รหัส G สำหรับ CNC: คู่มือฉบับสมบูรณ์

ผู้ผลิตทุกรายใช้การเขียนโปรแกรม CNC เพื่อควบคุมเครื่องมือเครื่องจักรเพื่อผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบ หัวใจสำคัญของการดำเนินการผลิตแบบอัตโนมัตินี้ มีชุดคำสั่งต่างๆ ที่เป็นแนวทางในการเคลื่อนตัวของ เครื่องซีเอ็นซี- คำสั่งที่อ้างถึงเรียกว่ารหัสเรขาคณิต (รหัส G)

G Code สำหรับ CNC คืออะไร?

G Code อธิบายภาษาการเขียนโปรแกรมพิเศษที่ใช้ในเครื่อง CNC เพื่อเป็นแนวทางในการเคลื่อนไหวและฟังก์ชันเพิ่มเติม

ไม่ใช่ภาษาคอมพิวเตอร์เฉพาะ แต่เป็นชุดภาษาขั้นสูงที่เปรียบเทียบได้ซึ่งมีคำสั่งควบคุมมอเตอร์และสวิตช์/รีเลย์ให้กับฟังก์ชันของเครื่องจักร คำสั่งบางคำสั่งประกอบด้วย ความเร็วสปินเดิล มอเตอร์หมุนแกน และการวางแนวทางกายภาพโดยอิงตาม Datum ส่วนเพิ่มหรือสัมบูรณ์

Gcode สำหรับ CNC เป็นภาษาโปรแกรมยอดนิยมสำหรับการขับเคลื่อนอุปกรณ์การผลิตที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

ภาษาอาจค่อนข้างซับซ้อนในบางครั้งและแตกต่างจากเครื่องหนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ปัจจัยพื้นฐานนั้นไม่ซับซ้อนกว่าที่คิดไว้ในตอนแรก และส่วนที่ดีกว่าคือการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม

ความแตกต่างระหว่างเอ็มโค้ด และรหัส G ใน CNC

เครื่องซีเอ็นซี

เครื่องซีเอ็นซี

รหัส M และ G ที่ใช้ใน CNC มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันแต่ตรงกันข้ามในการใช้งานเครื่อง CNC มีความแตกต่างที่สำคัญ 3 ประการระหว่างภาษาการเขียนโปรแกรมโค้ด M และ G:

  1. Gcode นำทางความคล่องตัวและการทำงานของเครื่องจักร CNC ในทางกลับกัน ฟังก์ชันควบคุมโค้ด M ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว
  2. Gcode ตั้งค่าเครื่อง CNC ให้เคลื่อนไหว ในขณะที่โค้ด M จะทริกเกอร์ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ของอุปกรณ์
  3. คำสั่ง Gcode โดยปกติจะอยู่ในอุปกรณ์ CNC ในทางกลับกัน รหัส M ส่วนใหญ่ยังคงเหมือนเดิม

ฟังก์ชั่นของ G Code สำหรับ CNC

ตัวอย่างคำสั่ง G-code

ตัวอย่างคำสั่ง G-code

วัตถุประสงค์พื้นฐานของรหัส G คือเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวและการทำงานของเครื่อง CNC โดยจะจัดระบบขั้นตอนการให้เหตุผลแบบ 3 มิติ กำหนดทิศทางหัวพิมพ์ เครื่องตัด และส่วนประกอบอื่นๆ ผ่านทางแทร็กเวย์ที่กำหนดพวกมันสำหรับการดำเนินการตามวัตถุประสงค์และนำคำสั่งไปใช้

ในระหว่างกระบวนการ รหัส G จะกำหนดการไหลของน้ำหล่อเย็นและความเร็วของสปินเดิล และจัดการการปรับเปลี่ยนเครื่องมือที่จำเป็น ช่วยให้สามารถเขียนรูปแบบการตัดและเคลื่อนย้ายที่สร้างกระบวนการที่มีรายละเอียดซึ่งเครื่อง CNC สามารถยึดถือได้โดยไม่มีการควบคุมดูแล

G Code สำหรับ CNC ทำงานอย่างไร

ขั้นตอนการทำงานของรหัส G สำหรับ CNC เป็นการดำเนินการแบบซิงโครไนซ์ระหว่างการเขียนโปรแกรมรหัสโดยผู้ปฏิบัติงานและฟังก์ชันของเครื่องจักร

เครื่องจักร CNC ทั้งหมดมีไมโครคอนโทรลเลอร์ที่สามารถถอดรหัส G-code ได้ เครื่องจักรส่วนใหญ่ทำงานบนรหัส G ที่ได้มาตรฐาน

อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรบางเครื่องมีหลายแกนหรือคุณสมบัติขั้นสูงที่คำสั่งรหัส G มาตรฐานไม่สามารถควบคุมได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีคำสั่งเพิ่มเติมเพื่อแนะนำฟังก์ชันพิเศษ

ระบบควบคุมภายในอ่านและถอดรหัสคำสั่งตามสัญญาณไมโครคอนโทรลเลอร์ จากนั้นจะบอกทิศทางการเคลื่อนที่ให้กับฟังก์ชันต่างๆ ของเครื่องจักร CNC

โครงสร้างของ G Code สำหรับเครื่อง CNC

รหัส G สำหรับ CNC เป็นการผสมผสานระหว่างตัวอักษรและตัวเลข ระยะห่างระหว่างตัวอักษรและตัวเลขจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ CNC ที่เฉพาะเจาะจง

บรรทัด G-code แต่ละบรรทัดหรือที่เรียกว่าบล็อกรหัส G สามารถมีกลุ่มคำสั่งได้หลายกลุ่ม เครื่องจะอ่านและดำเนินการคำสั่งเหล่านี้ในรูปแบบเฉพาะจากบนลงล่างและจากซ้ายไปขวา

ต่อไปนี้เป็นตัวอักษรทั่วไปที่ใช้ในโค้ด G สำหรับภาษาการเขียนโปรแกรมเครื่อง CNC:

  • ยังไม่มีข้อความ:หมายถึงหมายเลขบรรทัด
  • กรัม:บ่งบอกว่าเครื่องมือเคลื่อนที่และหยุดเมื่อใด
  • X, Y, Z:แสดงถึงตำแหน่งเครื่องมือในรูปแบบ 3 มิติ (X-แนวนอน, Y-แนวตั้ง และ Z-ความลึก)
  • ฉ:ระบุอัตราการป้อนของเครื่อง CNC
  • ส:กำหนดความเร็วของแกนหมุน
  • ที:กำหนดเครื่องมือที่จะใช้
  • ม:คำแนะนำเกี่ยวกับฟังก์ชันเบ็ดเตล็ดของเครื่องจักรหรือฟังก์ชันของเครื่องจักร
  • ฉันและเจ:แสดงถึงศูนย์กลางส่วนโค้งที่เพิ่มขึ้นที่สร้างโดยเครื่องจักร
  • ร:ระบุรัศมีส่วนโค้ง
  • ตอบ:กำหนดทิศทางเครื่องมือเกี่ยวกับแกน X
  • บี:แสดงถึงค่าการหมุนรอบแกน Y
  • ค:แสดงถึงค่าตำแหน่งเกี่ยวกับแกน Z
  • ง:กำหนดขอบเขตที่เครื่อง CNC ชดเชยเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ
  • ล:ระบุการดำเนินการซ้ำและจำนวนครั้งที่ควรวนซ้ำ
  • ป:คำสั่งรหัส G เพื่อให้ CNC ข้ามไปล่าช้าหรือทันเวลา

โครงสร้างอื่นๆ ของรหัส G สำหรับ CNC ขึ้นอยู่กับความสามารถของเครื่องจักร รหัสอาจเพิ่มพิกัดทิศทางเพิ่มเติมสำหรับอุปกรณ์ 4 หรือ 5 แกน

รหัส G ที่พบบ่อยที่สุด

คุณสามารถจัดหมวดหมู่รหัส G สำหรับเครื่อง CNC เป็นกลุ่มต่างๆ ได้ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันของมัน หมวดหมู่ประกอบด้วย:

 

จีโค้ด คำแนะนำ
คำสั่งการวางตำแหน่ง

G00

G01

G02

G03

G90

 

 

การวางตำแหน่งเครื่องมือ CNC อย่างรวดเร็ว

การประมาณค่าเชิงเส้น

การแก้ไขส่วนโค้งตามเข็มนาฬิกา (การแก้ไขแบบขดลวดหรือแบบวงกลม)

การแก้ไขทวนเข็มนาฬิกา (การแก้ไขแบบเฮลิคอลหรือแบบวงกลม)

ใช้พิกัดสัมบูรณ์

คำสั่งความเร็ว

G08-G09

G93-G95

G96

G97

 

 

ความเร็วลดลงหรือเพิ่มขึ้น

การเลือกค่าฟีดเชิงเส้น

ความเร็วพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง

ความเร็วแกนหมุนอย่างต่อเนื่อง

คำสั่งฟังก์ชันการตัดเฉือน

G81

G82

G83

G84

 

 

การเจาะขั้นพื้นฐาน

การเจาะขั้นพื้นฐานพร้อมตัวพัก

ในการเจาะลึก

การแตะ

 

 

 

คำสั่งออฟเซ็ต

G40 – G44

G53-G59

 

 

ค่าออฟเซ็ตเครื่องมือ

ค่าออฟเซ็ตเป็นศูนย์

 

คำสั่งเบ็ดเตล็ด

G04

G61

G80-G89

 

 

รอเวลา

โหมดหยุดที่แน่นอน

คำอธิบายกระบวนการ

วิธีสร้างรหัส G

ในที่นี้ เราจะเน้นขั้นตอนสำคัญ 4 ขั้นตอนในการสร้างโค้ด G โดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD/CAM:

ขั้นตอนที่หนึ่ง: พัฒนาต้นแบบ CAD

การพัฒนาต้นแบบ CAD ของสินค้าที่จะผลิตถือเป็นขั้นตอนเริ่มต้น คุณดำเนินการนี้โดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD ที่คุณเห็นว่าเหมาะสมกับความต้องการของคุณ อีกทางเลือกหนึ่งคือการสแกนผลิตภัณฑ์ทางกายภาพหรือการนำเข้าต้นแบบ CAD ที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าต้นแบบจับรูปร่าง ขนาด และคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ถูกต้องแม่นยำ

ขั้นตอนที่สอง: สรุปข้อมูลจำเพาะของ CAM

การสรุปข้อกำหนดเฉพาะของ CAM ถือเป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดวิธีที่ระบบ CNC จะดำเนินการประมวลผลต้นแบบ CAD ขั้นตอนนี้สามารถทำได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ CAM แบบสแตนด์อโลนที่มีความสามารถในการนำเข้าต้นแบบ CAD หรือซอฟต์แวร์ CAM ที่ฝังอยู่กับซอฟต์แวร์ CAD

วัสดุ ประเภทเครื่องจักร CNC เครื่องมือตัดพลาสม่า รางเครื่องมือ อัตราการป้อน ความเร็วสปินเดิล และการทำงานของเครื่องจักรเป็นข้อกำหนดเฉพาะของ CAM ที่สำคัญที่ต้องคำนึงถึง นอกจากนี้ การจำลองขั้นตอนการตัดเฉือนยังเป็นเครื่องมือในการยืนยันการชนหรือข้อผิดพลาด

ขั้นตอนที่สาม: สร้าง G-code สำหรับ CNC

ข้อมูลจำเพาะของ CAM เป็นเครื่องมือสำคัญในการสร้างรหัส G สามารถทำได้ผ่านซอฟต์แวร์ CAM หรือด้วยตนเอง

อย่าลืมตรวจสอบให้แน่ใจว่าโค้ด G ที่พัฒนาขึ้นสำหรับ CNC ซิงค์กับอุปกรณ์และสอดคล้องกับการกำหนดค่าและไวยากรณ์เกณฑ์มาตรฐาน สำหรับการปรับแต่งเอาต์พุตหรือการเพิ่มประสิทธิภาพ คุณสามารถดำเนินการแก้ไข G-code ได้

ขั้นตอนที่สี่: ป้อนรหัส G เข้าไปในเครื่อง

ขั้นตอนสุดท้ายคือการป้อนและดำเนินการรหัส G ที่พัฒนาขึ้นในเครื่องจักร CNC การป้อนสามารถทำได้ผ่านอุปกรณ์ไร้สาย การเชื่อมต่อเครือข่าย หรือไดรฟ์ USB คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่อง CNC มีเครื่องมือตัด พิกัด และวัสดุที่ถูกต้อง

นอกจากนี้ ขอแนะนำให้ทดสอบรหัส G บนการทดลองใช้งานแบบแห้งหรือผลิตภัณฑ์ตัวอย่างก่อนใช้งาน ซึ่งช่วยในการรับประกันความปลอดภัยและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การตีความคำสั่ง G Code

การอ่านโค้ด G สำหรับคำสั่งเครื่อง CNC นั้นค่อนข้างง่ายด้วยการฝึกฝนเล็กน้อย มาดูขั้นตอนพื้นฐานที่จะช่วยคุณตีความคำสั่งรหัส G:

  1. เริ่มต้นด้วยการเน้นที่ตัวอักษรของคำสั่งรหัส G
  2. ตัวอักษร G เชื่อมโยงกับการทำงานของเครื่อง CNC ตัวเลขหลังตัวอักษรแสดงถึงการทำงานของเครื่องหรือกระบวนการที่จะได้รับผลกระทบ
  3. ตัวอักษร X, Y และ Z แสดงตำแหน่งด้วยระบบพิกัด ตัวเลขที่อยู่หลังตัวอักษรเหล่านี้จะให้ตำแหน่งที่แน่นอนในทุกแกน
  4. ตัวอักษร A, B และ C แสดงถึงตำแหน่งเชิงมุมเหมือนกับ X, Y และ Z ตัวเลขที่อยู่ถัดจากตัวอักษรแสดงถึงค่าการหมุนเชิงมุมในทิศทางเฉพาะ
  5. ตัวอักษร เช่น F และ S ระบุความเร็วแกนหมุนและอัตราการป้อน ตัวเลขที่ตามมาหลังตัวอักษรแสดงถึงความเร็วของค่าที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น F200 สั่งให้เครื่อง CNC ใช้อัตราการป้อน 200
  6. คุณสามารถเพิ่มความคิดเห็นในโค้ด G สำหรับ CNC ได้โดยการใส่เครื่องหมายอัฒภาค (;) ที่ท้ายบล็อก ความคิดเห็นที่เป็นลายลักษณ์อักษรในบล็อกที่อยู่ถัดจากเครื่องหมายอัฒภาคจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครื่อง CNC

ซอฟต์แวร์สำหรับสร้าง G Code

ตัวอย่างคำสั่ง G-code

ตัวอย่างคำสั่ง G-code

โดยทั่วไป รหัส G รุ่นก่อนหน้าสำหรับเครื่อง CNC จะเป็นไฟล์ CAD สร้างแบบจำลองกราฟิกในรูปแบบ 2 มิติหรือ 3 มิติของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ หลังจากนั้นจะมีซอฟต์แวร์ขั้นสูงที่สามารถแปลงการออกแบบ CAD ให้เป็นคำสั่ง G code ที่เหมาะสมที่สุดได้โดยอัตโนมัติ

ซอฟต์แวร์ CAM เป็นเครื่องมือทั่วไปและมีประสิทธิภาพในการสร้างไฟล์รหัส G สำหรับใช้ในเครื่อง CNC อนุญาตให้มีการจำลองรหัส G และคุณสามารถเชื่อมต่อโปรแกรมกับอุปกรณ์ได้โดยตรง

ข้อดีของขั้นตอนนี้คือ ระบบคอมพิวเตอร์สามารถทำการคำนวณอัตโนมัติเพื่อกำหนดเส้นทางการใช้เครื่องมือที่ดีที่สุดและการตั้งค่าเพิ่มเติม การเขียนโปรแกรมรหัส G ที่พัฒนาขึ้นสามารถดูแลคุณสมบัติต่างๆ เช่น ออฟเซ็ตเครื่องมือ CNC ได้

ซอฟต์แวร์แก้ไขโค้ด G จะเข้ามาหากจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในโค้ด G สำหรับ CNC เครื่องมือแก้ไขโค้ด G เหล่านี้จำเป็นเมื่อคุณต้องการปรับแต่งการออกแบบ CAD

โปรแกรมรหัส G ที่สร้างขึ้นไม่ใช่มาตรฐานสำหรับเครื่อง CNC ทั้งหมด เนื่องจากคุณสมบัติของอุปกรณ์ที่แตกต่างกันและความแปรปรวนของรูปแบบ ด้วยเหตุนี้ คำแนะนำในการเขียนโปรแกรมจึงต้องใช้ซอฟต์แวร์เพิ่มเติมที่เรียกว่าการประมวลผลภายหลัง

ซอฟต์แวร์นี้จัดระบบโค้ด G ที่สร้างขึ้นอย่างแม่นยำโดยอิงตามวิธีที่เครื่องตั้งใจจะอ่าน การทำเช่นนี้จะช่วยขจัดโอกาสที่จะเกิดข้อบกพร่อง เนื่องจากความแตกต่างในซอฟต์แวร์ตัวควบคุมอุปกรณ์หลายตัว รหัส G เวอร์ชันนี้ที่คุณป้อนและเปิดใช้งานในเครื่อง CNC

ประเภทเครื่องจักรที่ใช้ G Code สำหรับ CNC

มีเครื่องจักร CNC จำนวนมากที่ใช้การเขียนโปรแกรม G code เครื่องจักรทั่วไปประกอบด้วย ethe ดังต่อไปนี้:

· เครื่องกัดซีเอ็นซี

เครื่องจักรกัด CNC ใช้เครื่องมือตัดแบบหมุนบนชิ้นงานที่อยู่นิ่ง มีเครื่องมือตัดที่มีรูปร่างและการออกแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลให้มีขั้นตอนการกัดที่แตกต่างกันหลายประเภท

· เครื่องกลึงซีเอ็นซี

เครื่อง CNC ประเภทนี้มีเครื่องมือตัดแบบคงที่บนชิ้นงานที่กำลังหมุน เป็นเครื่องมือในการสร้างเครื่องหมายสมมาตรบนพื้นผิวทรงกรวยและทรงกระบอก

อุปกรณ์ดังกล่าวมีทางเดินเครื่องมือแบบเกลียวรอบชิ้นงาน เครื่องกลึงซีเอ็นซีช่วยในการตัดเฉือนพื้นผิวภายนอกในระหว่างกระบวนการสร้างรูปร่าง เครื่องกลึง CNC ใช้แนวคิดการทำงานของเครื่องกลึง

· เครื่องเจียรซีเอ็นซี

หน้าที่หลักของเครื่องเจียร CNC คือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการตัดเฉือนพื้นผิวที่ละเอียด โดยจะขจัดวัสดุเล็กน้อยออกจากชิ้นงานเพื่อให้มีพื้นผิวเรียบ

โดยมาเป็นอุปกรณ์เสริมนอกเหนือจากอุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องกลึงและเครื่องกัด นอกจากนี้ เครื่องจักรการเจียร CNC ยังสามารถกำจัดเสี้ยนที่เกิดขึ้นหลังจากการเชื่อมและขั้นตอนการเชื่อมที่เกี่ยวข้อง

· เครื่องเจาะซีเอ็นซี

การเจาะส่วนใหญ่ดำเนินการโดยใช้เครื่องเจาะ CNC มันเจาะรูเข้าไปในชิ้นงานด้วยสว่าน รูที่เจาะอาจใช้สำหรับประกอบรอง ยึดสกรู หรือเพื่อความสวยงาม

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องเจาะจะเกิดขึ้นหลังจากการตัดเฉือนอื่นๆ เส้นผ่านศูนย์กลางของรูมักจะมีจำกัด ดังนั้นจึงมีการใช้เครื่องเจาะ CNC เมื่อคุณต้องการเส้นผ่านศูนย์กลางรูขนาดใหญ่

· เครื่องกำหนดเส้นทาง CNC

นี่คือเครื่อง CNC ประเภทหนึ่งที่ช่วยในการตัดวัสดุต่างๆ โดยทั่วไปแล้วจะผสมผสานเราเตอร์มือถือเข้ากับระบบ CNC

เราเตอร์มีความสามารถในการขจัดปริมาณวัสดุที่มีการควบคุมอย่างมากออกจากพื้นผิวชิ้นงาน ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแกะสลักที่ซับซ้อนได้

· เครื่องตัดเลเซอร์ CNC

ในเครื่อง CNC ประเภทนี้ ลำแสงเลเซอร์ที่เน้นเป็นพิเศษจะสร้างความร้อนที่ละลายและตัดวัสดุที่กำลังตัดเฉือน ระบบเลนส์ในเครื่องตัดเลเซอร์ CNC ทำให้มีความร้อนที่มีความเข้มสูงมาก

อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์มีข้อจำกัดเกี่ยวกับวัสดุที่คุณสามารถตัดได้ การตัดเฉือนวัสดุที่บอบบาง เช่น พลาสติก จะทำให้เกิดก๊าซอันตรายที่สามารถทำลายระบบออปติกได้

· เครื่องตัดซีเอ็นซีวอเตอร์เจ็ท

นี่เป็นวิธีการตัดชิ้นงานที่สร้างสรรค์โดยใช้แรงน้ำแรงดันสูงในการตัดผ่านวัตถุใดๆ ความหนาของกระแสน้ำต่ำกว่าเส้นผมของมนุษย์

รหัส G สำหรับการตั้งโปรแกรมเครื่อง CNC ทำให้สามารถเลื่อนหัวตัดไปได้ คุณสามารถใช้เครื่องจักรในการใช้งานใดๆ ก็ได้ เนื่องจากสามารถเจาะวัสดุที่มีความหนามากได้

ที่ TSINFA เราจะช่วยให้คุณได้รับเครื่อง CNC ที่เหมาะสมสำหรับทุกความต้องการในการผลิตของคุณ ทีมงานของเราจะช่วยคุณในกระบวนการเขียนโปรแกรมทั้งหมด

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม:

M-code คืออะไร – ที่มา: TSINFA

โพสต์โปรเซสเซอร์ในเครื่องจักรกลซีเอ็นซี – ที่มา: TSINFA

G-รหัส – ที่มา: IQS DIRECTORY

ประเภทเครื่อง CNC – ที่มา: TSINFA

เครื่องมือเครื่อง CNC – ที่มา: TSINFA