00G58X-120.Y-5」を分解してみましょう。 「G00」は素早い動きを意味します。 「G58」はワーク座標を指定し、部品原点などのワークオフセットを基準にしてジオメトリを変更します。 「X-120」は、X 軸で「-120mm」、「Y-5」に移動することを意味します。は、Y 軸の「-5mm」に移動することを意味します。

G コードは、停止されるまでアクションを無制限に繰り返すことができます。たとえば、G01 の後に一連の X、Y、または Z 位置が続く場合、すべての直線送り移動が G01 で発生することを意味します。典型的な加工例は正面フライス加工で、一連の位置を使用して部品の表面輪郭を加工します。

G コード内のこれらすべての座標により、CNC マシンは一貫して動作し、さまざまな部品を製造するのに十分な柔軟性が得られます。

X 軸と Y 軸は、切断やその他の機能を実行するためにスピンドルを正確に配置します。

M コードとは — 関数のオーガナイザー

M コードはさまざまな関数を制御します。通常、これらは非ジオメトリ マシン関数と考えることができます。例には、スピンドル回転の開始と停止、クーラントのオンとオフ、パレットの交換などが含まれます。これらの機能の一部は、特定のマシンによって異なる場合があります。

M コードの例をいくつか示します。

• M00:プログラムが現在実行している機能を停止します
• M03:スピンドルを時計回りに回転
• M08/M09:フラッド冷却液のオン/オフ

Gコードと同様に、Mコードは「M」と数字で構成されます。ただし、G コードとは異なり、M コードはさまざまなマシンに対してより具体的であり、よりカスタマイズ可能です。 CNC マシンがその機能を実行するには、両方のタイプが必要です。

他の言語と同様、CNC には他にも多くの側面があります。この表は、コードに含めることができるすべてのプログラム行のサンプルにすぎません。

プログラムライン 説明 N102M6T2ブロック番号 102、工具 2 への工具変更 (3 インチ フェイスミル) コメント - 機械には読み取られませんが、オペレータ エンジニア ツール 2 が 3 インチ フェースミルであることが示されますM82パレット A CheckIF[#10002+#11002LT150.]GOTO2001 工具高さ最小checkIF[#10002+#11002GT154.]GOTO2002工具高さ最大 checkG00G90B267.高速絶対位置決め、パレットはB 267 (度)まで回転M08クーラントオン(PART B)コメント

コードプログラミング行の例とその意味。括弧内はマシンによって読み取られません。これらは、 プログラマとオペレータへのコメントです。

その他のコマンド。その他のマシン。

CNC 加工では、G コード、M コード、X/Y/Z 軸の位置決めに加えて、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、スピンドル速度を rpm で制御する「S」コマンドが必要です。

これが現在のコード サンプルにどのように追加されるかは次のとおりです:G00G58X-120.Y-5.M03S3820。

「S3820」は主軸回転数が3820rpmであることを示します。これまでのところ、プログラムは形状とスピンドル速度を設定しました。

その他の可能な関数:

• F:送り速度
• T:ツール番号
• H:工具長オフセットの呼び出し

CNC マシンの機能に応じて、他の多くの英数字指定を使用できます。

私たちが検討した特定の G コードと M コードの例は、水平および垂直マシニング センター プログラムに基づいていることに注意してください。 CNC 旋盤も G コードと M コードを使用しますが、旋削にはいくつかの異なるコマンドとシーケンスが予想されます。 

ソフトウェアの力

機械は G コードで直接プログラムされることがよくありますが、CNC プログラマーは高レベルのコンピューター支援製造 (CAM) プログラミング ツールを使用することがよくあります。

Mastercam は、プログラマーがプロジェクトに適切なコードを作成するのに役立つコード生成ソフトウェアです。 CNC 業界の標準である Mastercam は、プログラマーからの入力 (必要なすべてのこと) を受け取り、適切な G コードおよび M コード プログラミングを生成します。

Mastercam がどのように機能するかを示す簡略化された例を次に示します。プログラマは機械モデルと加工治具をインポートします。次に、プログラマは工具とスピンドルが移動する工具パスを選択し、ソフトウェアによってコードが生成されます。プログラマは CAD モデルを使用して作業しますが、正確な仕様と公差については印刷物を参照します。

Mastercam は非常に強力ですが、パーツが複雑な場合 (サイズが大きく、多くのツールが必要な場合)、プログラミングに 2 週間かかる場合がありますが、単純なパーツの場合は 2 時間しかかかりません。明らかに、100 個のツールを使用する作業と比較すると、3 個のツールを使用する作業は単純です。

Mastercam ソフトウェアはプロジェクト全体のビジュアルを表示します。左側は、 さまざまな機能を実行するために必要なコードを含むフォルダーです。

G コードと M コードを知る必要があるのは誰ですか?

あなたの仕事の責任によっては、G コードと M コードを使用した CNC プログラミングについて知るには、この記事を読むだけで十分かもしれません。あるいは、日々の業務を適切に遂行するために、さらに深く掘り下げる必要があるかもしれません。

CNC 機械工場では、コードについて知っておくと多くの役職に役立ちます。社内研修プログラムが充実している店舗では、オリエンテーションの際に新入社員にコーディングの基礎を説明します。オペレーター向けの現場トレーニングの一部としてこれを組み込む場合もあります。

部品とプロセスに応じて、CNC マシン センターとプログラムは限られた相互作用で繰り返し実行されます。オペレータは、部品の積み込み、積み降ろし、検査、バリ取り、および部品の梱包を行います。

完璧な世界では、正しい CNC コードがプログラムされれば完了し、現場で編集する必要はありません。ただし、多くのプロジェクトでは、ワークのオフセットや工具の磨耗の調整など、わずかな調整が必要です。

機械のコントロールは、偶発的な変更を防ぐためにロックされています。編集は製造現場でも可能ですが、有効にするにはキーが必要です。編集は主に、経験豊富なエンジニア、セットアップの専門家、スーパーバイザーが担当します。

ということで、暗号を解読しました！そうですね、少なくとも G コードと M コードが何であるかは知っていますし、その他の関連コマンドもいくつか知っています。おそらく今、CNC ショップの専門知識を活用することを検討しているのではないでしょうか。

このガイドでは、CNC 機械工場での作業が必要となる (またはそうでない) 9 つのシナリオを取り上げています。 「ハイエンド CNC マシン ショップで働く時期がいつわかりますか?」を取得するには、下の画像をクリックしてください。

著者について

ダンは、Stecker Machine のマシンが高速に動作することを確認しています。彼は、最高の効率を実現するために切削工具とプログラムを最適化し、製造上の問題を修正し、新しい作業や製品の改善のための高度な工具を設計および選択します。トムは Stecker Machine の Mastercam 専門家です。彼はすべての CNC ミルのプログラミングを担当します。什器のデザインや制作サポートも行う。