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2.NCコードの説明

【NO2】
 G02・G03

G02G03
 これは通称円弧補間と言います。

レベル 1 

 先ずこれは円弧と言われるだけにアールを意味します、最後の2とか3は回転方向を示します。
一般的には時計を例にして説明する事になっています。
例えば時計を正面に見て
針が動いて行く方向が=時計回り(CW)     →『G02』
その反対が         =反時計回りで(CCW) →『G03』となります。

車を運転する人は分かるかとお思いますが、右へ曲がりたい場合はハンドルを右へ、左へ曲がる場合は左へ回します。
これを関連付けますと

G02=時計回り   =右へ曲がる=右へハンドルを回す。
G03=反時計回り =左へ曲がる=左へハンドルを回す。
となり G02は右回りそしてG03は左回りとも表現できます。

初めての人はG02=右回りG03=左回りと覚えたほうが感覚的に分かりやすいかと思います。


レベル 2

 先(レベル1)の説明でG02とG03では方向に違いがあるという事が分かったと思います。
でも一寸待って下さい、NCではアールと方向だけでは情報不足なのです。
例えばカーブを曲がるのにハンドルを回します、その曲がるカーブの大きさによりによりハンドルを回す角度を貴方は無意識に調整していますよね。

カーブに合わせて調整するって事をNCはしてくれませんから教えて上げないといけません。
教える場合はこうします。
これから通るR(アール)は右回りの50.(50ミリ)ですよと指示すると仮定し、NC的に表現しますと。

『G02R50.』になります。
これでRの大きさと方向が分かりました、でもまだ一つ足りません。
そうです、G00又G01と同じく何処から何処までの指示ありません。

従って(例)
1) X0Y0               出発点(現在地)
2) G02X50.Y50.R50.    目標地点

1) のポイント(X0Y0)から 2) G02(時計回り)でX50.Y50.のポイント(地点へ)へR50.(50ミリの大きさのアール)で移動しなさい(しろ)。となります。


レベル 3 

>1) X0Y0             出発点(現在地)
>2) G02X50.Y50.R50.  目標地点
    
レベル2では上記のようにRの大きさと移動ポイントを指定しましたね。
所がまたここでも問題があります。
例えば(下図参照)

             


 上図をNCで表現しますと
1) X0Y0
2) G02X0Y90.R50.ですね。
でも不思議にRが大きいものと小さいものが2つ存在します。理由は弧の位置決めをするのには2つのポイントがあればいいのですから存在して当然なんです。

上図では左側に弧を描いていますけど、上記のような理屈ですから出発地と目的地を変えてあげれば右側にも出来る訳ですね。
レベル3では方向と(ここでは右回りです)大きさを指定してありますから左側だけに弧を描きます(レベルと1と2で勉強しましたね)。

この3でもレベル1と2で教わった通りの条件なのですが弧が2つ出来てます、だからといって弧の条件が違う訳でもありません。

もう一度上図の弧を見て下さい、よく見ますと円弧の角度が180度以内と180度を越える円弧となっています。
つまり方向と大きさを指定するだけでは角度180度を境にして2個出来るというわけです。これでは何方の道を通ったらよいかNCでは判断出来ません、 通常は180度以内であると判

断して動くように設定されていますので近道をするようになっているのです。
でもたまには遠回り(180度を越える場合)したい場合もありますよね。NCでは遠回りする時はR(大きさ)の前にマイナス(−)をつける決まりとなっています。

つまり
上図の 小さい のRの場合は G02X0Y90.R50.
 ↑   大きい    ↑      G02X0Y90.R−50.となります。
                        
大きいR指定では大きさの前に − (マイナス)をつけ、遠回りをして目的地に行けとNCに教えて上げるわけですね。
注 180度ピッタシの場合はプラスでもマイナスでもかまいません。
※ このG02そしてG03もG01と同じく送り速さ(F○○)の指定が出来ます。


レベル 4

 おっと忘れていました。レベル1の筆頭に時計の回転方向を表現するのに条件がありましたね。
覚えていますか?・・・。

そうです、『時計を正面にみて』の条件をつけましたね。
どうして条件を付けたと思います、実は裏側からみるとまるっきし反対になるからです。

同じようにG02とG03にも見る方向が決まっているのです。
今までの説明は使用頻度が多いG17(XY平面)でした(下図参照)。

     G17
           


以外にも下図のようにZX平面とYZ平面があります。

      G18                   G19


                 


参考
 上記の3面(XY・ZX・YZ面)個々の状態での円弧移動指令する方法の違いは現在地と目的地、ようは場所の違いだけです(平面指定が違うとNCは理解しませんよ)。
※ ここから右手直交座標系を思い出しながら考えて下さい。

 上図3面に右回りの円弧があるとすると全て残った軸のプラスからマイナス方向をみている事に気がつきませんか?。
そうです、円弧の方向を見る場合は残った軸のプラス側に立ってマイナスを見ているものとして回転方向を決めていいます。

例えば  G18(ZX面)平面では。
      
           

      注 R(円弧)R50.とします

     従って
    
      1) Z0X0
      2) G02Z0X90.R50.ですね(残ったY軸のプラスから見ている)

      となります。
        

レベル 5

 IとJそしてK(移動始点から円弧中心までの距離をG91で指令する)
ここではRのかわりに円弧指令の出来るI・J・Kを説明します。

     例えば
               

 
    IJでの円弧指令は

    1) X0Y0                 始発点
    2) G02X25.Y93.302I0J50. 始発点 1) から円弧の中心(X0Y50.)の距離
                          をI0J50.で指定し、終点X25.Y93.302へ
                          円弧移動させる。

    となります。
    それから XYZとIJKの関係は

       X方向→I
       Y方向→J
       Z方向→K  となります。(平面変換したら気を付けて下さいね)

    ではR指定とIJKの違いはなんでしょうか?。
    R−−−−→円弧の大きさを指定する。
    I・J・K→円弧の中心を、現在値からインクレメンタルで指定する となります。       

    ※360度のRを指定する時は下図のように円の中心を指定すればいいです。
 
        
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G00・G01・G02・G03・G17・G18・G19の復習

 ここではG00・G01・G02・G03のおさらいをします。

G00→その機械の最も速い速度でポイントからポイントへ移動させます。
☆G01→ポイントからポイントへ直線移動させる事が出来る。
☆G02→ポイントからポイントへ右回り円弧で移動させる事が出来る。
☆G03→ポイントからポイントへ左回り円弧で移動させる事が出来る。
注 1、☆ 印は移動速さ(F○○)の指定も出来ます。

ではここで空も飛べる船で移動経路を作ってみましょう。

航路は 浜松→ハワイ→東京→仙台→室蘭→奥尻島→富山→金沢→名古屋→五島列島→沖縄→浜松という事とにします。
   
              

      では旅に出ましょう。 


1. 座標原点は海面と東京のポイントP3が交わった所を原点(0)とし、各数値はだいたいとしますので悪しからず。
2. 始発点をX−50.Y−30.Z0とします(P1)
3. 平面指定は電源投入時のG17指定とします。
4. 単位はすべてミリとします。
5. 位置指令方法はG90とします。

作成したプログラム(下表)
NO プ ロ グ ラ ム 内     容
G00X300.Y−300. 始発点P1からからP2へ早送りで移動します。
G01X0Y0F2000. P2から切削直線補間速度F2000.でP3へ移動する。(送り速度は変更される迄有効)
G03X40.Y250.R130. P3からP4へ反時計方向の円弧補間(F2000.)で移動する。
G01X0Y400. P4から切削直線補間でP5へ移動する。
G18 北海道を円弧で跨ぐ為に平面変換をする。(G17からG18へ切り替えて上空を通ります)
G02X−100.Z0R100. P5から時計回り円弧でP6へ移動します。
G17 G18からG17へ平面指定を戻します。
G00X−90.Y80. P6から早送り直線補間でP7へ移動します。
G03X−150.Y20.R−120. P7から反時計方向でP8のポイントへ180度を超える半径150.で移動します。
10 G19 G17平面からG19(YZ平面)へ指定変更します。
11 G03Z0Y−100.R60. P8から白山を越えるように反時計方向の弧150.でP9へ移動します。
12 G17 G19平面からG17平面へ戻します。
13 G01X−500.Y−90. P9から切削直線補間でP10へ移動します
14 G00X−400.Y−400 P10から早送り直線補間ででP11へ移動します。
15 G01X−50.Y−30.F500. P11から切削直線補間で送り速度F500.へ変更してP1へ移動します。

というように P1で終わりです。

どうです、G00・G01・G02・G03・G17・G18・G19のだいたい使い方が見えてきましたか、この7つのGコードはNCの基本的な動きを指令するのに必要です。 

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