G54〜G59ワーク座標系：同じプログラムが別の位置を削る仕組み

機械原点とワーク原点は違う

マシニングセンタは電源を入れて原点復帰をすると、各軸の基準点が分かります。これが機械座標系です。しかし素材はバイスや治具につかむたびに、機械原点から見て別の位置に置かれます。図面寸法を機械座標に直してプログラムすると、素材をつかみ直すたびにすべての座標を直さなければなりません。

そこで作業者は素材の基準点(例：左手前の角の上面)を探し、その位置の機械座標をワーク座標系オフセットの画面に保存します。プログラムのX0. Y0.はこの保存された位置を意味するようになり、プログラムは図面寸法のまま書けます。

G54～G59でワーク座標系を選ぶ

G54からG59までの6つのワーク座標系を標準で使え、オプションによってはG54.1 P1〜P48(またはそれ以上)のような拡張欄も使えます。プログラムでG55を指令すると、その瞬間からすべてのアブソリュート座標がG55の欄に保存された原点を基準に解釈されます。

例：2つのバイスで同じ溝

下のプログラムは、G54の原点で長さ20mmの溝を削った後、G55に切り替えて同じ座標でもう一度溝を削ります。機械ではG55の欄に2つ目のバイスの原点が保存されているので、工具は隣のバイスへ移動して同じ形を加工します。

O3003
T1 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S3000 M03
G00 X0. Y0. Z20.
G01 Z-1. F100
X20. F300
G00 Z20.
G55
G00 X0. Y0.
G01 Z-1. F100
X20. F300
G00 Z50.
M30

図で2つの溝が重なって見える理由

経路図では、2つの溝が同じ場所に重なって描かれます。これはワーク座標系の本質をよく示しています。プログラムだけを見ると2つの加工はまったく同じ座標で、実際にどこを削るかは機械に保存されたオフセット値が決めます。CNC Path Analyzerを含む経路確認ツールはその値を知ることができないので、プログラムの座標どおりに描きます。

逆に言えば、図が完璧でも、G54とG55を取り違えたりオフセットの欄に誤った値が入っていたりすると、機械は見当違いの場所を削ります。オフセットの事故はプログラムのチェックだけでは防げず、加工前のオフセット画面の確認と最初の位置での試運転で防ぐ必要があります。

現場でよくあるオフセットの事故

• 座標系の指令漏れ：プログラムにG54を書いていないため、直前のプログラムが残したG55の状態で実行される。
• Zオフセットの二重適用：工具長補正(G43 H_)とワーク座標のZオフセットの両方に同じ高さを入れ、Zが2倍ずれる。
• 測定基準の取り違え：素材の中心を原点にすると決めたのに、角の値を入れた。図面の原点位置を作業指示書に明記するのが基本です。
• 外部共通オフセット(EXTまたは00番の欄)の値の残り：すべての座標系に加算される外部オフセットの欄に、以前の作業の値が残っている。

原点出しの手順の例

1. タッチプローブやエッジファインダで、素材のX基準面とY基準面の位置を探します。エッジファインダを使う場合は、測定値に測定子の半径を足すか引く必要があります。
2. その機械座標を、該当するワーク座標系の欄のX、Yに入力します。
3. Zは工具長補正の方式に合わせて入力します。工具長を機械テーブル基準で測ったなら素材上面の高さをZオフセットに、素材上面基準で測ったならZオフセットは0にします。
4. MDIでG54 G00 X0. Y0.程度を実行し、工具が基準点の上に来るかを目で確認します。

よくある質問

次のステップ

CNC Path Analyzerで経路を確認