G41・G42工具径補正：左右の判別とスタートアップ・キャンセルブロックの書き方

図面寸法のままプログラムするための機能

エンドミルで輪郭を削るとき、工具中心は加工面から工具半径の分だけ離れて動かなければなりません。Ø10のエンドミルで幅60mmの外周を削るなら、中心は両側に5mmずつ外側、つまり幅70mmの経路を通る必要があります。この計算をプログラムに直接入れると、工具径が変わるたびにすべての座標を計算し直さなければなりません。

工具径補正は、プログラムには図面の輪郭座標をそのまま書き、工具半径分の移動は制御装置にリアルタイムで計算させる機能です。工具が摩耗したり別の径の工具に替えたりしても、補正画面の値を直すだけで済みます。

左と右は進行方向が基準

G41は工具が進行方向の左側に、G42は右側に立つように補正します。基準は機械や図面ではなく、工具が進む向きです。車を運転していると考えて、加工面が右側の窓の外にあれば工具は左(G41)、左側の窓の外にあれば工具は右(G42)です。

正転(M03)のエンドミルで外周を時計回りに回ると、工具は輪郭の左側、つまりG41になり、このときの切削はダウンカット(クライムミリング)になります。同じ外周を反時計回りに回るとG42でアップカットになります。一般的なCNCマシニングセンタはバックラッシが小さいため、ダウンカットを基本に使うことが多くあります。

例の輪郭

下の経路は、(0,0)〜(60,40)の四角形の外周を時計回りに回るプログラムです。図はプログラムに書かれた輪郭座標そのままで、D3の補正量だけ外側にずれた実際の工具中心経路は、機械が補正値を読んで計算します。経路可視化ツールは機械の補正テーブルの値を知ることができないためです。

O3002
T3 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S4000 M03
G00 X-20. Y-20. Z50.
Z2.
G01 Z-3. F150
G41 D3 X0. Y-10. F400
Y40.
X60.
Y0.
X-10.
G40 X-20. Y-20.
G00 Z50.
M30

補正のスタートアップブロック：直線移動が必要

補正は有効にした瞬間にすぐ適用されるのではなく、G41/G42を含むブロックの移動の間に、工具が補正位置へ斜めに移っていきます。このブロックをスタートアップブロックと呼び、通常はG00またはG01の直線移動である必要があります。円弧ブロックで補正を開始するとアラームを出す制御装置が多くあります。

スタートアップの移動距離は補正量より大きくなければなりません。例では(-20,-20)から(0,-10)へ約22mm動きながら補正を開始し、工具が輪郭の始点(0,0)の下側の延長線上に位置を決めてから、Y40.で最初の辺を削ります。輪郭の真上で補正を始めると、補正の移動中に加工面に食い込む過切削が起きることがあります。

キャンセルブロックと最後の辺

G40も移動と一緒に書き、工具が輪郭から離れる間に補正が解除されるようにします。例では最後の辺を輪郭の外側のX-10.まで延長して削った後、G40 X-20. Y-20.で離れながら解除します。輪郭の終点ですぐに解除すると、補正が解除される斜めの移動がコーナーを削り取ることがあります。

D番号と補正量

D3は工具補正画面の3番の行に保存された値を使うという意味です。ほとんどの場合は工具番号と同じ番号を使いますが、必ずしもそうする必要はありません。補正量には通常工具半径を入れ、摩耗の欄に測定結果を反映して寸法を合わせます。外周が図面より0.02mm大きく仕上がったら(片側0.01mm)、半径の摩耗値を-0.01調整します。

補正量にわざと半径より大きな値を入れて仕上げ代を残す手法もあります。Ø10の工具にD値5.3を入れて荒加工した後、5.0に変えて同じプログラムをもう一度実行すれば、0.3mmの仕上げ代を仕上げ加工で取り除けます。

補正アラームが出たときの確認箇所

よくある質問

次のステップ

CNC Path Analyzerで経路を確認