Gコード（ Geographical Codeの略称。[1] RS-274 [2]とも呼ばれ、現在はISO 6983-1 [3]で標準化されている）は、コンピュータ数値制御（CNC）および3Dプリンティング において最も広く使用されているプログラミング言語である。主にコンピュータ支援製造における自動工作機械の制御や、3Dプリンタースライサーアプリケーションに使用されている。Gコードには多くのバリエーションがある。

Gコード命令は機械制御装置（産業用コンピュータ）に提供され、モータの移動先、移動速度、経路を指示する。最も一般的な2つの状況は、旋盤やフライス盤などの工作機械内で、切削工具がこれらの命令に従って工具経路に沿って移動し、材料を切削して完成したワークピースのみを残すことと、未完成のワークピースが工具経路を基準として3次元上の最大9つの軸[4]のいずれかに正確に配置され、そのいずれかまたは両方が互いに対して移動できることである。同じ概念は、成形工具やバニシング工具、フォトプロッティング、3Dプリントなどの付加的方法、測定機器などの非切削工具にも拡張される。

歴史

数値制御プログラミング言語の最初の実装は、 1950年代にMITサーボ機構研究所で開発されました。その後の数十年間で、多くの実装が営利・非営利を問わず、数多くの組織によって開発されました。これらの実装では、Gコードの要素がよく使用されていました。[5] [ 6]米国で使用された最初の標準化されたGコードのバージョンであるRS-274は、1963年に電子工業会（EIA、当時は電子工業会として知られていました）によって発行されました。[7] 1974年に、EIAはRS- 273（位置決めと直線カット用の可変ブロック）とRS-274-B （輪郭作成と輪郭作成/位置決め用の可変ブロック）を統合したRS-274-Cを承認しました。RS-274の最終改訂版は1979年にRS-274-Dとして承認されました。[8] [9]他の国では、 ISO 6983規格（1982年制定）がよく使用されていますが、多くのヨーロッパ諸国では​​他の規格が使用されています。[10] 例えば、ドイツではDIN 66025が使用されており、ポーランドでは以前はPN-73M-55256とPN-93/M-55251が使用されていました。

1970年代から1990年代にかけて、多くのCNC工作機械メーカーは、ファナック製の工作機械コント​​ローラを標準化することで、互換性の問題を克服しようと試みました。シーメンスは、特にヨーロッパにおいて、CNC制御の市場を席巻していました。2010年代には、ポストプロセッサ（「ポスト」と略されることもあります）と呼ばれるソフトウェアツールを通じて、特定の機械を操作するための適切なGコードを出力できるCAD / CAMアプリケーションの普及により、コントローラの相違と非互換性の問題は軽減されました。

構文

Gコードは、ループ、条件演算子、自然語を含む名前を持つプログラマー宣言変数（またはそれらを使用する式）などの構造を欠いた限定的な言語として始まりました。ロジックをエンコードすることはできず、プログラマーが多くのドットの位置を手入力で計算する「点をつなぐ」方法に過ぎませんでした。最新のGコード実装には、高級プログラミング言語に近いマクロ言語機能が含まれています。さらに、すべての主要メーカー（例：Fanuc、Siemens Digital Industries Software、Heidenhain ）は、NCプログラムで使用される変数を介して、軸位置決めデータやツールデータなどのプログラマブルロジックコントローラー（PLC）データへのアクセスを提供しています[11]。これらの構造により、自動化アプリケーションの開発が容易になります。

拡張とバリエーション

拡張機能やバリエーションは制御装置メーカーや工作機械メーカーによって独自に追加されており、特定の制御装置を操作する際には各メーカーの製品間の違いを認識しておく必要があります。

Gコードの標準化バージョンの一つであるBCL（Binary Cutter Language）は、ごく少数の機械でしか使用されていません。MITで開発されたBCLは、CNC工作機械を直線と円弧で制御するために開発されました。[12]

一部のCNC工作機械は「会話型」プログラミングを採用しています。これはウィザード形式のプログラミングモードで、Gコードを非表示にするか、Gコードの使用を完全に回避します。代表的な例としては、オークマのAdvanced One Touch（AOT）、サウスウェスタン・インダストリーズのProtoTRAK、マザックのMazatrol、ハーコのUltimaxとWinmax、ハースのIntuitive Programming System（IPS）、森精機製作所のCAPS会話型ソフトウェアなどがあります。

参照

参考文献

  1. ^ Barkmeyer, Edward J.; Hopp, Theodore H.; Michael J., Pratt; Gaylen R., Rinaudot 編 (1995). 背景調査：製造アプリケーションのためのシステム統合（SIMA）プログラムの必須要素、根拠、および技術概要(PDF) (技術レポート) (NIST 機関間/内部レポート (NISTIR) 5662 ed.). 米国メリーランド州ゲイサーズバーグ：NIST 技術シリーズ出版物. p. 45.
  2. ^ EIA規格RS-274-D 数値制御機械の位置決め、輪郭加工、輪郭加工/位置決め用交換可能可変ブロックデータフォーマット。2001 Eye Street, NW, Washington, DC 20006：米国電子工業会。1979年2月。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所 (リンク)
  3. ^ 技術委員会 ISO/TC 184/SC 1 版 (2009年12月). ISO 6983-1:2009 オートメーションシステム及び統合 - 機械の数値制御 - プログラム形式及びアドレスワード定義; パート1：位置決め、ラインモーション及び輪郭制御システムのデータ形式（技術報告書）. ジュネーブ、スイス: 国際標準化機構.{{cite tech report}}: CS1 maint: 数値名: 編集者リスト (リンク)
  4. ^ Karlo Apro (2008). 5軸加工の秘密. インダストリアル・プレス社. ISBN 0-8311-3375-9。
  5. ^ Xu, Xun (2009). 高度なコンピュータ支援設計、製造、数値制御の統合：原理と実装. 情報科学参考文献. p. 166. ISBN 978-1-59904-716-4– Google ブックス経由。
  6. ^ ハリック、ラミー;トルステン・ウェスト (2019)。高度な製造業の紹介。 SAEインターナショナル。 p. 116.ISBN​ 978-0-7680-9096-3– Google ブックス経由。
  7. ^ エヴァンス、ジョン・M・ジュニア (1976). 米国国立標準技術局情報報告書 (NBSIR) 76-1094 (R): コンピュータ支援製造の標準(PDF) . 米国国立標準技術局. p. 43.
  8. ^ Schenck, John P. (1998年1月1日). 「一般的なCNCプロトコルを理解する」. Wood & Wood Products . 103 (1). Vance Publishing: 43 – Gale経由.
  9. ^ EIA規格RS-274-D 数値制御機械の位置決め、輪郭加工、輪郭加工/位置決めのための交換可能な可変ブロックデータフォーマット、ワシントンDC：米国電子工業会、1979年2月
  10. ^ Stark, J.; V. K. Nguyen (2009). 「STEP準拠CNCシステムの現状と将来展望」 Xu, Xun; Andrew Yeh Ching Nee (編). STEPに基づく先進的な設計と製造. Springer London. p. 216. ISBN 978-1-84882-739-4– Google ブックス経由。
  11. ^ 「Fanucマクロシステム変数」。Machinetoolhelp。2006年。2014年5月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  12. ^ リビッキ、マーティン (1995). 情報技術標準：共通バイトの探求. バーリントン: エルゼビア・サイエンス. p. 321. ISBN 978-1-4832-9248-9. OCLC  895436474。

参考文献

  • オバーグ、エリック; ジョーンズ、フランクリン D.; ホートン、ホルブルック L.; リフェル、ヘンリー H. (1996)、グリーン、ロバート E.; マコーリー、クリストファー J. (編)、『機械ハンドブック』（第 25 版）、ニューヨーク：インダストリアル プレス、ISBN 978-0-8311-2575-2、OCLC  473691581。
  • Smid, Peter (2008)、『CNCプログラミングハンドブック（第3版）』、ニューヨーク：インダストリアルプレス、ISBN 9780831133474、LCCN  2007045901。
  • Smid, Peter (2010)、『フライス加工と旋削加工のためのCNC制御セットアップ』、ニューヨーク：インダストリアルプレス、ISBN 978-0831133504、LCCN  2010007023。
  • CNC GコードおよびMコードプログラミング
  • Kramer, TR; Proctor, FM; Messina, ER (2000年8月1日)、「NIST RS274NGCインタープリタ – バージョン3」、NIST、NISTIR 6556
  • http://museum.mit.edu/150/86 2016年3月19日にWayback Machineにアーカイブされました。MITサーボラボの歴史を含むいくつかのリンクがあります。
  • reprap.org のほとんどの 3D プリンターで使用される G コードの完全なリスト
  • FanucとHaasのGコードリファレンス
  • FanucとHaasのGコードチュートリアル
  • Haasミリングマニュアル
  • 旋盤とフライス加工用のGコード
  • 旋盤およびフライス加工用のMコード