G-код для ЧПУ: Полное руководство

Все производители используют программирование ЧПУ для управления станками для производства деталей и компонентов. В основе этой автоматической производственной операции лежит ряд команд, управляющих движением станок с ЧПУ. Упомянутые команды известны как геометрический код (G-код).

Что такое G-код для ЧПУ?

G-код описывает специальный язык программирования, применяемый в станках с ЧПУ для управления их движением и дополнительных функций.

Это не единственный компьютерный язык, а сравнительно набор продвинутых языков, которые предлагают команды управления двигателем и переключателями/реле для функций машины. Некоторые из команд включают в себя скорость шпинделя, двигатели перемещения оси и физическую ориентацию на основе инкрементных или абсолютных базовых данных.

Gcode для ЧПУ — самый популярный язык программирования для управления производственным оборудованием с компьютерным управлением.

Иногда язык может быть относительно сложным и отличаться от одной машины к другой. Тем не менее, основы гораздо несложнее, чем кажется на первый взгляд, и большая часть соответствует отраслевым стандартам.

Различия междуМ-код и G-код в ЧПУ

Коды M и G, используемые в ЧПУ, выполняют разные, но противоположные цели при работе на станке с ЧПУ. Существует три существенных различия между языками программирования M и G:

1. Gcode управляет мобильностью и работой станков с ЧПУ. И наоборот, код М управляет функциями, не связанными с движением.
2. G-код приводит в движение станок с ЧПУ, а код M запускает программируемый логический контроллер (ПЛК) оборудования.
3. Команды Gcode обычно варьируются в устройствах с ЧПУ. С другой стороны, большая часть M-кода остается похожей.

Функция G-кода для ЧПУ

Основная цель G-кода — управлять движением и работой станка с ЧПУ. Он систематизирует процедуру трехмерного расчета, направляя печатающие головки, резаки и другие компоненты по пути, который настраивает их на целевую операцию и выполняет команду.

В ходе процесса G-код определяет расход охлаждающей жидкости и скорость шпинделя, а также управляет всеми необходимыми модификациями инструмента. Он позволяет писать схемы резки и перемещения, образующие подробные процессы, которые станки с ЧПУ могут выполнять без присмотра.

Как работает G-код для ЧПУ

Процедура работы G-кода для ЧПУ представляет собой синхронизированную операцию между программированием кода оператором и функциями станка.

Все станки с ЧПУ оснащены микроконтроллером, способным декодировать G-код. Большинство станков работают на стандартизированном G-коде.

Однако некоторые станки включают в себя несколько осей или расширенные свойства, которыми не могут управлять стандартные команды G-кода. Поэтому для управления дополнительными функциями потребуются дополнительные команды.

Система внутреннего контроля считывает и декодирует команды на основе сигналов микроконтроллера. Затем он задает направления движения для многих функций станка с ЧПУ.

Структура G-кода для станка с ЧПУ

G-код для ЧПУ представляет собой сочетание буквы и цифры. Расстояние между буквой и цифрой различается в зависимости от конкретного оборудования ЧПУ.

Каждая строка G-кода, также называемая блоком G-кода, может содержать несколько групп инструкций. Машина считывает и выполняет эти команды по определенному шаблону сверху вниз и слева направо.

Вот общие буквы, используемые в G-коде языка программирования станков с ЧПУ:

• Н:представляет номер строки
• Г:Указывает, когда инструмент движется и останавливается
• Х, Ю, Я:Представляет положение инструмента в 3D (горизонтально по оси X, по вертикали по оси Y и по глубине по оси Z).
• Ф:Указывает скорость подачи станка с ЧПУ.
• С:Определяет скорость шпинделя
• Т:Определяет, какой инструмент использовать
• М:Инструктирует по различным функциям машины или функциям машины.
• Я и Джей:Представляет собой приращение центров дуг, создаваемых станком.
• Р:Укажите радиус дуги
• А:Направляйте инструмент вокруг оси X
• Б:Представляет значение вращения вокруг оси Y.
• С:Представляет позиционное значение относительно оси Z.
• Д:Определяет степень смещения станком с ЧПУ диаметра инструмента.
• Л:Указывает повторяющиеся операции и количество раз, когда они должны повторяться.
• П:Команды G-кода для ЧПУ для перехода с задержкой или по времени

Другие структуры G-кода для ЧПУ зависят от возможностей станка. В код могут быть добавлены дополнительные координаты направления для 4- или 5-осевого оборудования.

Самый распространенный G-код

Вы можете разделить G-код для станков с ЧПУ на различные группы в зависимости от его функций. Категории включают в себя:

 

G-код	Инструкция
Команды позиционирования G00 G01 G02 G03 G90	Быстрое позиционирование инструмента с ЧПУ Линейная интерполяция Дуговая интерполяция по часовой стрелке (винтовая или круговая интерполяция) Интерполяция против часовой стрелки (винтовая или круговая интерполяция) Используйте абсолютные координаты
Команды скорости G08-G09 Г93-Г95 G96 G97	Уменьшение или увеличение скорости Выбор значения линейной подачи Непрерывная скорость поверхности Непрерывная скорость шпинделя
Команды функций обработки G81 G82 G83 G84	Базовое бурение Базовое бурение с задержкой Глубинное сверление отверстий Постукивание
Команды смещения G40 – G44 G53-G59	Значения смещения инструмента Значение смещения нуля
Разные команды G04 G61 G80-G89	Время ожидания Режим точной остановки Описание процесса

Как сгенерировать G-код

Здесь мы выделим 4 основные процедуры генерации G-кода с использованием программного обеспечения CAD/CAM:

Шаг первый: разработка прототипа САПР

Разработка прототипа CAD-прототипа изделия, которое будет изготовлено, является начальным шагом. Вы выполняете это, используя программное обеспечение САПР, которое, по вашему мнению, соответствует вашим требованиям. Альтернативой является сканирование физического продукта или импорт доступных прототипов САПР. Тем не менее, вы должны убедиться, что прототип точно отражает форму, размер и характеристики конечного продукта.

Шаг второй: общие характеристики CAM

Определение спецификаций CAM имеет важное значение для определения способа, которым система ЧПУ будет выполнять обработку прототипа CAD. Этот этап можно выполнить с использованием автономного программного обеспечения CAM, способного импортировать прототип CAD или программного обеспечения CAM, встроенного в программное обеспечение CAD.

Материал, тип станка с ЧПУ, инструмент плазменной резки, траектория движения инструмента, скорость подачи, скорость шпинделя и операции обработки — это важные характеристики CAM, которые следует учитывать. Кроме того, моделирование процедуры обработки имеет важное значение для подтверждения столкновений или ошибок.

Шаг третий: сгенерируйте G-код для ЧПУ

Спецификации CAM играют важную роль в генерации G-кода. Это можно выполнить с помощью программного обеспечения CAM или вручную.

Не забудьте убедиться, что разработанный G-код для ЧПУ синхронизирован с устройством и соответствует эталонной конфигурации и синтаксису. Для настройки вывода или оптимизации производительности вы можете выполнить редактирование G-кода.

Шаг четвертый: введите G-код в машину.

Последний этап — это подача и выполнение разработанного G-кода на станках с ЧПУ. Кормление можно осуществлять через беспроводное устройство, сетевое соединение или USB-накопитель. Вы должны убедиться, что станок с ЧПУ имеет подходящие режущие инструменты, координаты и материал.

Кроме того, перед запуском рекомендуется протестировать G-код на пробном прогоне или на образце продукта. Это помогает гарантировать безопасность и качество конечного продукта.

Интерпретация команд G-кода

Чтение G-кода для команд станка с ЧПУ относительно просто, если немного попрактиковаться. Давайте рассмотрим основные шаги, которые помогут вам интерпретировать команды G-кода:

1. Начните с концентрации на букве алфавита команды G-кода.
2. Буква G ассоциируется с работой станка с ЧПУ. Цифра после алфавита обозначает операцию или процесс машины, на который это повлияет.
3. Буквы X, Y и Z показывают положение в системе координат. Цифры, следующие за этими буквами, указывают точное положение по каждой оси.
4. Буквы A, B и C обозначают угловое положение, такое же, как X, Y и Z. Цифры, следующие за буквами, представляют значение углового вращения в определенном направлении.
5. Буквы, такие как F и S, обозначают скорость шпинделя и скорость подачи. Последующие цифры после букв представляют скорость связанных значений. Например, F200 дает команду станку с ЧПУ использовать 200 скоростей подачи.
6. Вы можете добавить комментарии в G-код для ЧПУ, поставив точку с запятой (;) в конце блока. Любой письменный комментарий в блоке после точки с запятой не повлияет на работу станка с ЧПУ.

Программное обеспечение для создания G-кода

Обычно предшественником G-кода для станков с ЧПУ является файл САПР. Формирует графическую модель в 2D или 3D необходимого изделия. Кроме того, существует современное программное обеспечение, которое способно автоматически преобразовывать проекты САПР в оптимальные команды G-кода.

Программное обеспечение CAM — это распространенный и мощный инструмент для создания файлов G-кода для использования на станках с ЧПУ. Они позволяют моделировать G-код, и вы можете напрямую подключить программу к оборудованию.

Преимущество этой процедуры заключается в том, что компьютерная система может выполнять автоматические расчеты для определения наилучшего маршрута инструмента и дополнительных настроек. Разработанное программирование G-кода позволяет учитывать такие функции, как смещение инструмента ЧПУ.

Программное обеспечение для редактирования G-кода пригодится, если необходимо внести какие-либо изменения в G-код для ЧПУ. Эти редакторы G-кода необходимы, если вы хотите выполнить настройку дизайна САПР.

Созданная программа G-кода не является стандартной для всех станков с ЧПУ из-за различий в особенностях оборудования и несоответствия формата. Следовательно, инструкции программирования подвергаются дополнительному программному обеспечению, называемому постобработкой.

Это программное обеспечение систематизирует сгенерированный G-код точно в зависимости от того, как машина должна его считывать. Это исключает любую вероятность возникновения ошибок из-за различий в программном обеспечении контроллеров нескольких устройств. Именно эту версию G-кода вы вводите и активируете на станке с ЧПУ.

Типы станков, применяющие G-код для ЧПУ

Существует довольно много станков с ЧПУ, которые используют программирование G-кода. Общие машины включают в себя следующее:

· Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ используют вращающийся режущий инструмент на статической заготовке. Он оснащен режущим инструментом различной формы и конструкции. Это приводит к ряду различных видов процедур фрезерования.

· Токарный станок с ЧПУ

Этот тип станка с ЧПУ оснащен статическим режущим инструментом на вращающейся заготовке. Он способствует образованию симметричных меток на конических и цилиндрических поверхностях.

Оборудование включает в себя винтовую траекторию движения инструмента вокруг заготовки. Токарный станок с ЧПУ помогает при обработке наружных поверхностей в процессе формования. На токарных станках с ЧПУ применяется рабочая концепция токарных станков.

· Шлифовальный станок с ЧПУ

Основной функцией шлифовального станка с ЧПУ является обеспечение тонкой обработки поверхностей. Он удаляет незначительное количество материала с заготовки, придавая ей гладкую поверхность.

Он поставляется в качестве вспомогательного оборудования после других, таких как токарные и фрезерные станки. Кроме того, шлифовальные станки с ЧПУ также способны устранять заусенцы, образующиеся после сварки и связанных с ней процедур соединения.

· Сверлильный станок с ЧПУ

Большая часть сверления осуществляется на сверлильном станке с ЧПУ. С помощью сверла просверливали отверстия в заготовках. Просверленное отверстие может быть предназначено для вторичной сборки, крепежных винтов или эстетических целей.

Обычно сверлильные станки используются после других операций механической обработки. Диаметр отверстия часто ограничен. Таким образом, сверлильный станок с ЧПУ применяется, когда требуется отверстие большого диаметра.

· Фрезерный станок с ЧПУ

Это тип станка с ЧПУ, который помогает резать различные материалы. Обычно он сочетает в себе ручной фрезерный станок с системой ЧПУ.

Фрезерный станок способен удалять строго регламентированное количество материала с поверхности заготовки. Благодаря этому из него можно делать сложную резьбу.

· Станок для лазерной резки с ЧПУ

В этом типе станков с ЧПУ чрезвычайно сфокусированный лазерный луч производит тепло, которое плавит и разрезает обрабатываемый материал. Оптическая система станка для лазерной резки с ЧПУ обеспечивает очень высокую интенсивность нагрева.

Тем не менее, оборудование ограничено в отношении материалов, которые можно резать. При обработке любых деликатных материалов, таких как пластмассы, образуются опасные газы, которые могут разрушить оптическую систему.

· Станок гидроабразивной резки с ЧПУ

Это творческий метод резки заготовок с использованием силы воды под высоким давлением для разрезания любого объекта. Толщина водной струи меньше, чем у человеческого волоса.

G-код для программирования станков с ЧПУ позволяет перемещать режущую головку. Вы можете использовать станок в любых целях, поскольку он может сверлить материалы большой толщины.

В TSINFA мы поможем вам приобрести подходящий станок с ЧПУ для всех ваших производственных нужд. Наша команда поможет вам на протяжении всего процесса программирования.

Больше ресурсов:

Что такое М-код – Источник: ЦИНФА

Постпроцессор в обработке с ЧПУ – Источник: ЦИНФА

G-код – Источник: СПРАВОЧНИК IQS.

Типы станков с ЧПУ – Источник: ЦИНФА

Станки с ЧПУ – Источник: ЦИНФА