NC プログラミングの説明

1. 工学専門実験・演習Ⅰ(C) NC工作機械のプログラミングと CAEシミュレーション技術を 用いた切削加工の最適化 NCプログラミングの説明 指導教員：河端　裕　教授 担当T.A.： ２M　岡本 淳志 　　 １M　彦坂 道春

2. 教科書 p50 を参照 NCプログラミングの概要 ●プログラムの命令形式 NnnnnGnnX±nnn.nnnZ±nnn.nnnFnnnnSnnnnTnnnnMnn　； EOB 座標語 補助機能 準備機能 工具機能 シーケンス番号 主軸機能 送り機能

3. 教科書 p51 を参照 ●命令ワードの種類と用途

4. ●主要な命令ワードとその働き 教科書 p52 を参照 準備機能（G機能）のグループ （1）工具の運動方式に関する指定 G00 早送り・位置決め移動 G01 ジョグ送り・直線補間移動 G02 ジョグ送り・円弧補間運動（右回転） G03 ジョグ送り・円弧補間運動（左回転） （2）主軸回転制御に関する指定 G96 周速一定制御 (m/min) G97 回転一定制御 (rpm)

5. （3）送り制御に関する指定 G98 毎分送り (mm/min) G99 毎回転送り (mm/rev) （4）工具刃先半径補正に関する指定 G40 刃先半径補正キャンセル G41 刃先半径補正左側 G42 刃先半径補正右側

6. （5）ノンモーダルな機能（そのブロックだけで有効な）機能の呼び出し（5）ノンモーダルな機能（そのブロックだけで有効な）機能の呼び出し G04 ドウェル時間（移動休止時間）の指定 G28 レファレンス点（機械座標原点）への復帰を指示 G50 主軸最高回転数を指定及びプログラムによるワーク座標系の設定 G70複合固定サイクルの「仕上げサイクル」開始を指示 G71 複合固定サイクルの「外径・内径荒削りサイクル」開始を指示 G72 複合固定サイクルの「端面荒削りサイクル」開始を指示 G73 複合固定サイクルの「閉ループ切削サイクル」開始を指示 G74 複合固定サイクルの「端面突切りサイクル」開始を指示 G75 複合固定サイクルの「外径・内径突切りサイクル」開始を指示 G76 複合固定サイクルの「複合ねじ切りサイクル」開始を指示

7. 教科書 p53 を参照 補助機能（M機能）

8. 教科書 p54-55 を参照 機械座標系とワーク座標系 ●機械座標系 ・機械に唯一存在する位置が不変な座標系． ・任意の座標系に基づく移動は一旦機械座標系の座標値に置き換えられて制御される． ・機械座標系は，電源投入後，機械原点復帰（リファレンス点復帰）を行うことにより自動的に確立される．

9. 80 タレット 390 機械座標原点 （リファレンス点） 145 寸法はTMC – 15の値

10. 教科書 p56-60 を参照 ●ワーク座標系 被削材を加工するために使用する座標系． ①G50を使用する方法　　　・・・　プログラム内でワーク座標系を設定（ほとんど使用されない） ②Tコードを使用する方法　・・・　あらかじめワーク座標系の原点位置を工具形状オフセットテーブルに登録し，Tコードで呼び出す．

11. ①G50を使用するワーク座標の設定 X OFGZ （Z軸ジオメトリオフセット） Z OFGX（X軸ジオメトリオフセット） ワーク座標原点 G50X（OFGX）　Z（OFGZ）　　　　（X軸は直径）

12. ②Tコードを使用するワーク座標の設定 Tコードは，使用すべき工具を選択するのと同時に，ジオメトリ・オフセット機能やウェア・オフセット機能を用いて，自動的にワーク座標系を設定したり，工具刃先の摩耗に伴う工具寸法の補正を行うことができる．Tコードのフォーマットを以下に示す． Tnnnn 工具番号 ジオメトリ・オフセット番号 ウェア・オフセット番号

13. ワークシフトとジオメトリ・オフセットを用いたワーク原点の設定ワークシフトとジオメトリ・オフセットを用いたワーク原点の設定 機械座標原点 WKSZ （ワークシフト） 218.928 X OFGZ （Z軸ジオメトリオフセット） Z OFGX（X軸ジオメトリオフセット） ワーク座標原点

14. （ウェアオフセット　テーブル） （ジオメトリオフセット　テーブル）

15. （2）加工面までのアプローチ（Z軸）， 　　切削油ON，刃先半径補正ON（G41，G42） （7）リファレンス点への復帰（Z軸） （3）加工面までの 　　アプローチ（X軸） （6）リファレンス点への復帰（X軸） （5）加工面からの離脱，刃先半径補正OFF（G40）， 　　摩耗オフセットOFF，切削油OFF （4）切削加工開始（送り速度指定，固定サイクルの指定） ＋X ＋Z 基本的な工具移動経路 リファレンス点 （1）回転モード（回転数一定， 　　　　　　　　　　周速一定）の選択， 　　工具の選択・摩耗オフセットON， 　　回転数or切削速度の指定

16. NCプログラム G00Z50. X50. 教科書 p60-64を参照 工具移動命令 ●位置決めモード（G00） G00X・・・　Z・・・　（アブソリュート指令） G00U・・・　W・・・（インクリメンタル指令） 例） X（直径値） 150 始点 50 　上記の命令により，早送りで位置決めを行うことができる． 終点 Z 50 200

17. 教科書 p61 を参照 ●直線補間モード（G01） G01X・・・　Z・・・　F・・・　（アブソリュート指令） G01U・・・　W・・・　F・・・ （インクリメンタル指令） 例） X（直径値） NCプログラム 終点 G01Z150.F0.1 X150.Z100. Z50. X250. 250 150 50 始点 Z 50 200 100 150

18. ●円弧補間（G02，G03） 教科書p62～p64を参照 G02X・・・ 　Z・・・　I・・・　K・・・　F・・・ G03U・・・ W・・・　R・・・ 2 3 4 1

19. X（直径値） X（直径値） 終点 終点 80 R 80 K I 60 始点 50 50 始点 Z Z 85 100 85 111.180 100 NCプログラム （円弧中心までの距離を用いた場合） 例） （円弧半径を用いた場合） G02X80.Z85.I10.K-11.18F0.1 G02U20.W-26.18I10.K-11.18F0.1 G02X80.Z85.R15.F0.1 G02U30.W-15.R15.F0.1

20. 実際の加工形状（刃先半径補正しない場合） 実際の加工形状（刃先半径補正しない場合） 実際の加工形状（刃先半径補正しない場合） 実際の加工形状（刃先半径補正しない場合） R 刃先半径補正（G40，G41，G42） 教科書 p64-69 を参照 プログラムで指定した加工形状 仮想刃先点

21. R 刃先半径補正（G40，G41，G42） 教科書 p64-69を参照 図面通りの加工形状（刃先半径補正した場合） 実際の加工形状（刃先半径補正しない場合） 実際の加工形状（刃先半径補正しない場合） 加工点 G42で補正した工具経路 仮想刃先点

22. 刃先半径補正を行うには，工具移動経路の進行方向に対して工具の刃先半径中心をオフセットする方向を指定しなければならない．刃先半径補正を行うには，工具移動経路の進行方向に対して工具の刃先半径中心をオフセットする方向を指定しなければならない． G42 G41 G42 G41

23. R スタートアップ・ブロックのオフセット動作 仮想刃先点 実際の経路 プログラムで用いた経路 （G00G42X60.Z5.） 5 次の経路の加工点 φ60 ワーク原点

24. R R R オフセット・キャンセル　ブロックの動作 実際の経路 プログラムで用いた経路 （G00G40U10.W10.T0100　） 仮想刃先点

25. 教科書 p77 を参照 複合固定サイクルの機能と名称

26. Δd e 複合固定サイクル 教科書 p78-81 を参照 ●外径・内径荒削りサイクル（G71）・・・・・・・区域切削 B C A Δw プログラムで指令した仕上げ形状 Δu/2 A’ Δw

27. プログラムの形式 教科書 p79を参照 G71U(Δd)R(e) G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw)F(f)S(s)T(t) N(ns)　・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・F(f) ・・・・・・・・・・・・S(s) ・・・・・・・・・・・・T(t) ・・・・・・・・・・・・・・・ N(nf) ・・・・・・・・・・ 仕上げ形状ブロックの定義 Δd　　：切込み量（半径指定），符号なし e ：逃げ量（半径指定），符号なし ns：仕上げ形状のブロック群の最初のブロック・シーケンス番号 nf：仕上げ形状のブロック群の最後のブロック・シーケンス番号 Δu：仕上げ代のX軸方向のオフセット量と方向（直径指定） Δw：仕上げ代のZ軸方向のオフセット量と方向

28. 30 C1 C1 加工例 ●NCプログラム N100G96T0101S＿ N110G00G42Z4.M08 N120X70. N130 G71U1.5W0.5 N140 G71P150Q190U0.2W0.1F0.2S＿ N150G00X30.S＿ N160 G01X40.Z ‐1.F0.1 N170 Z-30. N180 X68. N190 X74.Z ‐33. 仕上げ形状 ブロックの定義 φ70 φ40

29. 教科書 p79-81を参照 ●仕上げサイクル（G70）・・・・・・・輪郭仕上げ切削 G71，G72，G73で区域切削を行った後，G70命令を用いて最終仕上げ切削を行う．G70の指令形式は次のようになる． G70P(ns)Q(nf) ns：G71，G72，G73で用いた仕上げ形状部ブロックの最初のブロック・シーケンス番号 nf ：仕上げ形状部ブロックの最後のブロック・シーケンス番号

30. 加工例 ●NCプログラム N100G96T0101S＿ N110G00G42 Z4.M08 N120X70. N130 G71U1.5W0.5 N140 G71P150Q190U0.2W0.1F0.2S＿ N150G00X30.S＿ N160 G01X40.Z ‐1.F0.1 N170 Z-30. N180 X68. N190 X74.Z ‐33. N200 G70P150Q190 仕上げ形状 ブロックの定義 φ70 φ40 外径荒削りサイクルで指定した仕上げ形状ブロックを用いる．

31. 教科書 p84-87 を参照 ●複合ねじ切りサイクル（G76） 　ねじ切り作業は，主軸の回転に同期した送りで工具を移動させねばならない．この目的のため，ねじ切り専用の命令が準備されている．ここでは，最も便利な複合ねじ切りサイクル（G76）について説明する．

32. ＋X ＋Z A E U/2 B (X_，Z_ ) d k D r C W ワーク

33. 刃先 複合ねじ切りサイクルの切込み方法の詳細 d 1回目 k n回目 α

34. G76P(m)(r)(a)Q(dmin)R(α) G76X(x)Z(z)R(i)P(k)Q(d)F(l) U(u)W(w) 複合ねじ切りサイクル（G76）の命令形式 教科書 p84-87を参照 m：仕上げ工程における切込み繰り返し回数（01～99） r ：ねじの切り上げ加工区間の長さ 　　　ねじのリードをlとすると，切り上げ区間の長さは0.01～9.91まで0.11刻みで指定できる．指定には2桁の数値を用い，‘0.1’は‘01’，‘9.9’は‘99’のように表現する． a ：ねじ山の角度 80°,60°,55°，30°，29°，0°の6種類選択できる．角度の数値をそのまま2桁で記述する．

35. G76P(m)(r)(a)Q(dmin)R(α) G76X(x)Z(z)R(i)P(k)Q(d)F(l) U(u)W(w) 複合ねじ切りサイクル（G76）の命令形式 dmin：最小切込み量 α：仕上げ工程における仕上げ代 x,z：D点の座標（xは直径指定） u,z：A→Dの座標増分値（uは直径指定） i ：ねじ部の前端と後端における半径差（前端の半径－後端の半径） k　　 ：ねじの高さ（X軸方向の高さを半径値で指定，符号なし） d　　 ：第1回目の切込み量（半径値で指定，符号なし） l　　 ：ねじのリード

36. H 8 めねじ H3 H2 H H1 おねじ H 4 P ねじ切りのパラメータの設定 ●仕上げ工程における切込み繰り返し回数は2回とする． ●ねじの切り上げ区間とは不完全ねじ部のことである． ●最小切込み量は，0.05mmとする． ●仕上げ工程における仕上げ代は，0.1mmとする． ●X座標の計算は以下のようにする． 　＞おねじの場合 X＝（おねじの外径）‐2×H2 　 　　　（H2＝1.25）　，おねじの外径（JIS B0207） 　＞めねじの場合 X＝（ねじの下穴径）+2×H3 +α 　　　（H3＝1.16，α＝0.05）　，ねじの下穴径（JIS B1004） ●ひっかかり率は85％ ●第1回目の切込みは，0.35mm

37. +X +Z ねじ切りに必要な加速区間δ1,減速区間δ2 δ2＝　L（リード）×N（回転数）　／　1800（mm） δ1＝　3.2×δ2 （mm） L×N　≦　4800

38. M40×2.0 加工例 ●NCプログラム N100G97T0606S＿ N110G00Z4.M08 N120X50. N130 G76P020060Q50R100 N140 G76X37.5Z ‐27.0R0P1250Q350F2.0 N150G00U10.W10.M09 N170 G28U0 N180 G28W0

39. 3.2 1.6 25 ， 教科書 p69-76を参照 プログラムの枠構造 加工例 C1 M40×2.0 C1 φ15 φ36 φ70 C1 1.6 3.2 5 30 60

40. ●NCプログラム （ExternalCutting） N400G96T0101S＿ N410G00G42Z4.M08 N420X70. N430 G71U1.5W0.5 N440G71P450Q490U0.2W0.1S＿ N450G00X30.S＿ N460 G01X40.Z ‐1.F＿ N470 Z-30. N480 X68. N490 X74.Z ‐33. （ExternalFinishing） N510G70P450Q490 N520G00G40U10.W10.M09 N530G28U0 N540G28W0 O0011 N100G00G40G97G99 N110G50S2500 N120G28U0 N130 G28W0 （Drilling） N200 G97T0303S＿　M03 N210G00Z5.M08 N220 X0 N230 G74R1.0 N240G74Z ‐65.Q5000R0F0.2 N250G00U10.W10.M09 N260G28U0 N270G28W0 （EndFaceCutting） N300G96T0101S＿ N310G00Z0.5M08 N320X74. N330G01X10. N340G00U10.W10.M09 N350G28U0 N360G28W0 枠構造 枠構造 枠構造

41. （ExternalSlotting） N600G96T0505S＿ N610G00Z ‐29.5M08 N620X44. N630 G01X36.F＿ N640G00X44. N650Z ‐29.9 N660 G01X36.F＿ N670 Z ‐29.5 N680 G00X44. N690 Z ‐27. N700G01X38.Z ‐29.F＿ N710X36. N720Z ‐29.5 N730G00X44. N740G00U10.W10.M09 N750G28U0 N760G28W0 （ExternalThreding） N800G97T0606S＿ N810G00Z4.M08 N820X50. N830G76P020060Q50R100 N840G76X37.5Z ‐27.0R0P1250Q350F2.0 N850G00U10.W10.M09 N860G28U0 N870G28W0 （EndFaceFinishing） N900G96T0101S＿ N910G00Z0M08 N920X44. N930G01X10.F＿ N940G00U10.W10.M09 N950G28U0 N960G28W0 N970M05 N980T0100M30 枠構造 枠構造 枠構造

42. 以上で述べたことを考慮して，NCプログラムを作成してください．以上で述べたことを考慮して，NCプログラムを作成してください． ★質問は，16号館（旧実習工場）のCAMセンターまで おわり