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精密機械加工分野において、 Post Processor は重要な「翻訳者」としての役割を果たし、CAMソフトウェアからのデータを、CNC制御装置が理解できる機械言語（Gコード/Mコード）へ変換します。 CNCプログラミングにおけるG&Mコード を理解することは、オペレーションエンジニアにとって必須であるだけでなく、最適なPost Processorを構築するための中核的な基盤でもあります。コマンドコード定義における小さなミスでも、工具、ワーク、さらには機械の主軸に損傷を与える可能性があります。
1. 基本移動コマンド群（Motion Commands）
これらは、すべてのPost Processorが正確に定義しなければならない基本コマンドであり、切削工具が正しい軌道を移動することを保証します。
1.1. G0、G1、G2、G3 コマンド
- G0（Rapid Motion）: 機械を最大速度（早送り）で指定位置まで移動させます。このコマンドは切削には使用しません。
- G1（Cutting Motion）: 指定された送り速度（Feed rate）で、直線的に制御された切削移動を行います。
- G2/G3（Circular/Helical Interpolation）: 円弧またはヘリカル移動を行います。G2は時計回り（CW）、G3は反時計回り（CCW）です。
1.2. G61/G64による精度制御
- G61（Exact Stop Check）: 機械は鋭角部で軸切替前に正確な停止点まで移動します。これにより形状精度は向上しますが、加工面に痕跡が残る可能性があります。
- G64（Continuous Cutting）: G61とは逆に、角部に非常に小さなRを生成して連続的な移動を維持し、停止せず滑らかな表面加工を実現します。
2. 時間設定および高精度加工コマンド
2.1. G4（Dwell）一時停止コマンド
プログラムを指定時間停止するために使用されます。通常、穴底加工や移動方向変更時に利用されます。
構文: G4 P__ （Pはミリ秒単位）または G4 X__ （Xは秒単位）。
例: G4 P1000 または G4 X1.0 はいずれも1秒間プログラムを停止することを意味します。
2.2. 高精度加工コマンド G5.1
このコマンドは、金型加工において加工誤差を制御するために特に重要です。
- 構文: G5.1 Q1 R__ （R1〜R10レベルで有効化）。
- R1: 荒加工（Roughing）。
- R5: 中仕上げ加工（Semi-rough）。
- R10: 仕上げ加工（Finish）。
- 解除: G5.1 Q0 を使用。
注意: R値が高くなるほど、機械は精度を優先し、曲線部で送り速度を自動的に減速する場合があります。
3. G10による座標系とオフセット設定
G10 コマンドは、機械操作パネルで手動入力する代わりに、プログラム経由で補正値を設定できる非常に強力な機能です。
- L2: ワークオフセット設定（G54、G55など）。
- L10: 工具長補正（Tool length offsets）。
- L11: 工具長摩耗補正（Tool length wear）。
- L12: 工具半径補正（Tool radius offsets）。
- L13: 工具半径摩耗補正（Tool radius wear）。
代表的な例:
- G90 G10 L2 P1 X-250. Y300. : 機械原点基準でX-250、Y300の位置にG54（P1）原点を設定。
- G91 G10 L10 P5 R0.8 : 工具番号5の工具長に0.8mm追加（相対モード）。
- G91 G10 L12 P4 R0.2 : 工具番号4の半径に0.2mm追加。
4. 加工平面と測定単位
4.1. 平面選択コマンド G17/G18/G19
- G17: XY平面（フライス盤で一般的）。
- G18: XZ平面（旋盤で一般的）。
- G19: YZ平面。正しい平面選択は、G2/G3コマンド、工具半径補正、穴加工サイクルを正しく実行するための前提条件です。
4.2. 単位設定コマンド G20/G21
- G20: 測定単位をインチに設定します。
- G21: 測定単位をミリメートル（mm）に設定します。
5. 基準点復帰コマンド G28/G30
これらのコマンドは、工具を機械の基準位置（Home）または中間位置へ戻します。
- G28: 機械基準位置（Machine Home）へ復帰。
- G30: 第2基準位置へ復帰（通常は工具交換時に使用）。
操作例:
- G90 G28 X100. Y100. Z50. : 機械は(100, 100, 50)へ移動後、Homeへ戻ります。
- G28 U0. W0. : 機械が直接Homeへ戻ります（通常は旋盤で使用）。
- G91 G30 X200. Y100. Z100. : 機械は相対的に(200, 100, 100)移動した後、G30ポイントへ戻ります。
6. 高度な多軸プログラミング（Multi-axis Commands）
4軸・5軸機用のPost Processorにおいて、以下のコードは精度を保証するために極めて重要です。
6.1. G43.4（TCPM – Tool Center Point Management）
機械の回転中心ではなく、工具先端位置を基準にプログラミングすることを可能にします。G43.4が有効になると、回転軸が移動しても工具先端位置はワークに対して固定されたままとなります。
- 構文: G1 G43.4 X__ Y__ Z__ H__ F__ （Hは工具補正番号）。
6.2. G68.2 と G53.1（Tilted Working Plane）
- G68.2: I、J、K軸を中心とした座標回転により傾斜作業平面を定義します。
- G53.1: G68.2で定義した平面に対して垂直になるよう、機械の物理軸（テーブルまたはヘッド）を自動回転させます。
例: G68.2 X0 Y0 Z0 I0 J0 K90 （Z軸周りに90度回転）。
7. 穴加工サイクル（Canned Cycles）
Post Processor開発では、安全な機械運転を実現するために、固定サイクル内のパラメータを正確に定義する必要があります。
7.1. 穴あけサイクル G81/G82
- G81: 通常穴あけ。 G81 X__ Y__ Z__ R__ F__.
- G82: 穴底で停止時間（P）を設け、表面をきれいにする穴あけ加工。
例: G99 G82 X20. Y40. Z-20. R5. P2. F300. （穴底で2秒停止し、R点まで戻る）。
7.2. ステップ穴あけサイクル G73/G83（Peck Drilling）
- G73: 高速ステップ穴あけ（切削位置で短距離退避）。
- G83: 切りくず排出のため、安全高さRまで完全退避するステップ穴あけ。
- Qパラメータ: 各ステップの切込み深さ（Peck depth）。
7.3. タッピングサイクル G84
- 主軸回転速度（S）と送り速度（F）を同期させるため、 M29 コマンドと組み合わせる必要があります。
- 計算式: ねじピッチ = F/S。
例: M29 S500; G84 X50. Y40. Z-15. R5. P3. F250. （ねじピッチ = 250/500 = 0.5）。
7.4. リーマ加工サイクル G85
穴拡大または仕上げリーマ加工に使用します。 G85 X__ Y__ Z__ R__ F__ K__ （Kは繰返し回数）。
8. サブプログラム呼び出しおよびマクロ G65
Post Processorでは、 G65 を使用して複雑なサブプログラムへパラメータを渡すことができます。
- G65 P__: P番号のプログラムを呼び出します。
- 付随する文字は、サブプログラム内の対応変数へ値を割り当てます（A=#1、D=#7など）。
例: G65 P1234 A15 D26 は、プログラムO1234内で #1=15 および #7=26 を割り当てます。
9. Mコード群（Miscellaneous Functions）
- M0/M1: プログラム停止（通常停止またはオプション停止）。
- M2/M30: プログラム終了（M30はプログラム先頭へ戻る）。
- M3/M4/M5: 主軸のCW回転、CCW回転、または停止。
- T/M6: 工具交換。マガジン付き機械では T5 M6 を使用。旋盤（Turret）では T0709 （工具7、オフセット9）を使用。
- M8/M9: クーラントON/OFF。
- M98/M99: サブプログラム呼び出しおよび終了。
10. GコードおよびMコードプログラミングに関するよくある質問
10.1 なぜ穴あけサイクルでG98とG99を使用する必要があるのですか？
G98は穴あけ前の開始位置（初期安全Z位置）まで工具を戻し、G99はR高さまでのみ戻します。穴間にクランプや障害物がある場合はG98を使用します。
10.2 G12.1（Polar Coordinate Interpolation）はどのように動作しますか？
旋盤上でY軸をC軸へ変換します。X、Yで輪郭をプログラムすると、機械はX軸とC軸の同時移動比率を自動計算し、目的の形状を生成します。
10.3 ねじ切り加工におけるG32とG33の違いは？
G32はストレートねじとテーパねじの両方に使用できる一方、G33は主にストレートねじ用です。どちらもねじピッチに対応した固定送り速度Fが必要です。
*内容編集・処理元: manusnc.com
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