Siemens Sinumerik SLOT1/SLOT2 溝加工Gコード解説

はじめに

旋盤での溝加工で、スロット間の移行時にミーリングカッターがワーク中心部に残ったchuckや物理的なスピゴットに激突するトラブルは、高額な工具破損やspindleの非計画停止を招く致命的なリスクです。特にこのパラメータ（例えば工具径や深さ計算に関わるマシンデータMD55214など）が未検証のまま量産に入ると、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った、再現性の低下による不良品発生リスクを背負うことになります。段取り前に適切なパラメータ設定と干渉回避の経路を確認することで、このコマンドで最も多い非計画停止を防ぎ、ロット間の高い繰り返し精度を担保できます。

技術概要

機能 / 制約	仕様詳細
コマンドコード	SLOT1 (長穴溝加工用), SLOT2 (円弧溝加工用)
モーダルグループ	Non-modalのcycle（明示的またはMCALLによる呼び出しが必要）
サポートブランド	Siemens (Sinumerik)
重要パラメータ	WID (溝幅), VARI (加工タイプ/切込みモード), _FFCP (円弧経路位置決め用feedrate)
主な制約	実行前に有効な工具半径補正（D番号）が必須。G1垂直切込みにはセンターカットエンドミル（DIN844）が必要。

クイックリード

中心の座標点に向かって放射状に整列した直線溝を加工するには、SLOT1を選択します。
配置円の半径に沿った曲線上の円弧溝を加工するには、SLOT2を選択します。
加工物の不良化を招く溝中心部の削り残し（残存スピゴット）を防ぐため、溝幅の半分を超える直径のミーリングカッターを使用します。
Alarm 61000の発生を防ぐため、cycleを呼び出す前にG41、G42、または有効なD番号で工具半径補正をプログラミングします。
VARIパラメータの10の位を1に設定して、安全なfeedrateである_FFCPを使用して円周上に工具を位置決めし、中心のスピゴットを回避します。
cycleパラメータでG1切込みが定義されている場合、垂直突込み工程を安全に行うためにDIN844に準拠したセンターカットエンドミルを使用します。
配列変数が非表示になっている新しいSiemensソフトウェアでは、溝のcycleとMCALLおよびHOLES2位置パターンを組み合わせます。

基本概念

SLOT1およびSLOT2のcycleをプログラムする実用上の効果は、円周上の複雑な溝配置を自動的に荒加工・仕上げ加工することです。SLOT1を呼び出すと、機械は溝の長軸を座標パターンの中心に向けて放射状に整列させ、SLOT2は溝そのものを円の曲率に沿って形成します。

プログラマーは工具寸法を慎重に管理しなければなりません。制御装置はカッター径が溝幅を超える場合にAlarm 61105を出しますが、カッターが小さすぎるかどうかはチェックしません。もしミーリングカッターの直径が溝幅の半分未満である場合、溝の中心部に削り残しの柱が残ってしまい、ワークが不良品となります。

オペレーターは工具形状の制約にも注意する必要があります。下穴加工やヘリカル切込みを使用しない限り、垂直方向の突き込みに耐えるために、プログラミングする工具はセンターカット（DIN844）でなければなりません。

コマンド構造

SLOT1およびSLOT2のcycle構文は、座標、寸法、および送り速度の詳細なシーケンスで構成されています。制御装置はこれらの引数を評価し、手動でのG02やG03の座標計算を必要とせずにツールパスのループを生成します。基本的な幾何学的寸法に加えて、このcycleは、さまざまなワークピース構成に適応する安全パラメータ、仕上げ代、および切込みモードコードを受け入れます。

これらのcycleの重要な側面は、座標系の扱い方です。cycle呼び出しの前に、加工平面がアクティブでなければなりません。基準面、安全距離、および最終加工深さの値は、アクティブな座標オフセットおよびグローバルな機械データ設定に基づいて解釈されます。

構文

SLOT1 (RTP, RFP, SDIS, _DP, _DPR, NUM, LENG, WID, _CPA, _CPO, RAD, STA1, INDA, FFD, FFP1, _MID, CDIR, _FAL, VARI, _MIDF, FFP2, SSF, _FALD, _STA2, _DP1, _UMODE, _FS, _ZFS, _GMODE, _DMODE, _AMODE)

SLOT2 (RTP, RFP, SDIS, _DP, _DPR, NUM, AFSL, WID, _CPA, _CPO, RAD, STA1, INDA, FFD, FFP1, _MID, CDIR, _FAL, VARI, _MIDF, FFP2, SSF, _FFCP, _UMODE, _FS, _ZFS, _GMODE, _DMODE, _AMODE)

パラメータ

パラメータ	データ型	説明	設定範囲
`NUM`	Integer	加工する溝の数	整数 > 0
`WID`	Real	溝幅	実数、符号なしで入力
`LENG`	Real	溝の長さ（SLOT1でのみ使用）	実数
`AFSL`	Real	溝の開き角度（SLOT2でのみ使用）	実数
`CDIR`	Integer	ミリング方向設定	0 = ダウンカット, 1 = アップカット, 2 = G2方向（スピンドル回転とは無関係）, 3 = G3方向（スピンドル回転とは無関係）
`VARI`	Integer	加工タイプコード。1の位はプロセスタイプ、10の位は工具の切込み方法を表します。	1の位: 0 = 完全加工, 1 = 荒加工, 2 = 仕上げ加工。10の位: 0 = G0垂直切込み, 1 = G1垂直切込み, 2 = ヘリカル, 3 = オシレーション。（SLOT2の場合、10の位 = 1 は円弧経路上での位置決めを行います）
`_FFCP`	Real	円弧経路上での中間位置決め用feedrate（SLOT2でのみ使用）	mm/min

ブランド別応用

Siemens

Siemensは、いくつかの高度な動作を通じて、その溝加工バックエンドを他の標準的なISO制御ブランドと大きく差別化しています。第1に、動的な障害物回避ルーティングです。パターン要素間の直線的な快速復帰のみをサポートする基本的なマクロとは異なり、Siemensは_FFCP円弧経路中間位置決めをSLOT2のcycleに直接統合し、遷移経路を部品の半径に数学的に適合させて中央のスピゴットを回避します。

第2に、spindle依存の切削方向ロジックです。プログラマーに切削方向を数学的に計算させるのではなく、Siemensはcycle呼び出し前にアクティブなspindle状態（M3またはM4）を自動的に読み取り、プログラマーの「ダウンカット」または「アップカット」の要求を正しいG2 or G3のツールパス方向に内部で翻訳します。

最後に、進化的なパターン分離機能です。最近のバージョンでは、Siemensは配列ロジック（穴数や角度など）を溝加工のcycle自体から分離し、SLOT1およびSLOT2をMCALLを介してHOLES2などの専用の位置パターンcycleと容易に結合できるようにし、大幅に優れた座標の柔軟性を提供します。

ブランド比較

モデル / バージョン	パラメータ非表示 & 配列ロジック	深さ計算動作	プログラミングの実践
Sinumerik 840D sl / 828D (新しいソフトウェア)	NUM、RAD、INDAなどの配列パラメータは、cycle画面フォーム上で非表示になります。	深さ計算は、マシンデータパラメータ MD55214 $SCS_FUNCTION_MASK_MILL_SET を使用してグローバルに変更できます。	プログラマーは単一の溝のcycleを定義し、それをMCALLおよびHOLES2などのパターンcycleとペアにします。
Sinumerik 810D / 840D Powerline (古いソフトウェア)	すべての配列パラメータ（NUM、RAD、INDA）が表示され、SLOT1またはSLOT2のパラメータ内に直接入力されます。	従来の深さ計算に従い、深さを基準面（RFP）から厳密に測定します。	cycleは、単一のブロックで定義されたすべての間隔と数量のパラメータを使用して直接実行されます。
Sinumerik 808D (ベーシックなCNC)	高度なメニュー分離なしで、基本的な画面で溝配列座標の直接入力がサポートされています。	標準モデル構成に基づく、固定された安全距離（SDIS）を含めた標準的な深さ計算。	メインのG-codeプログラムブロック内で直接呼び出され、高度な座標パターンcycleのリンクがないことがよくあります。

技術解析

Siemensの溝加工cycleの動作を解析すると、工具動作の最適化がソフトウェアのバージョン構成に大きく依存していることがわかります。古いPowerlineコントローラーでは、SLOT1またはSLOT2を実行するために、中心点、半径、および個数を直接指定する必要がありました。この一元化されたパラメータ設定は、パターンレイアウトを変更する際のプログラム修正を煩雑にしていました。現代のSiemens Operate環境は、cycle画面から配列固有のパラメータを非表示にし、座標配列の生成を独立した位置テンプレートに移行することでこれを解決します。これにより、プログラマーはMCALLを介してcycleをモーダル化し、後続 of プログラム行で定義されたさまざまなレイアウト座標上で実行できます。

もう1つの重要な変数は、マシンデータパラメータ MD55214 $SCS_FUNCTION_MASK_MILL_SET です。このパラメータは深さ計算ロジックを変更します。その設定に応じて、機械は最終的な深さ計算に安全距離SDISを含める場合と含めない場合があります。新しい機械のセットアップでこのパラメータの検証を怠ると、溝が深すぎるか浅すぎる状態に加工され、不良品（不良品発生）の原因となります。spindle状態の検出も動的に処理されます。制御装置は、ダウンカット（climb）またはアップカット（conventional）のツールパス（G2またはG3）を生成する前に、アクティブなM3またはM4の回転を読み取り、適切な切りくず排出と仕上げ面品質を保証します。

プログラム例

Siemensの例

N420 SLOT2( 50.00000, 0.00000, 2.00000, -5.00000, 2.00000, 3, 30.000, 6.00000, 38.00000, 70.00000, 20.00000, 165.00000, 90.00000, 300.00000, 300.00000, 3.00000, 3, 0.20000, 0, 5.00000, 250.00000, 3000.00000, 0.00000)

空運転 (dry run)

ステップ1: 急速位置決め。工具は急速速度（G0）で安全退避平面RTP（50.0 mm）まで移動します。
ステップ2: 中心および開始位置の調整。制御装置は、中心座標_CPA（38.0 mm）および_CPO（70.0 mm）、半径RAD（20.0 mm）、および開始角度STA1（165.0度）を使用して、円周上の最初の溝の位置を計算します。工具は急速送りでこの位置に移動します。
ステップ3: 深さ方向の位置決め。工具は安全距離SDIS（基準面RFPの上方2.0 mm）まで突っ込みます。
ステップ4: 切込みの実行。工具はプログラミングされたfeedrateであるFFD（300.0 mm/min）で、最初の切込み深さまで垂直に送られます。VARIが0（G0による垂直切込み）であるため、工具は直接下降します。
ステップ5: 溝フライス加工。spindleはプログラミングされた方向で速度SSF（3000.0 rpm）で回転します。工具は、開き角度AFSL（30.0度）に対応する円周に沿って、feedrateであるFFP1（300.0 mm/min）でG3（CDIR = 3）にて最初の溝を削り、壁仕上げ代_FAL of 0.2 mmを残します。
ステップ6: パターンの繰り返し。工具は安全距離まで退避し、インクリメント角度INDA（90.0度）で2番目の溝の位置に決まり、3つの溝すべて（NUM = 3）の荒加工が完了するまでこのプロセスを繰り返します。
ステップ7: 壁面の仕上げパス。cycleは自動的に仕上げ用feedrateであるFFP2（250.0 mm/min）で溝の壁面に沿って仕上げパスを実行し、0.2 mmの仕上げ代をきれいに除去します。
ステップ8: 最終退避。すべての溝の加工完了後、工具はG0で退避平面RTP（50.0 mm）まで退避します。

エラー解析

アラームコード	トリガー条件	オペレーター側症状	根本原因 / 対策
Alarm 61000	工具半径補正がプログラミングされる前に溝のcycleが呼び出されました。	機械のcycleはブロックの開始時すぐに実行を中断します。	cycleを呼び出す前に、工具半径補正（G41/G42または有効なD番号）をプログラミングしてください。
Alarm 61105	使用中のミーリングカッター直径がプログラミングされた溝幅を超えています。	制御装置が実行を中断し、「カッター半径が大きすぎます」というエラーを出します。	より小さいミーリングカッターに変更してください。カッター直径は、溝幅WID未満でなければなりません。
Alarm 61102	VARIパラメータに対してサポートされていない値がプログラミングされています。	プログラムが停止し、「加工タイプが誤って定義されています」というメッセージが表示されます。	cycle呼び出しブロック内のVARIパラメータの値を修正してください。

実務応用ノウハウ

加工物のロット間再現性の低下や不良品発生を防止するためには、実務における具体的なエラー条件とその回避策を整理しておく必要があります。まず、溝の中心部に削り残しの柱（スピゴット）が発生してワークが不良品となる現象は、ミーリングカッターの工具径が溝幅（WID）の半分未満である場合に発生します。制御装置は自動的な最小工具径の検証を行わないため、オペレーターは必ずWIDの2分の1を超える径の工具を選択しなければなりません。また、スロット呼び出し時のAlarm 61000による非計画停止を防ぐには、事前にG41、G42、または有効なD番号による工具径補正を確実に有効にする必要があります。さらに、旋盤加工において複数の周溝（SLOT2）を加工する際、ワーク中心部に残るchuckや物理的なスピゴットへの激突事故を回避するためには、VARIパラメータの10の位を1に設定する必要があります。これにより、工具は中心軸を横切るG0の直線移動ではなく、安全な送り速度（_FFCP）で円弧に沿って退避移動（障害物回避ルーティング）を行い、激突を完全に回避できます。最後に、垂直突込み（G1）時の工具折損を防ぐためには、DIN844に準拠したセンターカットエンドミルを採用しなければなりません。これらの設定を段取り前に行うことで、繰り返し精度の高い安定した量産が実現します。

おわりに

SLOT1およびSLOT2cycleを活用して量産加工での繰り返し精度を維持し、不良品発生を防ぐためには、事前のマシンデータ（MD55214 $SCS_FUNCTION_MASK_MILL_SET）の確認と工具径補正（D番号）の有効化が不可欠です。VARIやWIDといった重要なパラメータを事前に検証し、適切な回避経路とセンターカット工具を選択することで、長時間の自動運転においても非計画停止のない、極めて信頼性の高い加工プロセスを確立できます。

よくある質問

SLOT2の加工でロット間の寸法ばらつき（繰り返し精度の低下）が発生する場合、どのパラメータを確認すべきですか？

ロット間での深さ寸法のばらつきは、マシンデータ MD55214 $SCS_FUNCTION_MASK_MILL_SET の設定と安全距離（SDIS）の不一致が原因である可能性が高いです。このマシンデータの設定次第で、最終深さに安全距離が含まれるかどうかのロジックが変わるため、プログラム実行前に必ず制御盤のシステム設定画面でMD55214のビット設定を確認し、プログラム側でもSDISを一貫した値に明示的に定義してください。

SLOT1またはSLOT2の実行直後にAlarm 61000が発生してcycleが停止します。何が原因ですか？

Siemens制御では、Tコードで工具を呼び出しただけでは工具径補正（D番号）が自動適用されず、Alarm 61000（No tool compensation active）がトリガーされます。この停止を防ぐために、cycle呼び出しの直前に『G41 D1』や『G42 D1』などをプログラムに記述し、かつツールオフセット画面で該当工具の刃先R（半径）が正しく入力されていることを確認してください。

溝の加工後にワーク中心部に不要な金属の削り残し（円柱状の残り）が発生するのを防ぐ方法はありますか？

これはミーリングカッターの直径が溝幅（WID）の50%未満であるために、中心部の削り残しが柱状に残る現象です。制御装置はこの状態に対してアラームを出さないため、使用するカッター径が必ず『WIDの半分（WID/2）よりも大きい』ことを手動で計算し、該当する工具の直径データを刃具補正画面に入力した上で加工を開始してください。

Siemens SLOT1/SLOT2溝フライスcycleプログラミング