کد G برای CNC: راهنمای کامل

همه سازندگان از برنامه نویسی CNC برای کنترل ماشین ابزار برای تولید قطعات و قطعات استفاده می کنند. در هسته این عملیات تولید خودکار، یک سری دستورات وجود دارد که حرکت را هدایت می کند دستگاه CNC. دستورات اشاره شده به کد هندسی (کد G) معروف هستند.

کد G برای CNC چیست؟

G Code زبان برنامه نویسی ویژه ای را توصیف می کند که در ماشین های CNC برای هدایت حرکت و عملکردهای اضافی آنها استفاده می شود.

این یک زبان کامپیوتری انحصاری نیست، بلکه مجموعه‌ای از زبان‌های پیشرفته است که موتور و سوئیچ/ را ارائه می‌کند.رله کنترل دستورات به عملکردهای ماشین برخی از دستورات عبارتند از، سرعت اسپیندل، موتورهای تراورس محور، و جهت گیری های فیزیکی بر اساس یک داده افزایشی یا مطلق.

Gcode for CNC محبوب ترین زبان برنامه نویسی برای رانندگی تجهیزات تولیدی تحت کنترل کامپیوتر است.

زبان ممکن است گاهی نسبتاً پیچیده باشد و از ماشینی به ماشین دیگر متفاوت باشد. با این وجود، اصول اولیه بسیار پیچیده از آن چیزی است که در ابتدا به نظر می رسد و بخش بهتری از استانداردهای صنعتی رعایت می شود.

تفاوت های بینکد M و کد G در CNC

کدهای M و G مورد استفاده در CNC اهداف متمایز و در عین حال متضادی را در اجرای یک ماشین CNC انجام می دهند. 3 تفاوت اساسی بین زبان برنامه نویسی کد M و G وجود دارد:

1. Gcode تحرک و کارکرد ماشین آلات CNC را راهنمایی می کند. برعکس، کد M عملکردهایی را کنترل می کند که به حرکات مربوط نمی شوند.
2. Gcode ماشین CNC را به حرکت در می آورد، در حالی که کد M کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) تجهیزات را فعال می کند.
3. دستورات Gcode معمولاً در دستگاه‌های CNC محدوده هستند. از سوی دیگر، اکثر کدهای M مشابه هستند.

عملکرد کد G برای CNC

هدف اصلی کد G هدایت حرکت و اجرای یک ماشین CNC است. این یک روش استدلال سه بعدی را سیستم‌بندی می‌کند، هدهای چاپ، برش‌ها و سایر اجزا را از طریق مسیری هدایت می‌کند که آنها را برای عملیات مورد نظر تنظیم می‌کند و فرمان را اجرا می‌کند.

در طول فرآیند، کد G جریان مایع خنک کننده و سرعت اسپیندل را تعیین می کند و هرگونه اصلاح ابزار مورد نیاز را مدیریت می کند. این امکان نوشتن الگوهای برش و حرکت را فراهم می کند که فرآیندهای دقیقی را تشکیل می دهد که ماشین های CNC می توانند بدون نظارت به آنها بچسبند.

G Code برای CNC چگونه کار می کند

روال عملیات کد G برای CNC یک عملیات هماهنگ بین برنامه‌نویسی کد توسط اپراتور و عملکرد ماشین است.

همه ماشین‌های CNC دارای یک میکروکنترلر هستند که قادر به رمزگشایی کد G است. اکثر ماشین‌ها بر اساس کد G استاندارد کار می‌کنند.

با این حال، ماشین‌های خاصی شامل چندین محور یا ویژگی‌های پیشرفته هستند که دستورات کد G استاندارد نمی‌توانند آن‌ها را کنترل کنند. بنابراین، دستورات اضافی برای هدایت توابع اضافی ضروری خواهد بود.

سیستم کنترل داخلی دستورات را بر اساس سیگنال های میکروکنترلر می خواند و رمزگشایی می کند. سپس به بسیاری از عملکردهای دستگاه CNC جهت حرکت می دهد.

ساختار G Code برای ماشین CNC

کد G برای CNC ترکیبی از یک حرف و یک عدد است. فاصله بین حرف و عدد بسته به تجهیزات خاص CNC متفاوت است.

هر خط کد G که به آن بلوک کد G نیز گفته می شود، می تواند چندین گروه دستورالعمل داشته باشد. ماشین این دستورات را در یک الگوی خاص از بالا به پایین و از چپ به راست می خواند و اجرا می کند.

در اینجا حروف رایج در کد G برای زبان برنامه نویسی ماشین CNC استفاده می شود:

• ن:نشان دهنده شماره خط است
• G:زمان حرکت و توقف ابزار را نشان می دهد
• X، Y، Z:موقعیت ابزارسازی را به صورت سه بعدی (X-افقی، Y-عمودی و Z-عمق) نشان می دهد.
• F:میزان تغذیه دستگاه CNC را نشان می دهد
• S:سرعت اسپیندل را تعیین می کند
• T:ابزار مورد استفاده را تعیین می کند
• م:دستورالعمل های مربوط به عملکردهای مختلف ماشین یا عملکرد ماشین
• من و جی:مراکز قوس افزایشی ساخته شده توسط دستگاه را نشان می دهد
• ر:شعاع قوس را نشان دهید
• آ:ابزار را در مورد محور X هدایت کنید
• ب:مقدار چرخشی حول محور Y را نشان می دهد
• ج:مقدار موقعیتی را در مورد محور Z نشان می دهد
• د:تعیین می کند که دستگاه CNC تا چه اندازه قطر ابزار را جبران می کند.
• L:تکرار عملیات و تعداد دفعاتی که باید حلقه بزنند را نشان می دهد
• پ:دستور G کد CNC را می دهد تا با تاخیر یا در زمان پرش کند

ساختارهای دیگر کد G برای CNC به توانایی های دستگاه بستگی دارد. این کد ممکن است مختصات جهت اضافی را برای تجهیزات 4 یا 5 محور اضافه کند.

رایج ترین کد G

می توانید کد G را برای دستگاه CNC بسته به عملکرد آن به گروه های مختلفی دسته بندی کنید. دسته بندی ها عبارتند از:

 

کد جی	دستورالعمل
دستورات موقعیت یابی G00 G01 G02 G03 G90	موقعیت یابی سریع ابزار CNC درون یابی خطی درون یابی قوس در جهت عقربه های ساعت (داخل مارپیچی یا دایره ای) درون یابی خلاف جهت عقربه های ساعت (داخل مارپیچی یا دایره ای) از مختصات مطلق استفاده کنید
دستورات سرعت G08-G09 G93-G95 G96 G97	سرعت کاهنده یا افزایشی انتخاب مقدار خوراک خطی سرعت سطحی مداوم سرعت اسپیندل مداوم
دستورات عملکرد ماشینکاری G81 G82 G83 G84	حفاری پایه حفاری اولیه با ساکن حفاری در عمق سوراخ ضربه زدن
دستورات افست G40 - G44 G53-G59	ابزار ارزش افست ارزش افست صفر
دستورات متفرقه G04 G61 G80-G89	زمان انتظار حالت توقف دقیق شرح فرایند

نحوه تولید کد G

در اینجا، ما 4 رویه ضروری تولید کد G با استفاده از نرم افزار CAD/CAM را برجسته خواهیم کرد:

مرحله اول: نمونه اولیه CAD را توسعه دهید

توسعه نمونه اولیه CAD موردی که باید تولید شود، مرحله اولیه است. شما این کار را با استفاده از یک نرم افزار CAD که برای نیازهای شما مناسب می دانید، انجام می دهید. یک جایگزین اسکن محصول فیزیکی یا وارد کردن نمونه های اولیه CAD موجود است. با این وجود، باید مطمئن شوید که نمونه اولیه شکل، اندازه و ویژگی‌های محصول نهایی را دقیقاً نشان می‌دهد.

مرحله دوم: مشخصات CAM را مشخص کنید

تشریح مشخصات CAM در تعیین روشی که سیستم CNC پردازش نمونه اولیه CAD را انجام می دهد ضروری است. این مرحله را می توان با استفاده از نرم افزار CAM مستقل انجام داد که ظرفیت وارد کردن نمونه اولیه CAD یا نرم افزار CAM تعبیه شده با نرم افزار CAD را دارد.

مواد، نوع ماشین CNC، ابزار برش پلاسما، مسیر ابزار، سرعت تغذیه، سرعت اسپیندل و عملیات ماشینکاری، مشخصات CAM حیاتی هستند که باید در آن لحاظ شوند.

مرحله سوم: G-code برای CNC تولید کنید

مشخصات CAM در تولید کد G موثر است. انجام این کار از طریق نرم افزار CAM و یا به صورت دستی امکان پذیر است.

به یاد داشته باشید که مطمئن شوید کد G توسعه‌یافته برای CNC با دستگاه همگام است و با پیکربندی معیار و نحو مطابقت دارد. برای سفارشی‌سازی خروجی یا بهینه‌سازی عملکرد، می‌توانید ویرایش G-code را انجام دهید.

مرحله چهارم: کد G را وارد ماشین کنید

آخرین مرحله تغذیه و اجرای کد G توسعه یافته در ماشین آلات CNC است. تغذیه را می توان از طریق یک دستگاه بی سیم، اتصال شبکه یا درایو USB انجام داد. باید مطمئن شوید که دستگاه CNC دارای ابزار برش، مختصات و مواد مناسب است.

علاوه بر این، توصیه می‌شود قبل از اجرا، کد G را روی یک محصول خشک یا نمونه آزمایش کنید. این به تضمین ایمنی و کیفیت محصول نهایی کمک می کند.

تفسیر دستورات کد G

خواندن کد G برای دستورات ماشین CNC با کمی تمرین نسبتا ساده است. بیایید به مراحل اساسی نگاه کنیم که به شما در تفسیر دستورات کد G کمک می کند:

1. با تمرکز بر حروف الفبای دستور G کد شروع کنید.
2. حرف G با عملکرد دستگاه CNC مرتبط است. عدد بعد از حروف الفبا نشان دهنده عملکرد یا فرآیند ماشینی است که تحت تأثیر قرار می گیرد.
3. الفبای X، Y و Z موقعیت را با سیستم مختصات نشان می دهند. اعداد زیر این حروف موقعیت دقیق را در هر محور نشان می دهد.
4. حروف الفبای A، B، و C موقعیت زاویه ای را مشابه با X، Y و Z نشان می دهند. عددی که بعد از حروف وجود دارد، مقدار چرخش زاویه ای را در یک جهت خاص نشان می دهد.
5. حروف الفبای F و S نشان دهنده سرعت اسپیندل و نرخ تغذیه است. عدد بعدی بعد از حروف نشان دهنده سرعت مقادیر مرتبط است. به عنوان مثال، F200 به دستگاه CNC دستور می دهد تا 200 نرخ تغذیه را به کار گیرد.
6. می‌توانید با قرار دادن نقطه ویرگول (;) در انتهای بلوک، نظرات را در کد G برای CNC اضافه کنید. هر نظر نوشته شده در بلوکی بعد از نقطه ویرگول تاثیری بر عملکرد دستگاه CNC نخواهد داشت.

نرم افزار ایجاد G Code

به طور معمول، پیشین کد G برای دستگاه CNC یک فایل CAD است. این یک مدل گرافیکی به صورت دو بعدی یا سه بعدی از محصول مورد نیاز را تشکیل می دهد. پس از آن، نرم افزارهای پیشرفته ای وجود دارند که قادرند به طور خودکار طرح های CAD را به دستورات کد G بهینه تبدیل کنند.

نرم افزار CAM ابزار رایج و قدرتمندی برای تولید فایل های کد G برای استفاده در ماشین های CNC است. آنها امکان شبیه سازی کد G را فراهم می کنند و می توانید برنامه را مستقیماً با تجهیزات متصل کنید.

مزیت این روش این است که سیستم کامپیوتری می تواند محاسبات خودکار را برای تعیین بهترین مسیر ابزار و تنظیمات اضافی انجام دهد. برنامه نویسی کد G توسعه یافته قادر به مراقبت از ویژگی هایی مانند افست ابزار CNC است.

در صورت نیاز به ایجاد هرگونه تغییر در کد G برای CNC، نرم افزار ویرایش کد G وارد می شود. وقتی می‌خواهید سفارشی‌سازی‌های طراحی CAD را انجام دهید، این ویرایشگرهای کد G ضروری هستند.

برنامه کد G ایجاد شده برای همه ماشین‌های CNC استاندارد نیست زیرا ویژگی‌های تجهیزات و واریانس فرمت متفاوت است. در نتیجه، دستورالعمل‌های برنامه‌نویسی تحت نرم‌افزار دیگری قرار می‌گیرند که به آن پس پردازش گفته می‌شود.

این نرم افزار کد G تولید شده را دقیقاً بر اساس نحوه خواندن دستگاه سیستم می کند. انجام این کار به دلیل تفاوت در چندین نرم افزار کنترل کننده تجهیزات، احتمال بروز اشکال را از بین می برد. این نسخه از کد G است که در دستگاه CNC تغذیه و فعال می کنید.

انواع ماشین هایی که کد G را برای CNC اعمال می کنند

تعداد زیادی ماشین CNC وجود دارد که از برنامه‌نویسی کد G استفاده می‌کنند. ماشین های متداول شامل موارد زیر است:

· دستگاه فرز CNC

ماشین آلات فرز CNC از یک ابزار برش دوار بر روی یک قطعه کار استاتیک استفاده می کند. این دستگاه دارای یک ابزار برش است که در اشکال و طرح های مختلف ارائه می شود. این منجر به تعدادی از روش های مختلف آسیاب می شود.

· دستگاه تراش CNC

این نوع دستگاه CNC دارای یک ابزار برش ثابت بر روی قطعه کار چرخان است. در ایجاد علائم متقارن بر روی سطوح مخروطی و استوانه ای موثر است.

این تجهیزات دارای یک مسیر ابزار مارپیچ در مورد قطعه کار است. دستگاه تراش CNC به ماشینکاری سطوح بیرونی در طول فرآیند شکل دهی کمک می کند. ماشین تراش CNC مفهوم کار ماشین تراش را اعمال می کند.

· ماشین سنگ زنی CNC

عملکرد اصلی ماشین سنگ زنی CNC اطمینان از ماشینکاری سطوح خوب است. مواد ناچیز را از قطعه کار جدا می کند تا سطح صافی به آن بدهد.

این به عنوان یک تجهیزات کمکی پس از تجهیزات دیگر مانند ماشین های تراشکاری و فرز ارائه می شود. علاوه بر این، ماشین آلات سنگ زنی CNC همچنین قادر به از بین بردن فرزهای ایجاد شده پس از جوشکاری و فرآیندهای اتصال مرتبط است.

· دستگاه حفاری CNC

بیشتر حفاری ها با استفاده از دستگاه حفاری CNC انجام می شود. از طریق مته سوراخ هایی را روی قطعات کار ایجاد می کرد. سوراخ حفر شده ممکن است برای مونتاژ ثانویه، ثابت کردن پیچ یا زیبایی باشد.

به طور کلی، پرس های حفاری پس از سایر عملیات ماشینکاری انجام می شود. قطر سوراخ اغلب محدود است. بنابراین، دستگاه حفاری CNC زمانی استفاده می شود که به قطر سوراخ بزرگ نیاز دارید.

· دستگاه مسیریابی CNC

این یک نوع دستگاه CNC است که به برش مواد مختلف کمک می کند. به طور معمول یک روتر دستی را با یک سیستم CNC ترکیب می کند.

روتر این ظرفیت را دارد که مقدار بسیار تنظیم شده ای از مواد را از سطح قطعه کار حذف کند. به همین دلیل می تواند حکاکی های پیچیده ای انجام دهد.

· دستگاه برش لیزری CNC

در این نوع دستگاه CNC، یک پرتو لیزر بسیار متمرکز گرمایی تولید می‌کند که مواد ماشین‌کاری را ذوب کرده و برش می‌دهد. یک سیستم اپتیک در دستگاه برش لیزری CNC باعث می شود که حرارت بسیار با شدت بالایی داشته باشد.

با این وجود، تجهیزات با توجه به موادی که می توانید برش دهید محدود است. ماشینکاری هر گونه مواد ظریف مانند پلاستیک گازهای خطرناکی تولید می کند که می تواند سیستم نوری را از بین ببرد.

· دستگاه برش جت آب CNC

این یک روش خلاقانه برای برش قطعه کار با استفاده از نیروی آب پرفشار برای بریدن هر شی است. ضخامت جریان آب کمتر از موی انسان است.

کد G برای برنامه نویسی دستگاه CNC امکان جابجایی سر برش را فراهم می کند. شما می توانید از دستگاه در هر برنامه ای استفاده کنید زیرا آنها می توانند از مواد با ضخامت زیاد سوراخ کنند.

در TSINFA، ما به شما کمک می کنیم تا دستگاه CNC مناسب برای تمام نیازهای ساخت خود را تهیه کنید. تیم ما در کل فرآیند برنامه نویسی به شما کمک می کند.

منابع بیشتر:

M-code چیست؟ – منبع: TSINFA

پست پردازنده در ماشینکاری CNC – منبع: TSINFA

G-code – منبع: IQS DIRECTORY

انواع دستگاه CNC – منبع: TSINFA

ماشین ابزار CNC – منبع: TSINFA