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CNC旋盤におけるG68ミラーイメージとバランスカットのプログラム法

Fanuc、Siemens、MitsubishiのCNC旋盤でG68ミラーイメージとバランスカットを解説。工具衝突やビビリを防ぎ、パラメータNo.1022やSD42900、#1202等の検証により量産時のロット間繰り返し精度と信頼性を高める実務ノウハウ。

Hakan Gündoğdu
Hakan Gündoğdu

CNC CARE 共同創業者

はじめに

旋盤用チャックの回転する爪(回転爪)やワーククランプに、送り速度の急激な変化や座標系の不整合によって刃物台(タレット)や工具が激しく衝突する事故は、ボールねじの破損や軸過負荷サーボアラーム(FanucのサーボエラーやMitsubishiのM01 1036、P29など)を引き起こし、生産ラインに致命的な打撃を与える。特に、対向刃物台を備えた多系統・多軸旋盤における対称加工用の座標鏡像(ミラーイメージ)や、長尺・細物のワークのたわみを抑えて振動を除去する同期同時切削(バランスカット)においては、座標変換パラメータや同期制御の一部の不整合が、瞬時にワークの異常振動(ビビリ)を誘発し、工具破損やワークの全損(不良品発生)に直結する。この種の問題の多くは、パラメータの未検証や段取り(準備作業)段階での確認不足により、ロット生産における繰り返し精度の低下を招き、量産途中で深刻な寸法ばらつきとして顕在化する。

技術概要

パラメータ / 属性技術仕様
主要コマンドG68 (ミラー / バランスカットON), G69 (キャンセル); G15 (Mitsubishi バランスカットON), G14 (キャンセル); MIRROR/AMIRROR (Siemensネイティブ)
モーダルグループ / クラスグループ 04 (Fanuc, Siemens ISO), グループ 15 / グループ 18 (Mitsubishi)
サポートブランドFanuc, Siemens, Mitsubishi
重要パラメータFanuc: No. 1022 (基本軸), No. 8103 (Pコードフォーマット); Siemens: MD 10610 ($MN_MIRROR_REF_AX), SD 42900 ($SC_MIRROR_TOOL_LENGTH); Mitsubishi: #1202 (mirofs 刃物台間距離), #1118 (摩耗補正方向), #1244 (同期送りブロック)
主な制約事項バランスカットは切削送りの開始同期のみ(動的な軌跡/速度追従は行わない); ミラーリングとバランスカットは同一モーダルグループ内で排他; 高速高精度モードとは併用不可。

クイックリード

  • 対向刃物台で対称形状を加工する際は、G68(SiemensではMIRROR/AMIRROR)を使用して座標系ミラーイメージを有効にし、X軸の座標符号を自動的に反転させます。
  • 長尺・細物ワークのバランスカット(同期同時切削)を行う際は、G68 Pp(Fanuc)またはG15 [L__](Mitsubishi)を使用し、対向する2つのタレットの切削送り開始タイミングを同期させます。
  • 補正のない異常な軌跡を防ぐため、工具長ミラーリング設定(SiemensのSD 42900など)や対向刃物台の摩耗補正方向(Mitsubishiのパラメータ#1118など)が有効であることを必ず確認してください。
  • 同期開始後、制御装置は速度の動的な同期調整を行わないため、バランスカットを行う両方のプログラムで送り速度、移動距離、フィードホールド、オーバーライド、およびインターロックキーの設定が同一であることを確認してください。
  • P29などのプログラムエラーやルックアヘッドバッファのオーバーランを防ぐため、ミラーイメージやバランスカットが有効な間は、プログラムフォーマット切り替え(MitsubishiのG188など)やマクロ計算の実行を避けてください。
  • 標準的な単軸での自動運転を再開する前に、G69(またはG14、あるいは引数なしのMIRROR)を使用してミラーイメージまたはバランスカットを解除し、座標オフセットが元に戻っていることを確認してください。

基本概念

ダブルタレットのミラーイメージ(座標鏡像)の実用的なプログラミングにより、アプリケーション技術者は、座標系の反対側にある対向刃物台の対称ツールパスを、あたかも同じ側にあるかのように記述できます。これにより、多軸プログラム開発が簡素化され、エンジニアリング工数が削減されます。対向主軸で複雑なプロファイルを旋削する場合、プロファイルをサブプログラムで一度定義すれば、座標系オフセットの適用とZ軸のミラーリングにより、両方の主軸で実行可能になります。コントローラーが座標符号を動的に反転させることで、手動での再計算なしに、基準タレットのパスを対向タレットの対称パスに変換します。

バランスカットにおいては、送り同期によって2つの独立した刃物台の同時座標スタートが可能になります。旋盤で長尺・細物のワークを加工する場合、ワークの反対側から同時に切削工具を当てることで、ワークのたわみを防ぎ、機械的なガタ(構造的な緩み)を抑制し、激しい振動を回避して、全体のサイクルタイムを半分に短縮できます。機械的力をバランスよく分散させることで、重切削時におけるワークの歪みリスクが最小限に抑えられ、厳しい寸法公差が保証されます。

セットアップオペレーターとプログラマーは、段取りおよびプログラム実行時に高い警戒を怠ってはなりません。自動運転サイクルを開始する前に、ワークを主軸チャック、テーブルクランプ、またはカスタム治具内に位置決めし、確実にクランプする必要があります。バランスカットは切削送りの開始のみを同期させ、その後の動的な同期追従は行わないため、プログラマーは両方の系統のプログラムにおいて、送り速度、移動距離、フィードホールド、オーバーライド、およびインターロックキーが同一に構成されていることを保証しなければなりません。プログラムの不整合があると、対向するタレットからの不均等な力によって細物ワークが激しく振動し、ビビリ跡の発生、工具破損、そして完全に使い物にならない不良品の発生(スクラップ化)を招きます。

コマンド構造

G68のコマンド構造は、対向刃物台でのミラーイメージに使用されるか、バランスカットに使用されるかによって異なります。ミラーイメージの場合、G68は対象軸(通常はX軸)の座標指令をインターセプトして符号を反転させるモーダルスイッチとして機能します。座標シフト量はコントローラー内の物理的なタレット間距離パラメータによって定義され、工具の対称移動を可能にします。G69によってミラー機能がキャンセルされると、コントローラーは元の座標系を復元します。

バランスカットの場合、構文には系統選択コードまたは同期番号が含まれます。G68またはG15ブロックは、ウェイティングゲートまたはインターロックとして機能します。両方の系統(パス)がこのコードブロックを実行すると、開始タイミングが同期されます。システムパラメータに応じて、コントローラーは系統の組み合わせをバイナリの和または直接の数値として評価します。

主要システムにおける構文のレイアウトは以下のように構成されています。

; Fanuc & Mitsubishi ミラーイメージ
G68 ; (ミラーイメージON)
G69 ; (ミラーイメージキャンセル)

; Fanuc バランスカット G68 Pp ; (バランスカットON、系統の組み合わせp) G69 ; (バランスカットキャンセル)

; Siemens ネイティブミラーリング MIRROR X0 Y0 Z0 ; (絶対ミラーリング) AMIRROR X0 Y0 Z0 ; (増分/付加ミラーリング) MIRROR ; (ミラーリングキャンセル)

; Mitsubishi 旋盤バランスカット G15 [L__] ; (バランスカットON、同期番号L) G14 ; (バランスカットキャンセル)

アドレス / 引数対象システム機能 / 説明
PFanucバランスカットの系統の組み合わせを指定します。パラメータ No. 8103 Bit 1が0の場合、系統のバイナリ重みの和(例: P3は系統1 + 系統2を表す)となります。1の場合、系統番号を直接並べたもの(例: 系統1、2、3に対してP123)となります。
LMitsubishiタイミング同期動作番号(設定範囲: 0〜9999)。タレット間で一致するG15ブロックを識別するIDを指定します。
X, Y, ZSiemens (ネイティブ)ミラーリング面の座標値を定義します。ミラーリングは定義された基準座標(通常はX0, Y0, またはZ0)を基準に適用されます。

ブランド別応用

Fanuc

Fanucの旋盤コントローラーでは、ダブルタレットのミラーイメージとバランスカットはグループ04コマンドで管理されます。対称切削の座標シフトは、パラメータ No. 1022で定義された軸に適用されます。系統の組み合わせを指定するPアドレスのフォーマットは、パラメータ No. 8103で設定されます。

対向タレットの座標ミラーリングを有効にするには、独立したG68ブロックをプログラムします。バランスカットの場合は、G68 P_をプログラムしてパルス分配の開始タイミングを同期させます。バッファエラーを防ぐため、モードを切り替える前に工具補正をキャンセルする必要があります。

  • パラメータ No. 1022: 基本3軸を定義します。対称切削では、これらの定義された軸のうち、厳密にX軸に対してのみ座標反転が適用されます。
  • パラメータ No. 8103 Bit 1 (MWP): バランスカットの系統組み合わせの入力形式を決定します。0はバイナリの和(例: P3は系統1と系統2を表す)を使用し、1は系統番号(例: P123)を使用します。
  • パラメータ No. 19625: 補正モードにおいてコントローラーが先読みするブロック数(N)を設定します。工具補正が有効な場合、移動を伴わないブロック(非移動ブロック)は最大でN-2個に制限されます。
  • アラーム PS0191: G78/G77サイクルにおいて、テーパ高さの条件である |u/2| >= |r| が満たされない場合に発生します。対策: サイクルのプログラムパラメータを修正します。
  • アラーム PS0082: 自動工具長測定サイクル(G37)と同一のブロックで工具補正変更(Tコード)が指定された場合に発生します。対策: コマンドを別々のブロックに分割します。
  • アラーム PS0370: 多段スキップ機能を有効にせずにP1からP8の値を指定した場合に発生します。
  • バージョンによる違い: Series 15プログラムフォーマット(パラメータ No. 0001 Bit 1 FCV = 1)では、標準の荒削りパラメータが無効になり、G71/G72 Type I/IIの制限された形状が処理できなくなるレガシーフォーマットが適用されます。

NCリセットキーを押すと、G69ミラーイメージが即座にキャンセルされ、元の座標系が復元されます。この状態でその後に手動ジョグを行うと、予期せぬ大きな軸移動を引き起こす原因となります。

Siemens

Siemens SINUMERIKコントローラーでは、対向タレットの座標制御は外部言語モード(G291)またはネイティブSiemensフレーム(G290)を使用して処理されます。ミラーリング基準軸は、MD 10610 $MN_MIRROR_REF_AXで定義されます。軸の評価方法は、MD 10612 $MN_MIRROR_TOGGLEで設定されます。

ネイティブモードでは、MIRROR X0 Y0 Z0をプログラムして絶対ミラーリングを適用するか、またはAMIRRORを使用して増分/付加ミラーリングを行います。ISOダイアレクトモードでは、独立したG68をプログラムしてダブルタレットモードを有効にします。工具長の符号ミラーリングには、SD 42900の構成が必要です。

  • MD 10610 $MN_MIRROR_REF_AX: ミラーリングを実行する基準となる軸を指定します(0: プログラムされた軸の符号反転、1、2、または3: 基準軸X、Y、またはZ)。
  • MD 10612 $MN_MIRROR_TOGGLE: 評価方法を決定します(0: プログラムされた値を評価。MIRROR X0でX軸のミラーリングを解除します)。
  • SD 42900 $SC_MIRROR_TOOL_LENGTH: ゼロ以外の値が設定されている場合、ミラーリングされた軸の工具長成分($TC_DP3〜$TC_DP5)および工具基準成分($TC_DP21〜$TC_DP23)の符号を反転します。
  • MD 10604 $MC_WALIM_GEOAX_CHANGE_MODE: 幾何軸の切り替え時における作業領域制限モード(SINUMERIK 802D slではハードロックされており変更不可)。
  • MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE: 外部言語オプションフラグ(G68/G69コマンドをコンパイルするには1に設定する必要があります)。
  • アラーム 61800: MD 18800が設定されていない状態でG291またはG68/G69が実行された場合に発生します。対策: MD 18800を1に設定し、NCKリセットを実行します。
  • アラーム 61815: 工具ノーズR補正モードが有効な状態で、旋削用加工サイクル(CYCLE374T/CYCLE376Tなど)が実行された場合に発生します。対策: サイクル呼び出しの前にG40が有効であることを確認してください。
  • バージョンによる違い: 機械パラメータ MD 10604は、802D slではロックされており変更できませんが、840D slでは変更可能です。また、多角旋削(G51.2/G50.2)は840D slではサポートされていますが、802D slでは省略されています。

軸パラメータを指定せずに単独でMIRRORを呼び出すと、アクティブな回転(ROT)やスケーリング(SCALE)のフレームを含む、以前にプログラムされたすべてのアクティブなフレームが解除されます。

Mitsubishi

Mitsubishiの旋盤では、GコードベースおよびTコードベースの座標ミラーリングの両方がサポートされています。工具選択コードがミラーイメージを有効化できるかどうかは、パラメータ #1119 Tmironで制御されます。工具間距離オフセット(タレット距離)は、パラメータ #1202 mirofsで設定されます。

独立したG68ブロックを使用して対向刃物台のミラーリングを有効にするか、またはG15 L_をプログラムしてバランスカットを開始します。工具ノーズRの摩耗補正方向の反転は、パラメータ #1118で管理されます。

  • パラメータ #1119 Tmiron: Tコマンドによるミラーイメージの選択(1: 有効、0: 無効)。
  • パラメータ #1203 TmirS1 / #1204 TmirS2: Tコマンドミラーイメージ用のタレット選択マスク(工具1〜32、および33〜64に対応)。設定範囲: 0〜FFFFFFFF。
  • パラメータ #1202 mirofs: 工具間距離(基準タレットの工具と対向タレットの工具を物理的に分ける半径値)。
  • パラメータ #1273 ext09/bit4: ミラー有効軸を指定します(0: 系統内の第1軸、1: 平面選択にリンク)。
  • パラメータ #1118 mirr_A: 対向タレットのX軸工具ノーズR摩耗補正符号を反転します(1: 自動反転)。
  • パラメータ #1244 set16/bit2: G15同期を切削送りブロックのみで実行するか、すべてのブロックで実行するかを構成します。
  • プログラムエラー (P371): 外部ミラーイメージまたはパラメータミラーがすでにアクティブである状態でG68ミラーイメージが指令された場合に発生します。対策: 事前にアクティブなミラーモードをキャンセルしてください。
  • プログラムエラー (P29): Tコードミラーモードが有効な状態でG188プログラムフォーマット切り替えを実行した場合、または高速高精度制御中にミラー/バランスカットを指令した場合に発生します。対策: 事前にアクティブなミラーリングまたは高精度モードを無効にしてください。
  • 操作エラー (M01 1035): 複合制御によって軸が交換されている系統内の軸に対して、対向刃物台ミラーイメージをONにしようとした場合に発生します。対策: 軸交換を無効にしてください。
  • バージョンによる違い: 標準の旋盤コードリストでは、バランスカットはG15/G14(グループ18)です。Gコードリスト6および7(パラメータ#1037 cmdtypで指定)では、バランスカットはG68/G69(グループ15)にマップされます。リスト6/7の下で両方の機能が有効な場合、G68/G69はデフォルトでミラーイメージを優先し、バランスカットの割り当ては無効化されます。

Tコードミラーが有効な状態では、軸過負荷アラーム(サーボエラーなど)やプログラムエラーを防止するため、G188フォーマット切り替えのトリガーや手動パルスハンドルによる位置リセットを行わないでください。

ブランド比較

項目 / 機能FanucSiemensMitsubishi
主要コマンドダブルタレットミラーまたはバランスカットの系統同期用にG68 / G69 (グループ 04)を使用MIRROR / AMIRROR (ネイティブフレーム指令); ISOダイアレクトモードではG68 / G69 (グループ 04)対向刃物台ミラー用にG68 / G69 (グループ 15); バランスカット用にG15 / G14 (グループ 18)
Tコードの統合— (ソースなし)— (ソースなし)サポートあり; パラメータ定義された工具選択コードにより、ミラーリングのON/OFFを動的に切り替え可能
補正の調整円弧方向(G02/G03)および補正ベクトル(G41/G42)の手動プログラム書き換えが必要経路補正ベクトル(G41 ↔ G42)および円弧補間方向(G02 ↔ G03)を自動的に反転手動任意逆転運転(手動逆送り)時に、専用のモーダル情報記憶ブロックを介して補正を追従
工具長ミラーリングパラメータ No. 1022でX軸のみに厳密な座標反転を定義設定データ SD 42900 および SD 42910 を使用し、工具長および摩耗成分の符号を反転パラメータ #1118 mirr_A を使用し、対向タレットの摩耗補正符号を自動的に反転
複数系統待機インターロックもう一方の系統が対応するG68/G69ブロックを読み込むまで、実行中の系統の動きを止める厳格なハードコードインターロックデカップルされた(独立した)ネイティブフレーム制御タイミング同期オプション #1244 set16/bit2 により、全ブロックまたは切削送りブロックのみでの実行を選択可能
コンパイラレジスタの保護— (ソースなし)MIRRORフレームのリセットにより、それより前に設定されたすべてのプログラム可能なフレームをキャンセルアクティブなTコードミラーリング下でのG188切り替えを禁止し、プログラムエラーP29を発生させる

技術解析

各コントローラーの根本的なアーキテクチャの違いは、座標反転の処理方法にあります。Fanucは、パラメータ No. 1022でマップされた軸レベルでのみ厳密に座標ミラーリングを実行するため、プログラマーはサブプログラム内でG02/G03の円弧方向およびG41/G42の工具ノーズR補正ベクトルを手動で書き換える必要があります。これに対して、Siemens SINUMERIKはミラーリングをその幾何フレームエンジンにネイティブに統合しています。MIRRORまたはAMIRRORがアクティブな場合、制御装置はプログラムされた座標値の符号を自動的に反転し、経路補正ベクトル(G41からG42へ、またはその逆)を調整し、円弧補間方向(G02からG03へ、またはその逆)を反転させます。これにより、サブプログラム記述時のプログラムエラーは減少しますが、工具の衝突を防ぐため、セットアップオペレーターは設定データSD 42900を介して工具長ミラーリングが有効であることを検証する必要があります。

Mitsubishiは、Gコードベースのミラーコマンド(グループ15のG68)と、自動化されたTコードミラー起動の両方を可能にするハイブリッドなソリューションを提供します。パラメータ #1119 Tmironを設定し、パラメータ#1203および#1204でタレットマスクを定義することで、対向タレットの工具が選択されたときに工具選択コマンドが自動的にミラーリングを呼び出すことができます。さらに、対向タレットの摩耗補正の符号は、パラメータ #1202 mirofsで定義された工具間距離を使用して計算され、パラメータ #1118 mirr_Aを介して動的に反転されます。

バランスカット中、Fanucの同期はG68 Ppコマンドに依存しており、これはバイナリの重み付け(系統の和。例えばパラメータ No. 8103が0のときはP341など)または系統の組み合わせ(例: P123)を使用します。これにより、各系統が互いに待ち合わせる厳格な待機状態(スタンドバイ状態)がトリガーされます。対照的に、MitsubishiはG15 [L__]を使用し、Lパラメータによって正確なタイミング同期番号を調整します。Mitsubishiのパラメータ#1244 set16/bit2は、同期判定をすべてのブロックで評価するか、または切削送りブロックのみに制限するかをオペレーターが構成できるようにし、高速の空送り時における柔軟性を提供します。

プログラム例

Fanuc ダブルタレットミラーリング

O1001 ;
G21 G40 G90 G95 ;
T0101 ; (基準刃物台Aで工具1、摩耗補正1を選択)
G00 X100.0 Z10.0 ; (基準タレットを位置決め)
G68 ; (対向刃物台Bに座標系をシフト、ミラーイメージON)
T0202 ; (対向タレットの工具にオフセットをシフト)
G01 X80.0 Z-20.0 F0.2 ; (X軸符号が反転した対称切削)
G00 X120.0 Z10.0 ; (タレット退避)
G69 ; (ミラーイメージをキャンセルし、基準座標系を復元)
M30 ;

空運転 (dry run)

まず、G21でメトリック単位を設定し、G40で刃先補正をキャンセルし、G90で絶対位置決めを確立し、G95で回転送りを選択します。次に、T0101で基準刃物台Aの工具1を選択・補正し、X100.0、Z10.0へ急速位置決めします。独立したブロックでG68コマンドを実行し、座標系をシフトしてX軸の符号を反転させます。その後、対向タレット工具用のオフセットT0202を適用します。続くG01により、工具はX80.0(物理的には主軸の反対側にミラーリングされた位置)およびZ-20.0へ0.2 mm/revの送り速度で切削を行います。安全座標まで退避した後、G69でミラーリングモードをキャンセルして標準の座標レジスタを復元し、M30でプログラムを終了します。

Siemens ネイティブフレームミラーリング

; Siemens SINUMERIK ネイティブモード
G290 ; ネイティブSiemensモードへ切り替え
G90 G95 ;
TRANS X0 Z100.0 ; 主軸1にワークゼロ点オフセットを設定
T1 D1 ; 工具オフセットD1で工具1を選択
G0 X80.0 Z10.0 ; 急速位置決め
G1 Z-30.0 F0.25 ; 主軸1での加工
G0 X100.0 Z10.0 ; 工具退避
TRANS X0 Z0 ; ゼロオフセットをクリア
TRANS Z200.0 ; 座標を主軸2へシフト
AMIRROR Z0 ; 主軸2に対してZ軸の増分ミラーリングを適用
G0 X80.0 Z10.0 ; ミラーリングされた座標系を基準に工具を位置決め
G1 Z-30.0 F0.25 ; 主軸2でミラーリングされたプロファイルを加工
G0 X100.0 Z10.0 ; 工具退避
MIRROR ; ミラーリングを解除し、アクティブなミラーリングフレームをリセット
M30 ;

空運転

プログラムは、G290を実行してネイティブのSiemensプログラミング言語に切り替えることから始まり、絶対座標と回転送り(mm/rev)を設定します。TRANSコマンドは、主軸1の加工用にアクティブなゼロ点オフセットをZ100.0にシフトします。工具1が選択されてZ10.0に位置決めされ、0.25 mm/revの速度でZ-30.0まで送られます。その後、工具を退避させ、オフセットをクリアし、主軸2用にZ200.0に新しいTRANSオフセットを適用します。AMIRROR Z0コマンドは、Z軸に付加(増分)ミラーフレームを適用します。このミラーフレームにより、Z-30.0へのパス送りは物理的にZ軸方向に反転し、主軸2の端面に対して全く同じ輪郭を実行します。最後に、MIRRORがすべてのアクティブなミラーフレームをリセットし、M30実行前に標準の直線座標系を復元します。

Mitsubishi G15 バランスカット

; Mitsubishi 第1系統 (タレット1)
O2001 ;
G21 G40 G90 G95 ;
T0101 ; (タレット1で工具1を選択)
G00 X60.0 Z5.0 ; (待機開始座標へ位置決め)
G15 L10 ; (バランスカットタイミング同期番号L10を起動)
G01 Z-40.0 F0.2 ; (待機後、タレット2と同調して同期切削送りを実行)
G00 X80.0 Z5.0 ; (工具退避)
G14 ; (バランスカットモードをキャンセル)
M30 ;

空運転

まず、コントローラーはメトリック単位モードを選択し、工具ノーズR補正をキャンセルし、絶対位置決めを適用します。次に、工具1を選択し、X60.0、Z5.0に配置します。コントローラーがG15 L10を読み取ると、第1系統はインターロック待機状態に入り、移動を停止します。第2系統が対応するG15 L10コマンドブロックを読み取ると、同期条件が満たされ、両系統が同時にZ-40.0まで0.2 mm/revで送り動作を行い、ワークのたわみを相殺します。その後、工具は逃げ位置まで急速送りされ、G14でバランスカット同期をキャンセルし、プログラムはM30で終了します。

エラー解析

ブランドアラームコード発生条件オペレータ側の症状根本原因 / 解決策
Fanucアラーム PS0082自動工具長測定サイクル(G37)と同一のブロックで工具補正変更(Tコード)が指定された場合。プログラムの実行途中で機械が停止し、サイクルスタートランプが消灯し、CRT画面に「PS0082 G37 SPECIFIED WITH T CODE」と表示される。NCプログラムを変更して、Tコードの工具選択ブロックとG37のサイクルブロックを分割します。G37を呼び出す前に、工具補正が有効になっていることを確認してください。
Siemensアラーム 61800外部言語パラメータ MD 18800 が 1 に設定されていない状態で、G291 ISOダイアレクトモードへの切り替えまたはG68/G69外部コマンドが実行された場合。コントロールパネルに「Alarm 61800: External CNC system missing」と表示され、フィードホールド(送り停止)状態に入り、ISOブロックの実行を拒否する。マシンデータ MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE を 1 に設定し、NCKリセットを実行して外部ISOコンパイラオプションを有効にします。
Siemensアラーム 61815工具ノーズR補正モード(G41/G42)がアクティブな状態で、旋削用加工サイクル(CYCLE374TまたはCYCLE376Tなど)が実行された場合。サイクル呼び出しブロックでCNCプログラムが停止し、アラームブザーが鳴り、「Alarm 61815: G40 not active」と表示される。旋削用サイクルを呼び出す前に、G40コマンドを挿入して工具ノーズR補正を解除します。必要に応じて、サブプログラムの内部で再度G41/G42を有効にしてください。
Mitsubishiプログラムエラー (P29)Tコードミラーイメージモードが有効な状態でG188プログラムフォーマット切り替えが指令された場合、または高速高精度制御中にミラー/バランスカットが指令された場合。プログラムが即座に停止し、「P29 プログラムエラー」と表示され、ブロックの実行がブロックされる。G188フォーマット切り替えを指令する前に、アクティブなTコードミラーまたは高精度モード(G05 P0など)をキャンセルしてください。

実務応用ノウハウ

長尺・細物の加工において、ワークのたわみや構造的な機械のガタ(機械剛性の低下)を抑えるためには、対向するタレットから同時に切削力を加えるバランスカットが不可欠である。セットアップオペレーターは、ワークをチャックの回転爪や専用のテーブルバイス爪で物理的に強固にクランプしなければならない。しかし、コントローラー(FanucのG68やMitsubishiのG15)は、プログラム上の切削送りの開始点のみを同期させるゲートとして機能するだけであり、一度同期を完了した後は、送り速度やシステムオーバーライドの動的な追従制御は一切行わない。したがって、もし両系統のプログラムで送り速度や移動距離、あるいは手動のオーバーライド値がわずかでも一致しない場合、対向するタレットからの切削圧が不均等になり、薄肉のワークが激しく振動し始める。その結果、製品表面に深いビビリマークが発生し、最悪の場合は超硬インサートの破損やワークの全損(不良品発生)という致命的な結果を招く。さらに、この不整合によりタレットが不完全な軌跡を描き、急激な早送り時にタレット本体や工具がチャックの回転爪やワーククランプに激しく衝突する干渉事故を誘発し、サーボエラー(軸過負荷)やボールねじの物理的変形、非計画停止を引き起こす。

このような量産ラインでのトラブルを防ぐためには、セットアップ(段取り)段階でのパラメータ検証が極めて重要である。段取り前にFanucのパラメータNo.1022(基本軸設定)やSiemensのSD 42900(工具長ミラーリング設定)、Mitsubishiのパラメータ#1202(工具間距離)を確認することで、このコマンドで最も多い非計画停止を防げる。もし、これらのパラメータが未検証のまま量産に入ると、熱変位や工具の交換サイクルが重なる2ロット目から寸法ばらつきが広がり、最終検査で初めて不良が発見されるという深刻な事態に陥る。特に、対向タレット使用時における工具摩耗補正の符号反転を司るMitsubishiのパラメータ#1118(mirr_A)や、Siemensの工具長符号の反転データの設定が不適切であると、ロット間における形状再現性の低下が発生し、製品精度を一定に保つことができなくなる。オペレーターは、自動運転を実行する前に、必ずシングルブロックでの空運転を行い、すべての座標シフトとキャンセルコマンド(G69やG14)が正しく読み込まれるかを確認し、ロットごとの加工プロセスに高い信頼性と繰り返し精度を保証しなければならない。

関連コマンド

  • G00 / G01: G68座標ミラーリングによって修正される、基本的な早送り位置決めおよび直線切削運動を提供します。G00早送り位置決めおよびG01直線補間のリファレンスガイドを参照してください。
  • G40 / G41 / G42: オフセットエラーを防ぐため、ミラーフレームやサイクルを変更する前に解除する必要がある工具ノーズR補正ベクトルを制御します。工具ノーズR補正のリファレンスガイドを参照してください。
  • G290 / G291: Siemensネイティブモードと外部ISOダイアレクトモードを切り替え、G68/G69のコンパイル互換性を有効にします。
  • G51.1: マシニングセンタ用のプログラマブル座標ミラーリングを制御します。これは旋盤のG68ダブルタレットミラーコマンドのフライス盤版に相当します。G51.1プログラマブルミラーイメージガイドを参照してください。
  • G52: ローカル座標系シフトを設定します。G52ローカル座標系ガイドを参照してください。
  • G65: 同期ルーチンに引数を渡すことができるカスタムマクロを非モーダルで呼び出します。G65カスタムマクロ呼び出しガイドを参照してください。

おわりに

対向タレットの座標ミラーリングやバランスカットの導入により、加工の効率化とサイクルタイム短縮が可能になるが、その成功の鍵は、機械パラメータやオーバーライド設定が確実に同期しているかを段取り時に徹底検証することにある。オペレーターは量産前に必ずシングルブロック運転での空運転(ドライラン)を実行し、座標オフセットと工具長補正の状態を目視で検証して、干渉衝突のリスクを未然に排除しなければならない。さらに、通常の旋削プロセスに戻る際には、キャンセルコマンド(G69、G14、または引数なしのMIRROR)がプログラム内で確実に読み込まれ、座標系が正しく基準点に復帰していることを確認することが、量産における高い加工精度とロット間での繰り返し精度を維持するための必須要件である。

よくある質問

ダブルタレット旋盤でロットごとにワークの寸法ばらつきが発生する場合、どのパラメータを確認すべきですか?

対向タレットの工具間距離を定義するパラメータ(Mitsubishiの#1202 mirofsやFanucの対応オフセット)および、対向側の摩耗補正符号を反転させるパラメータ(Mitsubishiの#1118 mirr_Aなど)を確認してください。ロット間での温度変化や工具交換に伴う寸法ばらつきを防ぐため、段取り前にこれらのレジスタ値と摩耗補正方向を測定器で検証し、最新の物理データと一致させる実務対応を行ってください。

バランスカット(同期切削)で片側の系統だけフィードホールドをかけると、どのような不具合が起きますか?

G68/G15による同期は切削送りの開始時のみに適用されるため、加工中に片側の系統のみフィードホールドをかけると同期が崩れ、ワークのたわみや深刻なビビリ痕が生じ、最終的に工具破損やワークの全損(不良品発生)を招きます。加工開始前に自動運転用オーバーライドおよびフィードホールドボタンを両系統で連動(インターロック)させるようハードウェアおよびPLC設定を設定し、個別の一時停止操作を防止してください。

Siemensコントローラーで座標ミラーリング(MIRROR)を実行した際、ツール鼻先補正でアラーム61815が発生する原因は何ですか?

Siemensの幾何フレームエンジンはミラーリング適用時にG41/G42の補正方向を自動反転しますが、CYCLE374Tなどの固定サイクル呼び出し時にすでにG41/G42が有効になっていると内部補正と競合し、アラーム61815(G40非アクティブ)を発生させます。サイクルを呼び出す直前に必ずG40コマンドを実行して刃先R補正を一度キャンセルし、加工サイクル内部の補正パラメータで刃先パスを制御するようにプログラムを修正してください。

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Hakan Gündoğdu
Hakan Gündoğdu
  • CNC CARE Co-Founder (May 2025 - Present)
  • Mitsubishi Electric NC Sales & Service Section Manager (2008 - 2025)
  • Reis CNC Service Engineer (2003 - 2008)
  • Ören Kalıp CNC Mold Line Team Leader (1999 - 2002)

CNC工作機械業界のあらゆる分野で25年以上の経験を持ち、ブランドに依存しないコンサルティング、エンジニアリング、純正部品サービスを提供するCNC CAREの共同創業者として活動を続けています。

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