11.1 基本プログラミング

Basic Programming

典型的的なCNCプログラムには3つの部分があります。

1） 準備：このプログラム部分において、作業と工具オフセットを選択し、切削工具を選定し、クーラントを作動させ、スピンドル速度を設定し、軸動作の絶対位置または相対移動位置決めを選択します。

2）切断：プログラムのこの部分では、切削操作用の工具経路および送り速度を定義します。

3）完了：プログラムのこの部分では、スピンドルを邪魔にならない位置へ移動させ、スピンドルを停止させ、クーラントを停止させ、部品を取り外して検査できる位置にテーブルを移動します。

これは、材料片において工具1を用い、X=0.0、Y=0.0からX=-4.0、Y=-4.0までの直線経路に沿って0.100"（2.54mm）の深さの切削を行う場合の基本的なプログラムです。

注意： プログラムブロックには、それらのGコードが異なるグループからのものである限り、複数のGコードを含めることができます。ひとつのプログラムブロックにおいて、同一グループから2つのGコードを配置することはできません。また、ブロックごとに1つのMコードのみが許可されることに注意してください。

%
O40001（基本プログラム）：
（G54 X0 Y0はパートの右上隅です）；
（Z0はパーツの上にあります）；
（T1は1/2"のエンドミルです）；
（準備ブロックの開始）；
T1 M06（工具1を選択）；
G00 G90 G17 G40 G49 G54（安全な起動）；
X0 Y0（1番目の位置へ高速）、
S1000 M03（スピンドルを時計方向に回転）、
G43 H01 Z0.1（工具オフセット1オン）；
M08（クーラントオン）；
（ブロックの切断を開始）；
G01 F20 Z-0.1（切削深さに対する送り）；
X-4 Y-4（線形運動）；
（完了ブロックの開始）；
G00 Z0.1 M09（高速格納、クーラントオフ）；
G53 G49 Z0 M05（Zホーム、スピンドルオフ）；
G53 Y0（Yホーム）；
M30（プログラム終了）；
%

Preparation

サンプルプログラムO40001には次に示す準備コードブロックがあります。

準備コードブロック 説明
% テキストエディタで書いたプログラムの始まりを示します。
O40001（基本プログラム）： O40001はプログラムの名前です。プログラムの命名規則は、Onnnnn形式に従います。つまり、文字「O」または「o」の後に5桁の数字が続きます。
（G54 X0は回転の中心にあります）; コメント
（Z0はパーツの面にあります）； コメント
（T1は端面切削工具です）; コメント
T101（ツールとオフセット1を選択します）; T101は工具（オフセット1）を選択し、工具1の工具交換を指令します。
G00 G18 G20 G40 G80 G99（安全な起動）;

これを安全な起動の行と呼ばれます。工具を交換するたびに、このコードブロックを配置することを機械加工上お勧めします。G00は、高速動作モードで完了する軸の動きを定義します。G18は、切断面をXZ面として定義します。G20は、座標の位置決めをインチ単位で定義します。G40は、カッター補正を取り消します。G80は、固定サイクルをキャンセルします。G99は、マシンを回転ごとの送りモードにします。
G50 S1000（スピンドルを1000RPMに制限）; G50は、スピンドルを最大1000RPMに制限します。S1000はスピンドル速度のアドレスです。アドレスコードSnnnnを使用します。nnnnは理想的なスピンドル回転数（RPM）です。
G97 S500 M03（CSSオフ、CWのスピンドル）;

G97は一定表面速度（CSS）を取り消し、Sの値を直接500RPMにします。S500はスピンドル速度のアドレスです。アドレスコードSnnnnを使用します。nnnnは理想的なスピンドル回転数（RPM）です。M03はスピンドルをオンにします。

注記: ギアボックスのある旋盤では、制御はハイギアまたはローギアを選択しません。Snnnnコードの前にM41ローギアまたはM42ハイギアを使用する必要があります。これらのMコードの詳細については、「M41／M42ロー／ハイギアオーバーライド」のページを参照してください。
G00 G54 X2.1 Z0.1（1番目の位置へ高速）； G00は、高速動作モードで完了する軸の動きを定義します。G54は、オフセット表示のG54に格納されているワークオフセットを中心とする座標系を定義します。X2.0はX軸に対し、X = 2.0へ移動するよう指令します。Z0.1は、Z軸をZ = 0.1にするように指令します。 
M08（クーラントオン）； M08はクーラントをオンにします。 
G96 S200（CSSオン）; G96はCSSをオンにします。S200はは切削速度を200ipmに指定します。この値は、現在の直径に基づいて正しい回転数を計算するのに使用されます。

Cutting

これらは、サンプルプログラムO40001の切削コードブロックです。

切削コードブロック 説明
G01 Z-0.1 F.01（リニア送り）; G01は直線で完了した後の軸の動きを定義します。Z-0.1はZ軸をZ = -0.1にするように指令します。G01にはアドレスコードFnnn.nnnnが必要です。F.01はモーションの送りレートを.0100"に指定します （.254 mm）/ Rev。
X-0.02（リニアフィード）; X-0.02はX軸を、X = -0.02にするように指令します。

Completion

完了コードブロック 説明
G00 Z0.1 M09（高速格納、クーラントオフ）； G00は、高速動作モードにおいて軸動作を完了するように指令します。Z0.1は、Z軸をZ = 0.1にするように指令します。M09は、クーラントをオフにするように指令します。
G97 S500（CSSオフ）; G97は一定表面速度（CSS）を取り消し、Sの値を直接500RPMにします。ギアボックスがある機械では、制御はコマンドのスピンドル速度に基づいて、ハイギアまたはローギアを自動的に選択します。S500はスピンドル速度のアドレスです。アドレスコードSnnnnを使用します。nnnnは理想的なスピンドル回転数（RPM）です。
G53 X0（Xホーム）; G53は、その後の軸の動きを機械座標系を基準にして定義します。X0はX軸にX = 0.0（Xホーム）に移動するように指令します。
G53 Z0 M05（Zホーム、スピンドルオフ）； G53は、その後の軸の動きを機械座標系を基準にして定義します。Z0はZ軸にZ = 0.0（Zホーム）に移動するように指令します。M05はスピンドルをオフにします。
M30（プログラム終了）； M30は、プログラムを終了させ、制御上のカーソルをプログラムの先頭に移動します。
% テキストエディタで記述したプログラムの終了を示します。

11.2 絶対位置決め／相対移動位置決め

Absolute vs. Incremental Positioning (XYZ vs. UVW)

絶対位置決め（XYZ）と相対移動位置決め（UVW）は、制御が軸動作コマンドを解釈する方法を定義します。X、Y、またはZを使用して使用して軸の動きを指令すると、軸は現在使用中の座標系の原点を基準として指定位置へ移動します。U(X)、V(Y)、またはW(Z)を使用して軸の動きを指令すると、軸は現在の位置を基準として指定位置へ移動します。絶対プログラミングはほとんどの状況で役立ちます。相対値によるプログラミングは、等間隔の繰り返し切削に対してより効率的です。

11.3 工具オフセットの呼び出し

Tool Offsets

工具機能：

Tnnooコードは、次のツール（nn）とオフセット（oo）を選択します。

FANUC座標系：

Tコードに備えられているTxxyyフォーマットは、xxによって工具の番号を1からタレット上のステーションの最大数まで指定し、yyによって工具形状と1～50の工具摩耗インデックスを指定するものです。工具の形状XおよびZ値はワークオフセットに追加されます。工具ノーズ補正を使用する場合、yyは半径、テーパー、チップの工具形状インデックスを指定します。yy = 00の場合、工具の形状や摩耗は適用されません。

FANUCに適用される工具オフセット：

工具磨耗オフセットに負の工具磨耗を設定すると、工具は軸のさらに負の方向に移動します。従って、O.D.ターニングおよび面削りにおいては、X軸に負のオフセットを設定すると部品の直径は小さくなり、Z軸に負の値を設定すると面からさらに多くの材料が削り取られることになります。

注記：工具交換を実行する前に必要なXまたはZ動作はなく、多くの場合、XまたはZを原点に戻す時間が無駄になります。しかし、工具と固定具／部品との衝突を防ぐためには、工具交換に先立ってXまたはZを安全な場所に位置付ける必要があります。

気圧が低い場合や空気量が不十分である場合、タレットのクランプ／クランプ解放ピストンに加わる圧力が低下し、タレットのインデックス時間が長くなったり、タレットのクランプ解放ができなくなることがあります。

工具の積載または変更方法：

1. [POWER UP/RESTART]または[ZERO RETURN]を押した後、[ALL]を選択します。制御が工具タレットを正常位置に移動させます。

2. [MDI/DNC]を押してMDIモードに切り替えます。

3. [TURRET FWD]または[TURRET REV]を押します。機械がタレットを次の工具位置にインデックスをつけます。ディスプレイの右下方のウィンドウに現在の工具が表示されます。

4. [CURRENT COMMANDS]を押します。画面の右上方のディスプレイに現在の工具が表示されます。

11.4 工具ノーズ補正

Tool Nose Compensation - Programming

工具ノーズ補正（TNC）は、異なるカッターサイズまたは通常のカッター磨耗に関しプログラミングされた工具経路を調整する機能です。TNCにより、プログラム実行時に最小オフセットデータを入力するだけで済みます。追加のプログラミングは不要です。

工具ノーズ補正は、工具ノーズ半径が変化した場合に使用され、湾曲表面またはテーパー済みの切削によるカッター磨耗が考慮されます。プログラミングされた切削がX軸またはZ軸のみに沿ったものである場合には、通常工具ノーズ補正を使用する必要はありません。テーパー切削や円形切削の場合、工具ノーズ半径が変化するため、アンダーカットやオーバーカットが発生することがあります。この図はセットアップの直後を仮定したもので、C1はプログラミングされた工具経路を切削するカッターの半径を示しています。C2までカッター磨耗が進むと、部品の長さと直径を寸法に合わせるために、オペレーターが工具形状オフセットを調整することがあります。これが行われると、半径が小さくなります。工具ノーズ補正が使用された場合には、適切な切削が可能です。制御は制御内でセットアップされた工具ノーズ半径に対するオフセットに基づき、プログラミングされた経路を自動調整します。適正部品形状の切削を行うため、制御がコードを改変または生成します。

工具ノーズ補正なしの切削経路：

[1] 工具パス

[2] 摩耗後の切削

[3] 理想的な切削

工具ノーズ補正ありの切削経路：

[1] 補正された工具パス

[2] 理想的な切削とプログラムされた工具パス

注：プログラミングされた第二経路は、仕上がりパーツ寸法に一致します。部品のプログラミングに工具ノーズ補正を使用する必要はありません。ただし、工具ノーズ補正によってプログラムの問題をより簡単に検出し解決できるため、この方法の使用をお勧めしています。

11.5 サブプログラム

Subprograms

サブプログラム：

  • 通常、プログラム内で数回繰り返される一連のコマンドです。
  • メインプログラムでコマンドを何回も繰り返すのではなく、別のプログラムで記述されています。
  • M97またはM98とPコードを使用してメインプログラムで呼び出されます。
  • 反復数にLを含めることができます。サブプログラムコールは、メインプログラムが次のブロックに進む前にL回繰り返されます。

M97を使用する場合：

  • Pコード（nnnnn）は、ローカルサブプログラムのブロック番号（Nnnnnn）と同じです。
  • サブプログラムはメインプログラム内にある必要があります。

M98を使用する場合：

  • Pコード（nnnnn）は、サブプログラムのプログラム番号（Onnnnn）と同じです。
  • サブプログラムがメモリにない場合、ファイル名はOnnnnn.ncである必要があります。機械がサブプログラムを見つけるには、ファイル名にO、先行ゼロ、および.ncが含まれている必要があります。
  • サブプログラムは、有効なディレクトリ、または設定251／252で指定された場所に存在する必要があります。サブプログラムの検索場所の詳細については、5ページを参照してください。

固定サイクルは、サブプログラムの最も一般的な使用法です。例えば、個別のプログラムにおいて一連の穴に関するXおよびY位置を入力することがあります。その場合、そのプログラムは固定サイクルのサブプログラムと呼ぶことができます。工具ごとに1回場所を書き込むのではなく、任意の数の工具に対して1回だけ場所を書き込みます。

Setting Up Search Locations

プログラムがサブプログラムを呼び出すと、制御は有効なディレクトリにあるサブプログラムを最初に検索します。制御がサブプログラムを検出できなければ、制御は設定251および設定252を使用して次に検索する場所を判断します。詳細については、これらの設定を参照してください。

設定252で検索場所のリストを作成するには：

  1. デバイスマネージャー（リストプログラム）で、リストを追加するディレクトリを選択します。
  2. [F3]を押します。
  3. メニューで設定252オプションを強調表示して、Enterキーを押します。

    制御は、設定252の検索場所のリストに現在のディレクトリを追加します。

結果： 

検索場所のリストを表示するには、設定ページの設定252の値を確認します。

Local Subprogram (M97)

このコードは同一プログラム内の行番号（N）によって参照されるサブプログラム（サブプログラム）を呼び出します。Pnnコードは要求されるものであり、同一プログラム内の行番号と一致しなければなりません。これはプログラム内のサブプログラムに役立ちます。つまり、別のプログラムが要求されません。サブプログラムはM99を用いて終了させなければなりません。M97ブロックのLnnコードはサブプログラムの呼び出しをnn回繰り返します。

%
O69701（M97 ローカルサブプログラム呼び出し）；
M97 P1000 L2（L2はN1000ラインを2回実行します）;
M30;
N1000 G00 G55 X0 Z0（M97 P1000の実行後に実行されるNライン）;
S500 M03 ;
G00 Z-.5;
G01 X.5 F100。;
G03 ZI-.5；
G01 X0；
Z1。F50. ;
G28 U0；
G28 W0；
M99;
%

External Subprogram (M98)

P - 実行するサブプログラム番号
L - サブプログラム呼び出し（1～99）回数の反復。
(<PATH>) - サブプログラムのディレクトリパス

M98はM98 Pnnnnフォーマットにおけるサブプログラムを呼び出します。ここで、Pnnnnは呼び出すプログラムの番号、またはM98（/Onnnn）であり、サブプログラムへのデバイスパスです。

サブプログラムには、メインプログラムへ戻るためのM99を含めなければなりません。次のブロックへ継続して進む前にサブプログラムをnn回呼び出すために、LnnカウントをM98ブロックM98へ追加することが可能です。

プログラムがM98サブプログラムを呼び出すと、制御はメインプログラムのディレクトリにあるサブプログラムを検索します。制御がサブプログラムを検知できない場合、設定251において指定された位置で検索します。制御がサブプログラムを見つけられなかった場合、アラームが発生します。

M98の例：
サブプログラムはメインプログラム（O00002）とは分離したプログラム（O00100）です。

%
O00002（プログラム番号呼び出し）;
M98 P100 L4（O00100 SUBを4回呼び出す）;
M30;
%
%
O00100（サブプログラム）；
M00；
M99（メインプログラムに戻る）;
%

%
O00002（パスコール）;
M98（USB0/O00001.nc）L4（O00100 SUBを4回呼び出す）;
M30;
%
%
O00100（サブプログラム）；
M00；
M99（メインプログラムに戻る）;
%

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