Fusion360 CAM ポストプロセッサ徹底解説・NCプログラム仕様検討

ポストプロセッサファイルの編集前にNCデータ仕様を検討します。
対象は、Fanuc系マシニングセンター用のＮＣプログラムで工具の自動交換に対応したデータをターゲットにしようと思っています。
今回もFusion360に標準でインストールされている「fanuc.cps」を参考に説明していきます。
まずは、適当な名前でコピーしておきましょう。
ここでは、「fanuc_new.cps」としました。

ポストプロセッサ構成
NCプログラム構成
ポストとNCのすり合わせ
エントリー関数の影響範囲確認
まとめ

ポストプロセッサ構成

Fusion360 ポストプロセッサの構成については、以前の記事で描いてあるので、こちらも目を通しておくことをお勧めします。

Fusion360 CAM ポストプロセッサで、希望するNCプログラム構成に改造するには、次の４つの関数を編集する事になります。

① onOpen( ) 　　　　・ポスト処理開始時
② onSection( )　　　・ＣＡＭ定義の各セクションの開始時
③ onSectionEnd( )　・各セクションの終了時
④ onClose( )　　　　・ポスト処理の終了時

ポストプロセッサは、この４つの関数を自動的に呼び出しながら処理します。
実際に編集を始める前に、希望するＮＣプログラムを出力させるには、この４つの関数とNCプログラムとの関係性を整理しておく必要があります。
再度、使用しているNCプログラムの構成を整理してみてください。
なるべく、４構成に整理する事を推奨します。
どの関数をどのように編集するかなど、作業がしやすくなります。

NCプログラム構成

NCプログラムの構成は、以前の記事で説明してあります。
こちらでも、４構成で説明していますので、構成に迷われた場合には参考にしてみてください。

４構成で整理すると、NCプログラムもポストの基本の関数も同じ構成数なので、各構成で整合性を持たせておきます。
まず全体的には、筆者は下記のような設定で考えています。

全体的な仕様としては、
・加工の始まりは、「%」「O番号」に続き、ワーク座標系指令も出力
・ワーク座標系は、最初に定義し、各セクション・工程では変更しない
・こうする事でワーク座標を変更する場合や多数個加工への対応が楽になります
・NCワードとワードはスペースで区切らない。（私の好み）
・基本的にシーケンス番号（Ｎ番号）は付加しない。
・ワーク座標系指令後、任意セクション（工程）へジャンプできる仕様とする
・そのため、各工程の始まりのみに、シーケンス番号を追加する
・各工程には、途中再開でも安全なように、退避やキャンセルコードを追加
・同様の理由で、次工程で同じ工具でも、とりあえず工具交換させる
・冷却コードは、飛び散り防止で工具回転の後に指令する。
・ただし、冷却水排出量を安定させるため、停止コード「G04」を追加
・各工程の終わりには、冷却・回転の停止、工具退避、キャンセルを行う
・単工程のみの加工も考慮して、各工程の最後に「M01」コードを出力
・加工終了時は、「M30」「%」で終了。

ポストとNCのすり合わせ

以上の仕様を、上記４つのエントリー関数に当てはめてみます。

① 加工始まり
　%
　O番号(コメント)
　(全工具情報)
　G90G00G17G40G80G49　(初期化コード)
　G54　(ワーク座標系指令)
　GOTO 1　（セクション・工程番号へジャンプ）

②セクション（工程）の始まり
N0001　（工程番号と同じシーケンス番号）
（工具情報）
G91G28Z0.　（途中再開時の安全を考慮して工具退避）
G90G00G17　（とりあえずモーダルコードリセット）
T01　（工具番号）
M06　（行を分け工具交換、Tと同じ行ではNGな機種への対応）
G00G43Z30.H01　（工具長補正、この例では、T番号とH番号は同じ）
S2300M03　（スピンドル回転）
M08　（クーラントコード、飛び散り防止で回転の後で指令）
G04X10.　（クーラントの安定を待つ、PとXでの指令あり）

ここから、エントリ関数以外の処理で、加工指令開始
加工位置へ位置決め後、加工に入る

③セクション（工程）の終了
M09　（クーラント停止）
M05　（主軸回転停止）
G91G28Z0.　（リファレンス点へ退避）
G49　（工具長補正キャンセル）
G90G00G17　（モーダル情報リセット）
M01　（単工程再加工考慮、オプショナルストップ）

④ポスト処理終了
M30
%

エントリー関数の影響範囲確認

前回も書いてますが、４つのエントリー関数の影響範囲を知る事が、編集の近道です。
各関数の最初と最後に、「writeln( )」関数で、印をつけてみます。
具体的には、このように、わかりやすい文字列を追加します。

function onSection() {
   writeln("(---- onSection ----)");
    ・
    ・
   writeln("(---- End of onSection ----)");
}

筆者はこんな感じにしてみました。
ところで、関数のブロックの最初（　{　）と最後（　}　）を探すのは結構面倒です。
特に、「onSection( )」は３００行以上あるので、矢印キーで追っていくのは大変です。
もし筆者お勧めの「VSCode」を使用しているなら、「Ctrl」+「Shift」+「\」のショートカットが便利です。

この機能を利用すれば、ブロックの最初と最後、どちらへも簡単にジャンプできます。

まずは、参考までに、サンプル用モデルを公開しておきます。

ポケット加工です。
３つのセクション（工程）構成です。
・１工程は、「T01」で負荷制御で荒加工。
　　底面は仕上げますが、側面は「+0.5」の残り代
・２工程は、やはり「T01」での側面仕上げ加工
・３工程は、「T21」でのドリル加工
このCAMのポイントは、１，２工程で同じ工具を使っています
２工程目は、側面仕上げなので、全加工後、再度この工程のみ実行する可能性があります
この点も考慮して、ポストプロセッサを改造していきたいと思います。

では、印を出力するように編集した、ポスト「fanuc_new.cps」を実行

%
O1001 (TEST01)
(T1 D=12. CR=0. - ZMIN=-9.995 - FLAT END MILL)
(T21 D=6. CR=0. TAPER=140DEG - ZMIN=-16. - DRILL)
N10 G90 G94 G17 G49 G40 G80
N15 G21
(---- End of onOpen ----)
(---- onSection ----)
N20 G28 G91 Z0.
N25 G90
(3)
N30 T1 M06
(AP0.02D AE1D)
N35 T21
N40 S2300 M03
N45 G54
N50 M08
N55 G00 X-44.303 Y-9.527
N60 G43 Z30. H01
(---- End of onSection ----)
N65 G00 Z5.
N70 Z2.505
N75 G03 X-55.697 Y-9.904 Z1.88 I-5.697 J-0.188 F333.
・
・
N6445 X-39.768 Z0.205
N6450 G00 Z30.
(---- onSectionEnd ----)
(---- End of onSectionEnd ----)
(---- onSection ----)
(2D 7)
N6455 G00 X-37.2 Y11.2
(---- End of onSection ----)
N6460 Z30.
N6465 Z5.
N6470 G01 Z1. F333.
・
・
N6555 G19 G02 Y8.8 Z-8.78 K1.2
N6560 G00 Z30.
(---- onSectionEnd ----)
N6565 G17
(---- End of onSectionEnd ----)
(---- onSection ----)
N6570 M05
N6575 G28 G91 Z0.
N6580 G90
N6585 G49
(6)
N6590 M09
N6595 M01
N6600 T21 M06
(NSB-DRILL)
N6605 T1
N6610 S2650 M03
N6615 G54
N6620 M08
N6625 G00 X-40. Y15.
N6630 G43 Z30. H21
(---- End of onSection ----)
N6635 G00 Z5.
N6640 G98 G81 X-40. Y15. Z-16. R-5. F420.
・
・
N6660 G80
N6665 Z30.
(---- onSectionEnd ----)
(---- End of onSectionEnd ----)
(---- onClose ----)
N6670 M09
N6675 G28 G91 Z0.
N6680 G90
N6685 G49
N6690 G28 G91 X0. Y0.
N6695 G90
N6700 M30
%
(---- End of onClose ----)

このように出力されました。
上記の、すり合わせで検討した構成とは、少し違う結果です。
やはり、改造が必要ですね。

まとめ

ポストプロセッサのエントリー関数から、NCプログラムの構成を検討してみました。
現在マシニング加工をされている方は、すでにNCプログラム構成はできあがっていると思います。
しかし、そのNCプログラムをFusion360 ポストプロセッサで出力させる場合、ポストのエントリー関数に合わせて４構成で整理したほうが、改造がしやすくなります。
また４構成で整理しておくと、複数のマシニングセンターを使用する場合にコンバータソフトなど開発する場合でもやりやすくなります。
お時間あれば、一度検討してみてもいいと思います。
次回からはいよいよ実際に、希望のNCプログラムと、標準ポストが出力したデータを比較して、改造していきたいと思います。

Fusin360 ポスト情報

概要編
構成編
変数
グローバルセクション
関数
NCプログラム仕様検討
onOpen( )
onSection( ) No1
onSection( ) No2
onSectionEnd( ) & onClose( )

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