Gコード

Gコード（幾何学コードの略。別名^{[ 1 ]} RS-274 ^{[ 2 ]}、現在ISO 6983-1 ^{[ 3 ]}で標準化されている）は、最も広く使用されているコンピュータ数値制御（CNC）および3Dプリンティングのプログラミング言語です。主にコンピュータ支援製造において自動工作機械の制御や3Dプリンターのスライサーアプリケーションに使用されます。Gコードには多くのバリエーションがあります。

Gコード命令は、機械コントローラ（産業用コンピュータ）に提供され、モータがどこに移動するか、どのくらいの速度で移動するか、どのような経路をたどるかを指示します。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ツールパスに沿って移動し、材料を切削して完成したワークピースだけを残す場合と、未加工のワークピースがツールパスに対して3次元の周囲最大9軸^{[ 4 ]}のいずれかに正確に位置決めされ、一方または両方が互いに相対的に移動できる場合です。同じ概念は、成形工具や研磨工具、フォトプロッティング、3Dプリンティングなどの積層造形法、測定機器などの非切削工具にも適用されます。

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。その後数十年にわたり、多くの実装が、商業および非商業の両方の多数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 ]}^{[ 7 ]}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、当時は電子工業協会として知られていた) によって発行されました。^{[ 8 ]} 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 (輪郭および輪郭/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。^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}他の国では、 ISO 6983規格（1982年に最終決定）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。^{[ 11 ]} 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。シーメンスも、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、CAD / CAMアプリケーションが広く普及し、ポストプロセッサ（略して「ポスト」と呼ば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して、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ようになったことで、コントローラの違いや非互換性の問題は緩和されました。

構文

G コードは、ループ、条件演算子、プログラマが宣言した自然語を含む名前の変数 (またはそれらを使用する式) などの構造を持たない限定的な言語として始まりました。論理をエンコードすることはできず、プログラマが多くの点の位置を手作業で見つける「点をつなぐ」方法に過ぎませんでした。最新の G コードの実装には、高水準プログラミング言語にやや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 ( Fanuc、Siemens Digital Industries Software、Heidenhainなど) は、NC プログラムで使用される変数を介して、軸位置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(PLC) データへのアクセスを提供しています^{[ 12 ]}。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

制御装置メーカーと工作機械メーカーはそれぞれ独自に拡張機能やバリエーションを追加しており、特定の制御装置の操作者は、各メーカーの製品間の違いを認識しておく必要がある。

Gコードの標準化されたバージョンの一つであるBCL（Binary Cutter Language）は、ごく少数の機械でのみ使用されています。MITで開発されたBCLは、直線と円弧に基づいてCNC機械を制御するために開発されました。^{[ 13 ]}

一部のCNC工作機械は、「対話型」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）、森精機のCAPS対話型ソフトウェアなどが挙げられます。

参考文献

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↑ EIA 規格 RS-274-D 数値制御機械の位置決め、輪郭加工、および輪郭加工/位置決め用の交換可能な可変ブロックデータ形式。2001 Eye Street, NW, Washington, DC 20006: 電子工業会。1979 年 2 月。{{cite book}}: CS1メンテナンス: 場所 (リンク)
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参考文献

オーベルグ、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.；リッフェル、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 978-0-8311-2575-2OCLC 473691581。
スミッド、ピーター（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。
スミッド、ピーター（2010）、『フライス加工と旋削加工のためのCNC制御設定』、ニューヨーク：インダストリアル・プレス、ISBN 978-0831133504、LCCN 2010007023。

スミッド、ピーター（2004）、『ファナックCNCカスタムマクロ』、インダストリアルプレス、ISBN 978-0-8311-3157-9。

外部リンク

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。いくつかのリンクが含まれています（MITサーボラボの歴史を含む）。
reprap.orgには、ほとんどの3Dプリンターで使用されているGコードの完全なリストが掲載されています。
ファナックおよびハースのGコードリファレンス
FanucおよびHaasのGコードチュートリアル
ハース製フライス加工マニュアル
旋盤・フライス加工用Gコード
旋盤およびフライス加工用のMコード

[1] Barkmeyer, Edward J.; Hopp, Theodore H.; Michael J., Pratt; Gaylen R., Rinaudot 編 (1995).背景調査: システム統合製造アプリケーション (SIMA) プログラムに必要な要素、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 版). メリーランド州ゲイザースバーグ、米国: 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、および輪郭加工/位置決め用の交換可能な可変ブロックデータ形式。2001 Eye Street, NW, Washington, DC 20006: 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、編 (2009 年 12 月)。ISO 6983-1:2009 自動化システム及び統合 ― 機械の数値制御 ― プログラム形式及びアドレス語の定義；第 1 部：位置決め、直線運動及び輪郭制御システムのデータ形式(技術報告書)。スイス、ジュネーブ：国際標準化機構。{{cite tech report}}: CS1 maint: 数値名: エディター一覧 (リンク)

[4] カルロ・アプロ（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. 情報科学リファレンス. p. 166. ISBN 978-1-59904-716-4―Googleブックス経由。

[6] Altintas, Yusuf (2012). Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations, and CNC Design (2nd ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-00148-0―Googleブックス経由。

[7] 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。

[8] エヴァンス、ジョン・M・ジュニア（1976）。国立標準局情報レポート（NBSIR）76-1094（R）：コンピュータ支援製造の規格（PDF）。国立標準局。p. 43。

[9] シェンク、ジョン P. (1998 年 1 月 1 日)。「一般的な CNC プロトコルの理解」。Wood & Wood Products。103 ( 1) 。Vance Publishing: 43 – via Gale。

[10] EIA規格RS-274-D、位置決め、輪郭加工、および輪郭加工/位置決め数値制御機械用交換可能可変ブロックデータフォーマット、ワシントンDC：電子工業会、1979年2月

[11] Stark, J.; V. K. Nguyen (2009). "STEP準拠CNCシステム、現状と将来の方向性". Xu, Xun; Andrew Yeh Ching Nee (編)『STEPに基づく高度な設計と製造』 Springer London. p. 216. ISBN 978-1-84882-739-4―Googleブックス経由。

[12] 「ファナックマクロシステム変数」 . Machinetoolhelp. 2006. 2014年5月3日にオリジナルからアーカイブされました。

[13] 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。321ページ。ISBN 978-1-4832-9248-9OCLC 895436474

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関連項目

参考文献

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外部リンク

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