Kod G dla CNC: kompletny przewodnik
Wszyscy producenci stosują programowanie CNC do sterowania obrabiarkami w celu produkcji części i komponentów. U podstaw tej automatycznej operacji produkcyjnej znajduje się szereg poleceń sterujących ruchem maszyna CNC. Polecenia, o których mowa, nazywane są kodem geometrycznym (kodem G).
Co to jest kod G dla CNC?
G Code opisuje specjalny język programowania stosowany w maszynach CNC do kierowania ich ruchem i dodatkowymi funkcjami.
Nie jest to wyłączny język komputerowy, ale porównywalnie zestaw zaawansowanych języków, które oferują polecenia sterujące silnikiem i przełącznikiem/przekaźnikiem do funkcji maszyny. Niektóre z poleceń obejmują prędkość wrzeciona, silniki przesuwu osi i orientacje fizyczne oparte na przyrostowym lub absolutnym układzie odniesienia.
Gcode dla CNC to najpopularniejszy język programowania do sterowania urządzeniami produkcyjnymi sterowanymi komputerowo.
Język może być czasami stosunkowo skomplikowany i różnić się w zależności od maszyny. Niemniej jednak podstawy są znacznie nieskomplikowane, niż się początkowo wydaje, a większa część spełnia standardy branżowe.
Różnice pomiędzyKod M i kod G w CNC
Maszyna CNC
Kody M i G używane w CNC pełnią różne, choć kontrastujące cele w obsłudze maszyny CNC. Istnieją 3 zasadnicze różnice między językiem programowania kodu M i G:
- Gcode kieruje mobilnością i działaniem maszyn CNC. I odwrotnie, kod M steruje funkcjami niezwiązanymi z ruchami.
- Gcode wprawia maszynę CNC w ruch, podczas gdy kod M uruchamia programowalny sterownik logiczny (PLC) sprzętu.
- Polecenia Gcode zwykle występują w urządzeniach CNC. Z drugiej strony większość kodu M jest nadal podobna.
Funkcja kodu G dla CNC
Przykładowe polecenie kodu G
Podstawowym celem kodu G jest kierowanie ruchem i pracą maszyny CNC. Systematyzuje procedurę wnioskowania 3D, kierując głowicami drukującymi, obcinaczami i innymi komponentami poprzez tor, który ustawia je do zamierzonej operacji i realizuje polecenie.
Podczas procesu kod G określa przepływy chłodziwa i prędkości wrzeciona oraz zarządza wszelkimi wymaganymi modyfikacjami narzędzi. Umożliwia pisanie wzorów wycinania i przenoszenia, które tworzą szczegółowe procesy, które maszyny CNC mogą realizować bez nadzoru.
Jak działa kod G dla CNC
Procedura obsługi kodu G dla CNC jest operacją zsynchronizowaną pomiędzy zaprogramowaniem kodu przez operatora a funkcjami maszyny.
Wszystkie maszyny CNC zawierają mikrokontroler zdolny do dekodowania kodu G. Większość maszyn działa w oparciu o standardowy kod G.
Jednakże niektóre maszyny zawierają kilka osi lub zaawansowanych właściwości, których nie można kontrolować za pomocą standardowych poleceń kodu G. Dlatego też potrzebne będą dodatkowe polecenia, aby sterować dodatkowymi funkcjami.
Wewnętrzny system kontroli odczytuje i dekoduje polecenia na podstawie sygnałów mikrokontrolera. Następnie podaje wskazówki ruchu dla wielu funkcji maszyny CNC.
Struktura kodu G dla maszyny CNC
Kod G dla CNC to połączenie litery i cyfry. Odstępy między literą i cyfrą różnią się w zależności od konkretnego sprzętu CNC.
Każda linia kodu G, nazywana również blokiem kodu G, może zawierać kilka grup instrukcji. Maszyna odczytuje i wykonuje te polecenia według określonego wzoru, od góry do dołu i od lewej do prawej.
Oto typowe litery stosowane w kodzie G w języku programowania maszyn CNC:
- N:reprezentuje numer linii
- G:Wskazuje, kiedy oprzyrządowanie porusza się i zatrzymuje
- X, Y, Z:Reprezentuje położenie oprzyrządowania w 3D (poziom X, pion Y i głębokość Z).
- F:Wskazuje prędkość podawania maszyny CNC
- S:Określa prędkość wrzeciona
- T:Określa narzędzie, którego należy użyć
- M:Zawiera instrukcje dotyczące różnych funkcji maszyny lub funkcji maszyny
- Ja i J.:Reprezentuje przyrostowe środki łuku utworzone przez maszynę
- R:Wskaż promień łuku
- A:Prowadź oprzyrządowanie wokół osi X
- B:Reprezentuje wartość obrotu wokół osi Y
- C:Reprezentuje wartość położenia względem osi Z
- D:Określa stopień przesunięcia średnicy narzędzia przez maszynę CNC.
- L:Wskazuje powtarzające się operacje i liczbę powtórzeń, jakie powinny one wykonać
- P:Poleca kod G dla CNC, aby wskoczył z opóźnieniem lub w czasie
Inne struktury kodu G dla CNC zależą od możliwości maszyny. Kod może dodać dodatkowe współrzędne kierunku dla sprzętu 4- lub 5-osiowego.
Najpopularniejszy kod G
Kod G dla maszyny CNC można podzielić na różne grupy w zależności od jej funkcji. Kategorie obejmują:
| Kod G | Instrukcja |
| Polecenia pozycjonowania G00 G01 G02 G03 G90
| Szybkie pozycjonowanie narzędzi CNC Interpolacja liniowa Interpolacja łuku zgodnie z ruchem wskazówek zegara (interpolacja śrubowa lub kołowa) Interpolacja w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (interpolacja śrubowa lub kołowa) Użyj współrzędnych absolutnych |
| Polecenia prędkości G08-G09 G93-G95 G96 G97
| Prędkość malejąca lub przyrostowa Liniowy wybór wartości posuwu Stała prędkość powierzchniowa Stała prędkość wrzeciona |
| Polecenia funkcji obróbki G81 G82 G83 G84
| Podstawowe wiercenie Podstawowe wiercenie z przerwą Wiercenie głębokich otworów Stukający
|
| Polecenia przesunięcia G40 – G44 G53-G59
| Wartości przesunięcia oprzyrządowania Zerowa wartość przesunięcia
|
| Różne polecenia G04 G61 G80-G89
| Czas oczekiwania Dokładny tryb zatrzymania Opis procesu |
Jak wygenerować kod G
Tutaj wyróżnimy 4 podstawowe procedury generowania kodu G przy użyciu oprogramowania CAD/CAM:
Krok pierwszy: Opracuj prototyp CAD
Pierwszym krokiem jest opracowanie prototypu CAD przedmiotu, który ma zostać wyprodukowany. Wykonujesz to za pomocą oprogramowania CAD, które uznasz za odpowiadające Twoim wymaganiom. Alternatywą jest zeskanowanie fizycznego produktu lub import dostępnych prototypów CAD. Niemniej jednak należy upewnić się, że prototyp oddaje dokładny kształt, rozmiar i cechy produktu końcowego.
Krok drugi: Przedstaw specyfikacje CAM
Opisanie specyfikacji CAM jest niezbędne przy określaniu sposobu, w jaki system CNC będzie przeprowadzał przetwarzanie prototypów CAD. Ten etap można wykonać przy użyciu samodzielnego oprogramowania CAM z możliwością importowania prototypów CAD lub oprogramowania CAM wbudowanego w oprogramowanie CAD.
Materiał, typ maszyny CNC, narzędzie do cięcia plazmowego, tor narzędzia, prędkość posuwu, prędkość wrzeciona i operacje obróbki to istotne specyfikacje CAM, które należy wziąć pod uwagę. Co więcej, symulacja procedury obróbki odgrywa kluczową rolę w potwierdzaniu kolizji lub błędów.
Krok trzeci: Wygeneruj kod G dla CNC
Specyfikacje CAM odgrywają zasadniczą rolę w generowaniu kodu G. Można to zrobić za pomocą oprogramowania CAM lub ręcznie.
Pamiętaj, aby upewnić się, że opracowany kod G dla CNC jest zsynchronizowany z urządzeniem i zgodny z konfiguracją i składnią wzorcową. W celu dostosowania wyników lub optymalizacji wydajności można przeprowadzić edycję kodu G.
Krok czwarty: Wprowadź kod G do maszyny
Ostatnią fazą jest wprowadzenie i wykonanie opracowanego kodu G na maszynie CNC. Zasilanie może odbywać się za pośrednictwem urządzenia bezprzewodowego, połączenia sieciowego lub napędu USB. Należy upewnić się, że maszyna CNC ma odpowiednie narzędzia skrawające, współrzędne i materiał.
Ponadto zaleca się przetestowanie kodu G w trybie próbnym lub na próbce produktu przed jego uruchomieniem. Pomaga to zagwarantować bezpieczeństwo i jakość produktu końcowego.
Interpretowanie poleceń kodu G
Odczyt kodu G dla poleceń maszyny CNC jest stosunkowo prosty przy odrobinie praktyki. Przyjrzyjmy się podstawowym krokom, które pomogą Ci zinterpretować polecenia G-Code:
- Rozpocznij od skoncentrowania się na literze alfabetu polecenia G-Code.
- Litera G kojarzy się z funkcjonowaniem maszyny CNC. Liczba znajdująca się po alfabecie oznacza operację lub proces maszyny, na który będzie to miało wpływ.
- Alfabety X, Y i Z pokazują położenie w układzie współrzędnych. Cyfry następujące po tych literach podają dokładną pozycję w każdej osi.
- Alfabety A, B i C oznaczają położenie kątowe tak samo jak X, Y i Z. Liczba znajdująca się po literach oznacza wartość obrotu kątowego w określonym kierunku.
- Alfabety takie jak F i S wskazują prędkość wrzeciona i posuw. Kolejna cyfra po literach oznacza prędkość powiązanych wartości. Na przykład F200 nakazuje maszynie CNC zastosowanie 200 prędkości posuwu.
- Możesz dodawać komentarze w kodzie G dla CNC, umieszczając średnik (;) na końcu bloku. Wszelkie pisemne uwagi w bloku po średniku nie będą miały wpływu na działanie maszyny CNC.
Oprogramowanie do tworzenia kodu G
Przykład polecenia kodu G
Zazwyczaj poprzednikiem kodu G dla maszyny CNC jest plik CAD. Tworzy graficzny model 2D lub 3D potrzebnego produktu. Następnie dostępne jest zaawansowane oprogramowanie, które jest w stanie automatycznie konwertować projekty CAD na optymalne polecenia G-Code.
Oprogramowanie CAM jest powszechnym i wydajnym narzędziem do generowania plików kodu G do użytku w maszynach CNC. Pozwalają na symulację kodu G i można podłączyć program bezpośrednio do sprzętu.
Zaletą tej procedury jest to, że system komputerowy może wykonywać zautomatyzowane obliczenia w celu określenia najlepszej trasy oprzyrządowania i dodatkowych ustawień. Opracowane programowanie w kodzie G jest w stanie zająć się takimi funkcjami, jak przesunięcia narzędzi CNC.
Oprogramowanie do edycji kodu G jest dostępne, jeśli zajdzie potrzeba wprowadzenia jakichkolwiek zmian w kodzie G dla CNC. Te edytory kodu G są niezbędne, jeśli chcesz dostosować projekt CAD.
Utworzony program w kodzie G nie jest standardem dla wszystkich maszyn CNC ze względu na różnice w funkcjach wyposażenia i różnice w formacie. W związku z tym instrukcje programowania poddawane są dodatkowemu oprogramowaniu, zwanemu postprocessingiem.
Oprogramowanie to systematyzuje wygenerowany kod G precyzyjnie w oparciu o sposób, w jaki maszyna ma go odczytać. Takie postępowanie eliminuje ryzyko wystąpienia błędów wynikających z różnic w oprogramowaniu kontrolera kilku urządzeń. To jest ta wersja kodu G, którą wprowadzasz i aktywujesz w maszynie CNC.
Typy maszyn, które stosują kod G dla CNC
Istnieje spora liczba maszyn CNC, które korzystają z programowania w oparciu o kod G. Typowe maszyny obejmują następujące elementy:
· Frezarka CNC
Frezarki CNC wykorzystują obrotowe narzędzie tnące na nieruchomym przedmiocie obrabianym. Zawiera narzędzie tnące dostępne w różnych kształtach i wzorach. Powoduje to szereg różnych rodzajów procedur frezowania.
· Tokarka CNC
Ten typ maszyny CNC wyposażony jest w statyczne narzędzie tnące na wirującym przedmiocie. Odgrywa kluczową rolę w tworzeniu symetrycznych śladów na powierzchniach stożkowych i cylindrycznych.
Sprzęt obejmuje spiralną ścieżkę narzędziową wokół przedmiotu obrabianego. Tokarka CNC pomaga w obróbce powierzchni zewnętrznych w procesie kształtowania. Tokarki CNC wykorzystują koncepcję roboczą tokarki.
· Szlifierka CNC
Podstawową funkcją szlifierki CNC jest zapewnienie dokładnej obróbki powierzchni. Usuwa znikomą ilość materiału z przedmiotu obrabianego, nadając mu gładką powierzchnię.
Występuje jako sprzęt pomocniczy po innych, takich jak tokarki i frezarki. Co więcej, szlifierki CNC są również w stanie wyeliminować zadziory powstałe w wyniku spawania i powiązanych procedur łączenia.
· Wiertarka CNC
Większość wierceń wykonywana jest przy użyciu wiertarki CNC. Wiercił otwory w przedmiotach za pomocą wiertła. Wywiercony otwór może służyć do montażu wtórnego, śrub mocujących lub estetyki.
Ogólnie rzecz biorąc, prasy wiertnicze pojawiają się po innych operacjach obróbki. Średnica otworu jest często ograniczona. Dlatego wiertarka CNC znajduje zastosowanie tam, gdzie wymagana jest duża średnica otworu.
· Frezarka CNC
Jest to rodzaj maszyny CNC, która pomaga w cięciu różnych materiałów. Zwykle łączy w sobie router ręczny z systemem CNC.
Frezarka ma zdolność usuwania bardzo regulowanej ilości materiału z powierzchni przedmiotu obrabianego. Z tego powodu może wykonywać skomplikowane rzeźby.
· Maszyna do cięcia laserowego CNC
W tego typu maszynach CNC niezwykle skupiona wiązka lasera wytwarza ciepło, które topi i przecina obrabiany materiał. Układ optyczny w maszynie do cięcia laserowego CNC wytwarza ciepło o bardzo dużej intensywności.
Niemniej jednak sprzęt jest ograniczony pod względem materiałów, które można ciąć. Podczas obróbki delikatnych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, powstają niebezpieczne gazy, które mogą zniszczyć układ optyczny.
· Maszyna do cięcia strumieniem wody CNC
Jest to kreatywna metoda cięcia detali, wykorzystująca siłę wody pod wysokim ciśnieniem do przecięcia dowolnego obiektu. Grubość strumienia wody jest mniejsza niż grubość ludzkiego włosa.
Kod G do programowania maszyn CNC umożliwia przesuwanie głowicy tnącej. Maszynę można używać w dowolnym zastosowaniu, ponieważ umożliwia ona wiercenie w materiałach o dużej grubości.
W TSINFA pomożemy Ci znaleźć odpowiednią maszynę CNC do wszystkich Twoich potrzeb produkcyjnych. Nasz zespół pomoże Ci w całym procesie programowania.
Więcej zasobów:
Co to jest kod M – Źródło: TSINFA
Postprocesor w obróbce CNC – Źródło: TSINFA
Kod G – Źródło: KATALOG IQS
Typy maszyn CNC – Źródło: TSINFA
Obrabiarki CNC – Źródło: TSINFA
