真円加工は、部品の内径や外径に高精度な円形形状を求められる加工で、特にNCマシンでは効率的な自動化が可能です。本記事では、外径および内径の真円加工を以下の内容で詳しく解説します。
- 円弧進入を活用した真円加工
- 変数の利用による柔軟なプログラム設計
- 径補正を用いた加工方法
実際のサンプルプログラムを交え、初心者から中級者まで理解できる内容となっています。
1. 真円加工とは？
真円加工は、円形の内外径を高精度に仕上げるための加工技術です。円弧進入は、工具負荷を減らし加工精度を向上させる効果があり、真円加工では特に有効です。
円弧進入のメリット
- 工具の寿命を延ばす。
- 加工面の精度向上。
- 切削開始時の振動や工具欠損を防止。
2. 外径真円加工（円弧進入）
外径加工では、工具を円の外側から円弧を描いて進入させることで、滑らかな切削が可能になります。
サンプルマクロプログラム（外径加工）
以下は、外径50mm、深さ2mmの加工例です。
O1000 (外径真円加工)
#1=25.0 (半径)
#2=2.0 (切削深さ)
#3=0.5 (送り量)
#4=2000 (主軸回転数)
G21 G17 G90 G40
T1 M6
S#4 M3
G0 G54 X[#1+5] Y0 (加工開始位置)
Z5.0
G1 Z-#2 F200 (切り込み)
G2 I-#1 J0 F#3 (円弧進入)
G2 I#1 J0 (真円加工)
G0 Z5.0
M30
プログラムの変数解説
- #1（半径）：加工する円の半径を指定。
- #2（切削深さ）：切削する深さ。
- #3（送り量）：加工速度を変数化。
- #4（主軸回転数）：工具の回転数を設定。
円弧進入の動作
G2 I-#1 J0：工具が外側から円弧を描いて材料に接触。G2 I#1 J0：円周に沿って真円加工。
3. 内径真円加工（円弧進入）
内径加工では、工具を円の内側から徐々に接触させることで、仕上げ精度を向上させます。
サンプルマクロプログラム（内径加工）
以下は、内径30mm、深さ2mmの加工例です。
O2000 (内径真円加工)
#1=15.0 (半径)
#2=2.0 (切削深さ)
#3=0.5 (送り量)
#4=1500 (主軸回転数)
G21 G17 G90 G40
T1 M6
S#4 M3
G0 G54 X[#1-5] Y0 (加工開始位置)
Z5.0
G1 Z-#2 F200 (切り込み)
G2 I-#1 J0 F#3 (円弧進入)
G2 I#1 J0 (真円加工)
G0 Z5.0
M30
プログラムの変数解説
- #1（半径）：加工する円の半径。
- #2（切削深さ）：切削する深さ。
- #3（送り量）：加工速度を調整。
- G0 X[#1-5]：工具が真円の内側から円弧を描いて進入。
4. 径補正を活用した真円加工
真円加工で高精度な仕上げが求められる場合、**径補正（G41/G42）**を活用すると便利です。これにより、工具径を補正しながら加工を行えます。
径補正を使ったサンプルプログラム（外径加工）
以下は、工具径を補正して外径50mmを加工する例です。
O3000 (外径真円加工 径補正使用)
#1=25.0 (半径)
#2=2.0 (切削深さ)
#3=0.5 (送り量)
#4=2000 (主軸回転数)
G21 G17 G90 G40
T1 M6
S#4 M3
G0 G54 X[#1+10] Y0 (加工開始位置)
Z5.0
G1 Z-#2 F200 (切り込み)
G41 D1 (左側径補正ON)
G2 X#1 Y0 I-#1 J0 F#3 (円弧進入)
G2 I#1 J0 (真円加工)
G40 (径補正キャンセル)
G0 Z5.0
M30
径補正プログラムの解説
- G41 D1：左側に径補正を適用。
- D1：工具径データを参照（機械側で設定済み）。
- G40：径補正のキャンセル。
5. 変数と径補正を組み合わせた応用例
以下は、外径加工で可変パラメータを使用し、複数回の切り込みを行うプログラム例です。
O4000 (外径加工 変数と径補正の併用)
#1=25.0 (最終半径)
#2=5.0 (切削深さ)
#3=0.5 (送り量)
#4=2000 (主軸回転数)
#5=3.0 (1回あたりの切り込み量)
G21 G17 G90 G40
T1 M6
S#4 M3
#6=0.0 (現在の切削量)
WHILE[#6 LT #2] DO1
G0 G54 X[#1+#6+5] Y0
Z5.0
G1 Z-[#6+#5] F200
G41 D1
G2 X[#1+#6] Y0 I-#1 J0 F#3
G2 I#1 J0
G40
#6=[#6+#5] (切削量の更新)
END1
G0 Z5.0
M30
特徴
- 複数回に分けて深さを加工するループを採用。
- #6を使い現在の切削深さを管理。
- 径補正で高精度な仕上げを実現。
6. まとめ
真円加工のマクロプログラムにおいて、変数と径補正を組み合わせることで、柔軟性と高精度を両立した加工が可能です。
- 円弧進入：加工負荷を軽減し、工具寿命を延ばす。
- 変数活用：さまざまなサイズに対応した汎用プログラムを実現。
- 径補正：仕上げ精度を向上させる必須技術。
これらを応用することで、さらなる生産性向上が期待できます。
