座標とはなにか【初めてのNCプログラミング】

NCプログラムを作る時にまず重要になるのが「座標」という概念です。

学校の数学あるいは算数の授業で、「すべての実数はひとつの直線上の点で表せる」というのを習ったと思います。これは数直線と呼ばれますが、軸がひとつの座標系として捉えることもできます。例えば「0」と「100」という数値を表す点が決まれば、「50」という数値は0と100のちょうど真ん中に位置しますし、「20」は0から100を5等分したうちの1つ目の点ということになります。このように、座標というのは数値と直線上の点が1対1で対応しているわけです。

これは軸を2つにした場合でも同じで、例えば、X軸とY軸の2軸で表される平面の座標があります。これは「X10 , Y35」のように1軸ずつそれぞれ数値で表し、2つの数値の組み合わせでひとつの点を表すことができます。同じ点を表す数値の組み合わせが2つ以上あることはないので、同じ数値の組み合わせであれば必ず同じ点を表します。軸がひとつの場合と同じように、「ひとつの点」と「ひとつの数値の組み合わせ」が対応しているわけです。


工作機械の座標

NC工作機械では、基本的にX軸、Y軸、Z軸の3軸の座標系が用いられます。これは軸が3つあれば、3次元空間におけるすべての座標を表すことができるからです。これに回転軸を加えた設備もありますが、基本は3つの軸が直角に交わる直交座標系で、X軸、Y軸、Z軸のそれぞれ3つの数値で位置が決定されます。

各軸の方向は設備の種類によっても異なりますが、フライス盤や立型マシニングセンタでは、X軸は横(左右)方向で右が+、Y軸は前後方向で奥が+、Z軸は上下方向で上が+、となっている場合が多いです。

NCプログラムでは「どの位置に工具を動かすのか」ということを、この座標を使った数値によって指令します。

工作機械は種類によって大きさが異なりますが、座標に用いられる単位はミリメートル(mm)になっているものが多いです。なので、同じプログラムを別の工作機械で使用しても、加工された製品の大きさが変わるということはありません。

NC工作機械を操作したりプログラムを作る場合には、この座標という概念に慣れる必要がありますが、ほとんどの人が義務教育の中で学んでいることなので、比較的短い時間で慣れることができると思います。

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