数値制御工作機械（Numerical Control machine tools、略してNC工作機械）は、デジタル情報を基にして自動的に動作する機械の一種です。これにより、工作機械はプログラムに命令された通り、金属やプラスチックなどの材料を精密に加工することができます。
NC工作機械の特徴
- 高精度： NC工作機械は非常に高い精度で部品を製造できます。これは、機械が緻密に制御された歩みを再現できるためです。
- 繰り返し精度：同じプログラムを使えば、同じ部品を何度でもほぼ同じ品質で製造することが可能です。
- 柔軟性： プログラムを変更することにより、様々な形状やデザインの部品を製造することができます。多品種の生産が可能になります。
- 生産性： NC作業機械は、手動操作よりも高速で、非稼働時間を減らしながら連続して稼働することができるため、生産性が向上します。
NC工作機械の種類
- フライス加工機：材料を機械的に固定し、回転するカッターで材料を削り取るです。
- 旋盤（CNC旋盤）： 材料を回転させ、固定されたカッターで形状を削り出します。
- ドリル加工機： 主に穴あけ作業に用いられる機械で、正確な位置に穴を開けることができます。
- 研削機：高速回転する砥石を使用して、材料から非常に薄い層を削り取ることにより、高精度の表面仕上げを行います。
- レーザー加工機： レーザー光を用いて材料を切断、彫刻する機械です。
CNCとの違い
NC工作機械は、元来は紙テープに穿たれた穴や、磁気テープなどに記録された命令に基づいて動作するものですが、技術の進歩により、現在ではコンピューター数値制御（Computer Numerical Control、略し） CNCはより高度なプログラムが可能で、直接コンピュータを使って機械を制御するため、操作性や機能性が大きく向上しています。
プログラミング
NC工作機械のプログラミングには、通常、Gコード（ジー・コード）と呼ばれる言語が使用されます。これは、工作機械の各軸の動き、速度、切削経路などをコード化したものです。 、CAM（Computer Aided Manufacturing）ソフトウェアを使用して、3D CADデータから自動的にGコードを生成することが一般的になっています。
Gコード（G-code）は、工作機械や3Dプリンタなどの数値制御（NC、Numerical Control）システムで使われるプログラミング言語です。CNC（コンピュータ数値制御）機械を動かすためのコマンドを記述します。これにより、機械は切削、旋削、穴あけなどの加工を自動的に実行します。
以下はGコードの基本的な要素とよく使われるコードの一部です。
Gコード
- 各アドレスコマンドは特定の文字文字（G、M、X、Y、Zなど
）から始まり、数値が続きます。
G01 X10 Y20 Z-5 - 座標と移動
- X、Y、Z : 座標軸。工具や機械が動く位置を示します。
- F : フィードレート（切削速度）。
- S : スピンドル回転数。
- GコードとMコード
- Gコード: 動作（直線移動、円弧移動など）を示します。
- Mコード: 装置の制御（スピンドルのオン/オフ、クーラントの制御など）を示します。
主要なGコード
| コード | 説明 |
|---|---|
| G00 | 高速移動（空走） |
| G01 | 直線補間（インターインター） |
| G02 | 時計の円弧補間 |
| G03 | 反時計回りの円弧補間 |
| G17 | XY平面選択 |
| G18 | ZX平面選択 |
| G19 | YZ平面選択 |
| G20 | インチ単位指定 |
| G21 | ミリメートル単位指定 |
| G28 | 原点復帰 |
| G90 | 絶対座標指定 |
| G91 | 増分座標指定 |
主要なMコード
| コード | 説明 |
|---|---|
| M00 | プログラム停止 |
| M03 | スピンドル正回転開始 |
| M04 | スピンドル逆回転開始 |
| M05 | スピンドル停止 |
| M08 | クーラントン |
| M09 | クーラントOFF |
| M30 | プログラム終了・リセット |
Gコードの例
以下は簡単な加工プログラムの例です：
Gコードは作業機械の仕様によっては非常に異なる場合があります（例：Fanuc、Siemensなど）。作業に使用する機械の取扱説明書を確認することが重要です。
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