كود G لـ CNC: الدليل الكامل

تستخدم جميع الشركات المصنعة برمجة CNC للتحكم في الأدوات الآلية لإنتاج الأجزاء والمكونات. في قلب عملية الإنتاج التلقائي هذه، هناك سلسلة من الأوامر التي توجه حركة المنتج آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تُعرف الأوامر المشار إليها بالرمز الهندسي (رمز G).

ما هو رمز G لـ CNC؟

يصف G Code لغة البرمجة الخاصة المطبقة في آلات CNC لتوجيه حركتها ووظائفها الإضافية.

إنها ليست لغة كمبيوتر حصرية ولكنها بدلاً من ذلك مجموعة مماثلة من اللغات المتقدمة التي توفر أوامر التحكم في المحرك والتبديل/المرحل لوظائف الجهاز. تتضمن بعض الأوامر سرعة المغزل ومحركات اجتياز المحور والتوجهات المادية بناءً على مسند تزايدي أو مطلق.

تعد Gcode for CNC لغة البرمجة الأكثر شيوعًا لقيادة معدات التصنيع التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر.

يمكن أن تكون اللغة معقدة نسبيًا في بعض الأحيان وتختلف من جهاز إلى آخر. ومع ذلك، فإن الأساسيات غير معقدة كثيرًا مما تبدو في البداية، والجزء الأفضل هو الالتزام بمعايير الصناعة.

الاختلافات بينكود م ورمز G في CNC

يؤدي كود M وG المستخدم في CNC أغراضًا متميزة ومتناقضة في نفس الوقت في تشغيل آلة CNC. توجد ثلاثة اختلافات أساسية بين لغة البرمجة M وG:

1. يرشد Gcode حركة وتشغيل آلات CNC. وعلى العكس من ذلك، يتحكم كود M في الوظائف التي لا تتعلق بالحركات.
2. يقوم Gcode بتشغيل آلة CNC، بينما يقوم كود M بتشغيل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) للمعدات.
3. تتراوح أوامر Gcode عادةً في أجهزة CNC. من ناحية أخرى، لا تزال غالبية كود M متشابهة.

وظيفة G Code لـ CNC

الغرض الأساسي من كود G هو توجيه حركة وتشغيل آلة CNC. فهو ينظم إجراء تفكير ثلاثي الأبعاد، ويوجه رؤوس الطباعة، والقواطع، من بين المكونات الأخرى من خلال مسار يحددها للتشغيل المقصود وينفذ الأمر.

أثناء العملية، يحدد رمز G تدفقات سائل التبريد وسرعات المغزل ويدير أي تعديلات مطلوبة على الأداة. فهو يتيح كتابة أنماط القطع والحركة التي تشكل عمليات تفصيلية يمكن لآلات CNC الالتزام بها دون إشراف.

كيف يعمل G Code لـ CNC

إن إجراء تشغيل كود G لـ CNC هو عملية متزامنة بين برمجة الكود بواسطة المشغل ووظائف الماكينة.

تشتمل جميع آلات CNC على وحدة تحكم دقيقة قادرة على فك تشفير رمز G. وتعمل معظم الآلات على رمز G القياسي.

ومع ذلك، تتضمن بعض الأجهزة عدة محاور أو خصائص متقدمة لا يمكن لأوامر G code القياسية التحكم فيها. لذلك، ستكون هناك حاجة إلى أوامر إضافية لتوجيه الوظائف الإضافية.

يقوم نظام التحكم الداخلي بقراءة وفك تشفير الأوامر بناء على إشارات المتحكم الدقيق. ثم يعطي توجيهات الحركة للعديد من وظائف آلة CNC.

هيكل G Code لآلة CNC

رمز G لـ CNC هو مزيج من حرف ورقم. تختلف المسافة بين الحرف والرقم وفقًا لمعدات CNC المحددة.

يمكن أن يحتوي كل سطر من رموز G، والذي يشار إليه أيضًا باسم كتلة رموز G، على عدة مجموعات من التعليمات. يقرأ الجهاز هذه الأوامر وينفذها بنمط محدد من الأعلى إلى الأسفل ومن اليسار إلى اليمين.

فيما يلي الحروف الشائعة المطبقة في كود G للغة برمجة ماكينة CNC:

• ن:يمثل رقم السطر
• ز:يشير إلى متى تتحرك الأدوات وتتوقف
• س، ص، ض:يمثل موضع الأدوات ثلاثي الأبعاد (X-أفقي، وY-عمودي، وZ-عمق).
• F:يشير إلى معدل تغذية آلة CNC
• س:يحدد سرعة المغزل
• ت:تحديد الأدوات المستخدمة
• م:يرشد إلى وظائف الآلة المتنوعة أو وظائف الآلة
• أنا و ي:يمثل مراكز القوس المتزايدة التي تصنعها الآلة
• ص:أشر إلى نصف قطر القوس
• أ:قم بتوجيه الأدوات حول المحور السيني
• ب:يمثل قيمة الدوران حول المحور Y
• ج:يمثل القيمة الموضعية حول المحور Z
• د:يحدد مدى إزاحة آلة CNC لقطر الأدوات.
• ل:يشير إلى تكرار العمليات وعدد المرات التي ينبغي تكرارها
• ف:أوامر رمز G لـ CNC للقفز في وقت متأخر أو في الوقت المناسب

تعتمد الهياكل الأخرى لرمز G لـ CNC على قدرات الآلة. قد يضيف الكود إحداثيات اتجاه إضافية للمعدات ذات 4 أو 5 محاور.

رمز G الأكثر شيوعًا

يمكنك تصنيف كود G لآلة CNC إلى مجموعات مختلفة حسب وظائفها. تشمل الفئات ما يلي:

 

كود جي	تعليمات
أوامر تحديد المواقع G00 G01 G02 G03 G90	تحديد المواقع السريع لأدوات CNC الاستيفاء الخطي الاستيفاء القوسي في اتجاه عقارب الساعة (الاستيفاء الحلزوني أو الدائري) الاستيفاء بعكس اتجاه عقارب الساعة (الاستيفاء الحلزوني أو الدائري) استخدام الإحداثيات المطلقة
أوامر السرعة G08-G09 G93-G95 جي 96 جي 97	السرعة المتناقصة أو المتزايدة اختيار قيمة التغذية الخطية السرعة السطحية المستمرة سرعة المغزل المستمرة
أوامر وظيفة التصنيع G81 G82 G83 G84	الحفر الأساسي الحفر الأساسي مع المسكن حفر حفرة عميقة التنصت
أوامر الأوفست جي 40 - جي 44 G53-G59	أدوات تعويض القيم قيمة الإزاحة صفر
أوامر متنوعة G04 G61 G80-G89	وقت الانتظار وضع التوقف الدقيق وصف العملية

كيفية توليد رمز G

سنسلط الضوء هنا على الإجراءات الأساسية الأربعة لإنشاء كود G باستخدام برنامج CAD/CAM:

الخطوة الأولى: تطوير نموذج CAD الأولي

إن تطوير نموذج CAD الأولي للعنصر المراد تصنيعه هو الخطوة الأولى. يمكنك إجراء ذلك باستخدام برنامج CAD الذي تراه مناسبًا لمتطلباتك. البديل هو مسح المنتج الفعلي أو استيراد نماذج CAD المتوفرة. ومع ذلك، يجب عليك التأكد من أن النموذج الأولي يلتقط الشكل والحجم والخصائص الدقيقة للمنتج النهائي.

الخطوة الثانية: الخطوط العريضة لمواصفات CAM

يعد تحديد مواصفات CAM أمرًا ضروريًا في تحديد الطريقة التي سينفذ بها نظام CNC معالجة نموذج CAD الأولي. يمكن تنفيذ هذه المرحلة باستخدام برنامج CAM مستقل لديه القدرة على استيراد نموذج CAD الأولي أو برنامج CAM المضمن مع برنامج CAD.

تعد المواد ونوع آلة CNC وأداة القطع بالبلازما ومسار الأداة ومعدل التغذية وسرعة المغزل وعمليات التشغيل من مواصفات CAM الحيوية التي يجب أخذها في الاعتبار. علاوة على ذلك، تعد محاكاة إجراء التشغيل الآلي مفيدة لتأكيد الاصطدامات أو الأخطاء.

الخطوة الثالثة: إنشاء رمز G لـ CNC

تعتبر مواصفات CAM مفيدة في إنشاء كود G. من الممكن إجراء ذلك من خلال برنامج CAM أو يدويًا.

تذكر التأكد من أن كود G المطور لـ CNC متزامن مع الجهاز ويتوافق مع التكوين القياسي وبناء الجملة. لتخصيص الإخراج أو تحسين الأداء، يمكنك إجراء تحرير G-code.

الخطوة الرابعة: أدخل رمز G في الجهاز

المرحلة الأخيرة هي تغذية وتنفيذ كود G المطور في آلات CNC. يمكن إجراء التغذية من خلال جهاز لاسلكي أو اتصال بالشبكة أو محرك أقراص USB. يجب عليك التأكد من أن آلة CNC تحتوي على أدوات القطع والإحداثيات والمواد الصحيحة.

علاوة على ذلك، يُنصح باختبار كود G على التشغيل الجاف أو على عينة من المنتج قبل تشغيله. وهذا يساعد في ضمان سلامة وجودة المنتج النهائي.

تفسير أوامر G Code

تعد قراءة كود G لأوامر آلة CNC أمرًا بسيطًا نسبيًا مع القليل من الممارسة. دعونا نلقي نظرة على الخطوات الأساسية التي ستساعدك على تفسير أوامر G code:

1. ابدأ بالتركيز على الحرف الأبجدي لأمر G code.
2. يرتبط الحرف G بعمل آلة CNC. يمثل الرقم بعد الأبجدية عملية تشغيل الآلة أو العملية التي ستتأثر.
3. تُظهر الحروف الهجائية X وY وZ الموقع باستخدام نظام الإحداثيات. الأرقام التي تلي هذه الحروف تعطي الموقع الدقيق في كل المحاور.
4. تمثل الحروف الهجائية A وB وC الموضع الزاوي نفسه بالنسبة إلى X وY وZ. ويمثل الرقم الرقمي الذي يلي الحروف قيمة الدوران الزاوي في اتجاه محدد.
5. تشير الحروف الهجائية مثل F وS إلى سرعة المغزل ومعدل التغذية. يمثل الرقم التالي بعد الحروف سرعة القيم ذات الصلة. على سبيل المثال، يأمر F200 آلة CNC بتوظيف 200 معدل تغذية.
6. يمكنك إضافة تعليقات في كود G لـ CNC عن طريق تضمين فاصلة منقوطة (؛) في نهاية الكتلة. لن يؤثر أي تعليق مكتوب في كتلة لاحقة للفاصلة المنقوطة على تشغيل آلة CNC.

برنامج لإنشاء رمز G

عادةً ما يكون الملف السابق لرمز G لآلة CNC هو ملف CAD. يقوم بتكوين نموذج رسومي ثنائي أو ثلاثي الأبعاد للمنتج المطلوب. بعد ذلك، هناك برامج متقدمة قادرة على تحويل تصميمات CAD تلقائيًا إلى أوامر G code المثالية.

يعد برنامج CAM أداة شائعة وقوية لإنشاء ملفات كود G لاستخدامها في آلات CNC. إنها تسمح بمحاكاة كود G ويمكنك توصيل البرنامج مباشرة بالجهاز.

وتتمثل ميزة هذا الإجراء في أن نظام الكمبيوتر يمكنه إجراء حسابات تلقائية لتحديد أفضل مسار للأدوات والإعدادات الإضافية. إن برمجة كود G المطورة قادرة على الاهتمام بميزات مثل إزاحات أدوات CNC.

يأتي برنامج تحرير كود G إذا كانت هناك حاجة لإجراء أي تغييرات في كود G لـ CNC. تعد برامج تحرير كود G هذه ضرورية عندما تريد إجراء تخصيصات تصميم CAD.

برنامج G code الذي تم إنشاؤه ليس قياسيًا لجميع آلات CNC بسبب الاختلافات في ميزات المعدات وتباين التنسيق. وبالتالي، تخضع تعليمات البرمجة لبرامج إضافية يشار إليها بالمعالجة اللاحقة.

يقوم هذا البرنامج بتنظيم كود G الذي تم إنشاؤه بدقة بناءً على كيفية قراءة الجهاز. يؤدي القيام بذلك إلى التخلص من أي احتمال لوجود أخطاء بسبب الاختلاف في العديد من برامج التحكم في المعدات. هذا هو الإصدار من كود G الذي تقوم بإطعامه وتنشيطه في آلة CNC.

أنواع الآلات التي تطبق كود G لـ CNC

هناك عدد لا بأس به من آلات CNC التي تستخدم برمجة كود G التطبيقية. تشمل الآلات الشائعة ما يلي:

· آلة الطحن باستخدام الحاسب الآلي

تستخدم آلات الطحن CNC أدوات القطع الدوارة على قطعة العمل الثابتة. تتميز بأداة قطع تأتي بأشكال وتصميمات مختلفة. وهذا يؤدي إلى عدد من أنواع مختلفة من إجراءات الطحن.

· ماكينة الخراطة CNC

يتميز هذا النوع من ماكينات CNC بأدوات القطع الثابتة على قطعة العمل الدوارة. وهو فعال في تشكيل علامات متناظرة على الأسطح المخروطية والاسطوانية.

تشتمل المعدات على مسار أدوات حلزوني حول قطعة العمل. تساعد آلة الخراطة CNC في معالجة الأسطح الخارجية أثناء عملية التشكيل. تطبق مخارط CNC مفهوم العمل لآلة الخراطة.

· آلة طحن باستخدام الحاسب الآلي

تتمثل الوظيفة الأساسية لآلة الطحن CNC في ضمان تصنيع الأسطح الدقيقة. فهو يزيل المواد التي لا تذكر من قطعة العمل ليمنحها سطحًا أملسًا.

إنها تأتي كمعدات مساعدة لاحقة للآخرين مثل آلات الخراطة والطحن. علاوة على ذلك، فإن آلات الطحن CNC قادرة أيضًا على التخلص من النتوءات التي تكونت بعد اللحام وإجراءات الربط ذات الصلة.

· آلة الحفر باستخدام الحاسب الآلي

يتم إجراء معظم عمليات الحفر باستخدام آلة الحفر CNC. لقد تم حفر ثقوب في قطع العمل من خلال لقمة الحفر. قد يكون الثقب المحفور للتجميع الثانوي أو تثبيت البراغي أو العناصر الجمالية.

بشكل عام، تأتي مكابس الحفر بعد عمليات المعالجة الأخرى. غالبًا ما يكون قطر الثقب محدودًا. وبالتالي، يتم استخدام آلة الحفر CNC عندما تحتاج إلى ثقب ذو قطر كبير.

· آلة التوجيه باستخدام الحاسب الآلي

هذا نوع من آلات CNC التي تساعد في قطع المواد المختلفة. عادةً ما يمزج جهاز التوجيه المحمول مع نظام CNC.

يتمتع جهاز التوجيه بالقدرة على إزالة كمية منظمة للغاية من المواد من سطح قطعة العمل. وبسبب هذا، فإنه يمكن أن تجعل المنحوتات المعقدة.

· ماكينة القطع بالليزر CNC

في هذا النوع من آلات CNC، ينتج شعاع ليزر شديد التركيز حرارة تذيب وتقطع المواد التي يتم تصنيعها. يعمل النظام البصري في آلة القطع بالليزر CNC على الحصول على حرارة عالية الكثافة.

ومع ذلك، فإن المعدات محدودة فيما يتعلق بالمواد التي يمكنك قطعها. إن معالجة أي مواد حساسة مثل البلاستيك تنتج غازات خطرة يمكن أن تدمر النظام البصري.

· آلة القطع بالماء النفاث CNC

هذه طريقة مبتكرة لقطع قطع العمل باستخدام قوة الماء عالية الضغط لقطع أي جسم. سمك تيار الماء أقل من سمك شعر الإنسان.

رمز G لبرمجة ماكينة CNC يجعل من الممكن تحريك رأس القطع. يمكنك استخدام الماكينة في أي تطبيق لأنها تستطيع ثقب المواد ذات السماكة الكبيرة.

في TSINFA، سنساعدك في الحصول على آلة CNC المناسبة لجميع احتياجات التصنيع الخاصة بك. سيساعدك فريقنا في عملية البرمجة بأكملها.

المزيد من الموارد:

ما هو رمز M – المصدر: TSINFA

ما بعد المعالج في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي – المصدر: TSINFA

رمز G – المصدر: دليل IQS

أنواع ماكينات CNC – المصدر: TSINFA

أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي – المصدر: TSINFA