CNC旋盤のプログラムとは

工作機械を効率的に動かすために必要な「CNCプログラム」。加工の動作や順番を指令して機器を正確に動かすためのプログラムです。ここでは、CNCプログラムの概要や使われるコード、入力方法などを説明します。

CNCプログラムとは何か

CNCプログラムのCNCは、「Computerized Numerically Controlled」の略称です。コンピュータ数値制御のことを言います。コンピュータを使い、数値で指定した通りに加工を進めていくCNC加工。加工時は、主軸や工具を制御する必要があります。CNC工作機械を制御するためのプログラムがCNCプログラムです。

以前はコンピュータではなく、マイコンでの数値制御が行われていました。現在は工作機械にコンピュータの搭載が進められ、CNCの普及が進んだため、コンピュータで制御するCNCが工作機械での加工方法の主流です。

数値制御をコンピュータで行うのが一般的になったことで、マイコンでの数値制御であるNCとコンピュータでの数値制御であるCNCの呼び分けの必要性がなくなりました。NCと表現されていても、そのほとんどはCNCを指しています。

CNCプログラムのGコードとMコードについて

Gコード

Gコードは、CNCプログラムでよく使用されるコードのひとつです。加工の順番や方法を設定するCNCプログラムにおけるコードの一種で、準備機能とも呼ばれています。加工に関する命令を示すアドレスGに続く数値が、決まった動作パターンを指令する仕組みです。指令すると1回のみ有効なワンショットと、同一グループの他のコードが指令されるまで繰り返すモーダルがあります。「G0」から「G99」までがあり、Gコードを組み合わせて動作設定するのが一般的。コードの仕様はメーカーや機種によって異なることもあります。

Mコード

CNCプログラムで使用されるコードのもうひとつがMコードです。Mコードは補助機能と呼ばれています。主軸以外の補助装置を動かす指令を担当しているCNCプログラムのコードです。加工時に噴射される切削油の吐出量やタイミング、チャックの開閉といった加工動作を補助する箇所の動作を指令します。Gコードと同様、Mに続く数字です。工作機械ごとの仕様によって異なるため、コードに共通性がない点はGコードと異なります。同じ番号のMコードでも、動作する機器が異なる点に注意が必要です。

CNCプログラムの入力方法について

入力方法は、オペレーターが手入力する「マニュアル入力」とPCによって入力する「デジタル入力」の2種類です。

マニュアル入力は、CNC装置にある「キーボード」「キースイッチ」といった入力インターフェースを使い、オペレーターがプログラムを入力します。担当者が考えて打ち込む必要がありますが、対話式CNCプログラミングなど、簡単に入力できるものもあります。

デジタル入力では、CNCプログラムを生成する際にCADとCAMを使用します。CADで作成した図面をCAMが自動で変換するという流れです。CAMが変換してCNCプログラムに書き起こします。外部から図面データを取り込めるCADなら、図面データがあればCNCプログラムを自動作成できます。

CNCプログラムで使われるCADとCAMについて

デジタル入力でCNCプログラムを作成するには、専用のソフトやアプリケーションが必要です。それが、CADとCAM。

CADは、コンピュータ支援設計の「Computer Aided Design」の略です。コンピュータで設計を行うためのツールです。修正しやすく、手書きより簡単に製図ができます。

CAMは、コンピュータ支援製造「Computer Aided Manufacturing」の略。製品製造のためにCADで作成したデータを入力データに変換します。

CNCプログラムのためのアプリケーションは、CADとCAMのどちらの機能も備えている物が一般的。CNCプログラムに欠かせないツールと言えます。加工工数の無駄を省く機能や衝突確認のためのシミュレーション機能を備えているものもあります。

まとめ

工作機械での加工作業を効率化するのがCNCプログラムです。コンピュータが数値制御を行い、正確な加工を行えます。Gコードは加工の順番や方法など主軸を動かす指令を担当し、Mコードは補助装置を動かす指令を担当。コードの知識などが複雑で難しいイメージがあることから、CNCプログラミングは難易度が高いと思われがちです。しかし、CAD/CAMを使えば、図面からプログラムを自動作成できます。CNCプログラムを活用して、加工作業を効率化しましょう。