CNC加工におけるGコードとMコードのリスト

CNC加工において、GコードとMコードは、工作機械の動きと機能を制御するために使用される2つの基本的なプログラミングコマンドである。

Gコードは「幾何学的コード」または「準備コード」とも呼ばれ、主に切削工具の動きと位置決めを定義するために使用される。これらのコードは、ラピッドモーション（G00）、直線補間（G01）、円弧補間（G02、G03）など、どのように動くかを機械に指示する。

一方、Mコードは「雑多なコード」とも呼ばれ、主軸回転、クーラント流量調整、工具交換など、工作機械のさまざまな機能を制御する。各GコードとMコードには通常、特定の機能やコマンドを表す数字が続きます。

GコードとMコードの存在により、CNC工作機械は複雑な加工作業を行うことができる。正確なプログラミング命令によって工作機械の動作を制御し、高精度で高品質な加工効果をもたらします。

GコードとMコードの組み合わせによって、ドリル加工、フライス加工、旋盤加工など、さまざまな加工を行うことができます。しかし、メーカーのCNCシステムによって、これらのコードの具体的な意味や適用に違いがあることに注意することが重要である。そのため、正しく適用するためには、工作機械の取扱説明書を参照するか、メーカーに相談する必要がある。

要約すると、GコードとMコードはCNC機械加工に不可欠な部品である。これらは共にCNC工作機械のプログラミング言語を形成し、機械加工プロセスをより柔軟で効率的なものにしている。これらのコードの意味と応用をマスターすることは、CNCプログラマーにとって極めて重要である。

Gコードとは？

Gコード（RS-274としても知られる）は、コンピュータ支援製造（CAM）において最も広く使用されている数値制御（NC）プログラミング言語である。CNCフライス、旋盤、3Dプリンター、その他のコンピューター制御製造装置など、自動工作機械を制御するための標準化された命令セットとして機能する。

1950年代にEIA（Electronic Industries Alliance）によって開発されたGコードは、さまざまなバージョンや実装を経て進化してきた。その名前とは裏腹に、Gコードは "G "コマンド（準備機能）だけでなく、"M "コード（雑多な機能）、座標値、その他のパラメータを含み、それらが集合して包括的な機械制御言語を形成している。

Gコードの主な特徴と用途は以下の通り：

1. モーションコントロール：高速位置決め、直線補間、円弧補間、複雑な経路生成。
2. 工具管理：工具の選択、スピンドル速度の制御、クーラントシステムの管理。
3. 座標系：作業座標の定義と座標変換の実行。
4. プログラムの流れ：ループ、サブルーチン、条件文の実装
5. 機械固有の機能：さまざまな工作機械固有の機能を制御します。

Gコード命令は通常、構造化されたフォーマットに従い、各行が1つのコマンドまたはパラメータのセットを表す。例えば

G01 X100 Y50 F500

この命令は、X 座標 100mm、Y 座標 50mm に 500mm/分の送り速度で直線移動（G01）させる。

Gコードが業界標準であることに変わりはないが、最近のCAMソフトウェアは、3DモデルとツールパスストラテジーからGコードを自動生成することが多く、複雑な部品のプログラミングプロセスを簡素化している。しかし、加工プロセスの最適化、トラブルシューティング、自動化された製造オペレーションの微調整には、Gコードの基本を理解することが不可欠です。

Mコードとは？

Mコード（Miscellaneous codeの略）は、CNC（Computer Numerical Control）プログラミングの重要な構成要素で、特にFANUCやその他の制御システムの補助機能コードとして定義されています。これらのコードは、工作機械のさまざまな非軸動作機能を制御する上で重要な役割を果たし、主に動作と切削操作を処理するGコードを補完します。

Mコードは、加工プロセス全体にとって不可欠であるが、切削工具の移動やワークの位置決めには直接関与しない補助的な操作を指令するために使用される。これらの機能には以下が含まれます：

1. クーラント制御（例：M08でクーラントオン、M09でクーラントオフ）
2. 主軸操作（例：M03で主軸時計回り、M04で主軸反時計回り、M05で主軸停止）
3. 工具交換（自動工具交換のM06など）
4. プログラム・フロー制御（例：M00でプログラム停止、M01でオプション停止）
5. パレット交換（システムによってはM60など）
6. 特別なマシン機能（例：特定のマシンに特化したカスタム操作のためのM21、M22）

Mコードの実装や特定の機能は、機械メーカーや制御システムによって若干異なることがありますが、多くの標準コードはプラットフォーム間で広く認識されています。Mコードの適切な使用は、CNCマシンの効率的で安全な操作に不可欠であり、製造プロセス全体を通して様々なマシン機能を正確に制御することができます。

GおよびMコード一覧

1.ファナック旋盤Gコード

2. ファナックフライス盤Gコード

3.ファナック M コード

4. シーメンスフライス盤Gコード

5.シーメンス802S/CM固定サイクル

6.シーメンス802DM / 810 / 840DM 固定サイクル

7. シーメンス旋盤Gコード

8. SIEMENS 801、802S/CT、802SeT固定サイクル

9. SIEMENS 802D、810D/840D固定サイクル

10. HNC旋盤 Gコード

11. HNC旋盤 Gコード

12. HNCフライス盤 Gコード

13. HNC Mコード

14. KND 100 フライス盤 Gコード

15. KND 100旋盤 Gコード

16. KND 100 Mコード

17. GSK980旋盤Gコード

18. GSK980T M 命令書

19. GSK928 TC / TE Gコード

20. GSK928 TC / TEMコード

21. GSK990M Gコード

22. GSK990M Mコード

23. GSK928MA Gコード

24. GSK928MAMcode

25. 三菱E60フライス盤 Gコード

26. DASEN 3I フライス盤 Gコード

27. DASEN 3I 旋盤 G コード

28. 華興旋盤Gコード

29. 華興旋盤 Mコード

30. 華興フライス盤Gコード

31. 華興フライス盤 Mコード

32. レンエ 32T Gコード

33. レンエ 32T Mコード

34. SKY 2003N M Gコード

35. SKY 2003N M Mコード

異なるCNCシステムに基づくプログラミングのために、適切なGコードとMコードをどのように選択しますか？

異なるCNCシステムに基づいてプログラミングするための適切なGコードとMコードを選択するには、システムの仕様、処理要件、および業界のベストプラクティスを考慮した包括的なアプローチが不可欠です。ここでは、最適化された説明を行う：

システム固有の知識：

使用する特定のCNCシステム（例：ファナック、シーメンス、ハイデンハイン）の特性と機能を十分に理解すること。各システムは、GおよびMコード、カスタムサイクル、または独自の機能の独自の実装を持っている可能性があります。メーカーのプログラミングマニュアルを参照し、最新のファームウェアバージョンとサポートされる機能の最新情報を入手してください。

コードの機能と階層：

GコードとMコードの基本機能をマスターする：

• Gコード：モーションコントロール、座標系選択、定型サイクルなど。
• Mコード：スピンドル制御、クーラント管理、工具交換などの補助機能。
  特定のコードのモード特性と制御システム内の階層構造を理解し、コンフリクトを回避して適切な実行を確保する。

プロセス主導の選択：

特定の加工作業と部品の要件に基づいてコードを選択します：

• コンタリング用：G01（線形補間）、G02/G03（円形補間）
• 素早い動きG00（ラピッドポジショニング）
• 複雑な形状の場合パラメトリックプログラミングまたは定型サイクルの使用を検討する。
• 工具管理工具交換とクーラント管理に適切なMコード

効率化のための最適化：

加工効率を最適化するコードを選択する：

• 該当する場合は、高速加工コードを使用する（例：ファナックの場合は G05.1）
• 定型サイクル（穴あけ用G81など）を導入し、プログラムの長さを短縮し、プログラミングを簡素化する。
• 工具中心点制御（TCPC）のような高度な機能が利用可能な場合は、5軸加工に活用する。

座標系とワークのセットアップ：

座標系コードを適切に選択し、利用する：

• ワーク座標系用G54～G59
• G17/G18/G19（円弧補間および定型サイクルでのプレーン選択用
  適切な場合には、多面加工に座標系回転（G68）などの機能を使用することを検討してください。

安全性とコンプライアンス

安全に関する規範やベストプラクティスを取り入れる：

• 重要な検査ポイントには、M00（プログラム停止）またはM01（オプション停止）を使用します。
• G43(工具長補正)を導入して衝突を防ぐ
• 適切なプログラム終了を確実にするために、M30（プログラム終了と巻き戻し）を含む。

マシン固有の最適化：

マシン固有の機能を活用する：

• 高速マシニングセンタの場合ルックアヘッド機能を使用（例：ファナックのG05.1 Q1）
• 多軸機の場合：RTCP(回転工具中心点)機能が使用可能な場合、実装する。
• ターンミルセンター用スピンドルとライブツーリングを同期させるための専用コードを使用します。

テストと検証：

選択したコードを厳密にテストする：

• シミュレーションソフトウェアを使用して、ツールパスを検証し、潜在的な問題を特定する。
• ドライランとシングルブロック実行を行い、コードが適切に機能することを確認する。
• 実機でプログラムを検証し、安全のために送り速度を下げて開始する。

文書化と標準化：

組織内で共通する操作のための標準化されたコードライブラリを開発し、維持する。これにより、一貫性が促進され、プログラミングエラーが減少し、チームメンバー間の知識伝達が容易になります。

この包括的なアプローチに従うことで、特定のCNCシステムに最適なGコードとMコードを選択することができ、効率的で安全な最適化された加工工程を確保することができます。CNC技術とプログラミング技術の進化に合わせて、常に知識をアップデートすることを忘れないでください。

実用的なCNC加工において、GコードとMコードをどのように組み合わせれば、加工効率と加工精度を向上させることができるのか？

実用的なCNC加工では、GコードとMコードを効果的に組み合わせることが、加工効率と精度を高めるために極めて重要です。この統合には、両方のコードタイプを深く理解し、加工プロセス内で戦略的に適用する必要があります。

工具の移動と切削作業を制御するGコードは、CNCプログラミングのバックボーンを形成する。主なGコードには、G00（高速位置決め）、G01（直線補間）、G02/G03（円弧補間）、G81～G89（ドリル、ボーリング、タッピングの定型サイクル）などがある。一方、Mコードは、クーラント制御（M08/M09）、スピンドル制御（M03/M04/M05）、工具交換（M06）などの補助機能を管理します。

加工効率と精度を最適化する：

1. ツールパスの合理化G70（仕上げサイクル）やG71～G73（取り代サイクル）などの高度なGコード機能を活用し、効率的な材料除去を実現します。必要に応じてG05（高速モード）を使用して高速加工技術を導入し、精度を維持しながらサイクルタイムを短縮します。
2. 切削パラメータの最適化G96（定周速制御）と主軸回転数制御用の適切なMコードを組み合わせることで、特に直径が変化する部品に対して、プロセス全体を通して最適な切削条件を維持することができます。
3. インテリジェントなクーラント管理：M08/M09 を、プログラム中の重要なポイントで、スルーツールクーラント起動（M88 など）と組み合わせて使用します。これにより、特に高精度加工時や難削材加工時に、適切な冷却と切り屑排出が保証されます。
4. 適応的な工具交換：工具寿命モニタリングGコード（工具長補正用G43.4）と組み合わせたM06を使用して、スマートな工具交換戦略を導入します。これにより、安定した加工品質を確保しながら、不必要な工具交換を最小限に抑えることができます。
5. 座標系の最適化：複数の座標系（G54～G59）をG92（座標系設定）と組み合わせて使用することで、複雑な部品や複数操作のジョブのセットアップ時間を最小限に抑えます。
6. プローブ計測と工程内計測：プローブ計測サイクル（G31）をMコードに統合することで、ワークの自動アライメントと工程内寸法チェックを行い、全体的な精度を高め、スクラップ率を低減します。
7. マクロプログラミング：頻繁に繰り返される加工に対して、GコードとMコードを組み合わせたカスタムマクロを開発します。これにより、プログラミングの効率が向上するだけでなく、複雑な加工シーケンスの一貫性も確保できます。
8. 加減速の最適化：G05.1（AI輪郭制御）をサーボ制御用の適切なMコードと組み合わせて使用することで、特に複雑な輪郭や高速運転において機械のダイナミクスを最適化することができます。
9. 補助作業の同期化：補助機能（パレット交換、バーフィーダーなど）のMコードをGコードシーケンスと連携させ、非切削時間を最小限に抑え、機械の稼働率を最大化する。
10. 高度な定型サイクル：G76(ファインボーリングサイクル)やG83(ペックドリリングサイクル)のような特殊な定型サイクルを、クーラントやスピンドル制御用の適切なMコードと組み合わせて使用することで、困難な加工を最適化できます。

これらのGコードとMコードを戦略的に組み合わせることで、CNCプログラマーは加工効率と精度の両方を大幅に向上させることができます。このアプローチには、機械の能力、ワークの材料特性、各加工の具体的な要件を十分に理解することが必要です。実際の性能データと新しい技術に基づいて、これらのコードの組み合わせを継続的に最適化し、改良することで、CNC加工能力の限界をさらに押し広げることができます。