Mã G cho CNC: Hướng dẫn đầy đủ

Tất cả các nhà sản xuất đều sử dụng lập trình CNC để điều khiển máy công cụ nhằm sản xuất các bộ phận và linh kiện. Cốt lõi của hoạt động sản xuất tự động này là một loạt các lệnh hướng dẫn chuyển động của Máy cnc. Các lệnh được đề cập đến được gọi là mã hình học (mã G).

Mã G cho CNC là gì?

Mã G mô tả ngôn ngữ lập trình đặc biệt được áp dụng trong máy CNC để hướng dẫn chuyển động và các chức năng bổ sung của chúng.

Nó không phải là ngôn ngữ máy tính độc quyền mà thay vào đó là một tập hợp tương đương các ngôn ngữ nâng cao cung cấp các lệnh điều khiển động cơ và chuyển mạch/rơle cho các chức năng của máy. Một số lệnh bao gồm tốc độ trục chính, động cơ di chuyển ngang trục và định hướng vật lý dựa trên mốc tăng dần hoặc tuyệt đối.

Gcode cho CNC là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất để điều khiển thiết bị sản xuất được điều khiển bằng máy tính.

Ngôn ngữ đôi khi có thể tương đối phức tạp và khác nhau giữa các máy. Tuy nhiên, các nguyên tắc cơ bản không phức tạp hơn nhiều so với vẻ ngoài ban đầu và phần tốt hơn là tuân thủ tiêu chuẩn ngành.

Khác biệt giữaMã M và mã G trong CNC

Máy cnc

Mã M và G được sử dụng trong CNC thực hiện các mục đích riêng biệt nhưng tương phản nhau khi chạy máy CNC. Có 3 điểm khác biệt cơ bản giữa ngôn ngữ lập trình mã M và G:

Gcode hướng dẫn khả năng di chuyển và vận hành của máy CNC. Ngược lại, mã M điều khiển các chức năng không liên quan đến chuyển động.
Gcode thiết lập máy CNC chuyển động, trong khi mã M kích hoạt bộ điều khiển logic khả trình (PLC) của thiết bị.
Các lệnh Gcode thường có trong các thiết bị CNC. Mặt khác, phần lớn mã M vẫn tiếp tục giống nhau.

Chức năng của mã G cho CNC

Lệnh mã G mẫu

Mục đích cơ bản của mã G là điều khiển chuyển động và vận hành của máy CNC. Nó hệ thống hóa quy trình suy luận 3D, điều khiển đầu in, dao cắt, cùng các thành phần khác thông qua một lộ trình thiết lập chúng cho hoạt động có mục đích và thực hiện lệnh.

Trong quá trình này, mã G đặt ra lưu lượng chất làm mát và tốc độ trục chính cũng như quản lý mọi sửa đổi công cụ cần thiết. Nó cho phép viết các mẫu cắt và di chuyển tạo thành các quy trình chi tiết mà máy CNC có thể thực hiện mà không cần giám sát.

Mã G cho CNC hoạt động như thế nào

Quy trình vận hành mã G cho CNC là thao tác đồng bộ giữa việc lập trình mã của người vận hành và các chức năng của máy.

Tất cả các máy CNC đều tích hợp một bộ vi điều khiển có khả năng giải mã mã G. Hầu hết các máy hoạt động theo mã G được tiêu chuẩn hóa.

Tuy nhiên, một số máy nhất định bao gồm một số trục hoặc thuộc tính nâng cao mà các lệnh mã G tiêu chuẩn không thể kiểm soát. Vì vậy, các lệnh bổ sung sẽ cần thiết để hướng dẫn các chức năng bổ sung.

Hệ thống điều khiển nội bộ đọc và giải mã các lệnh dựa trên tín hiệu của vi điều khiển. Sau đó nó đưa ra hướng chuyển động cho nhiều chức năng của máy CNC.

Cấu trúc mã G cho máy CNC

Mã G cho CNC là sự kết hợp giữa chữ cái và số. Khoảng cách giữa chữ và số khác nhau tùy thuộc vào thiết bị CNC cụ thể.

Mỗi dòng mã G, còn được gọi là khối mã G, có thể có một số nhóm hướng dẫn. Máy đọc và thực thi các lệnh này theo một mẫu cụ thể từ trên xuống dưới và từ trái sang phải.

Dưới đây là các chữ cái phổ biến được áp dụng trong mã G cho ngôn ngữ lập trình máy CNC:

N:đại diện cho số dòng
G:Cho biết khi nào dụng cụ di chuyển và dừng lại
XYZ:Thể hiện vị trí dụng cụ ở dạng 3D (X ngang, Y-Dọc và Z-độ sâu).
F:Cho biết tốc độ cấp liệu của máy CNC
S:Xác định tốc độ trục chính
T:Xác định dụng cụ sử dụng
M:Hướng dẫn các chức năng khác của máy hoặc chức năng của máy
Tôi và J:Biểu thị tâm cung tăng dần do máy thực hiện
R:Cho biết bán kính cung
MỘT:Hướng dẫn dụng cụ về trục X
B:Biểu thị giá trị quay quanh trục Y
C:Biểu thị giá trị vị trí về trục Z
D:Xác định mức độ bù đắp của máy CNC đối với đường kính dụng cụ.
L:Cho biết các thao tác lặp lại và số lần chúng lặp lại
P:Lệnh mã G để CNC nhảy chậm hoặc kịp thời

Các cấu trúc khác của mã G cho CNC phụ thuộc vào khả năng của máy. Mã có thể thêm tọa độ hướng bổ sung cho thiết bị 4 hoặc 5 trục.

Mã G phổ biến nhất

Bạn có thể phân loại mã G cho máy CNC thành nhiều nhóm khác nhau tùy theo chức năng của nó. Các danh mục bao gồm:

Mã G

Chỉ dẫn

Lệnh định vị

G00

G01

G02

G03

G90

Định vị dụng cụ CNC nhanh

Phép nội suy tuyến tính

Nội suy cung theo chiều kim đồng hồ (Nội suy xoắn ốc hoặc tròn)

Nội suy ngược chiều kim đồng hồ (Nội suy xoắn ốc hoặc tròn)

Sử dụng tọa độ tuyệt đối

Lệnh tốc độ

G08-G09

G93-G95

G96

G97

Tốc độ giảm dần hoặc tăng dần

Lựa chọn giá trị nguồn cấp dữ liệu tuyến tính

Tốc độ bề mặt liên tục

Tốc độ trục chính liên tục

Lệnh chức năng gia công

G81

G82

G83

G84

Khoan cơ bản

Khoan cơ bản với việc dừng

Khoan lỗ sâu

Khai thác

Lệnh bù trừ

G40 – G44

G53-G59

Giá trị bù công cụ

Giá trị bù trừ bằng 0

Các lệnh khác

G04

G61

G80-G89

Thời gian chờ đợi

Chế độ dừng chính xác

Miêu tả quá trình

Cách tạo mã G

Ở đây, chúng tôi sẽ nêu bật 4 quy trình thiết yếu của việc tạo mã G bằng phần mềm CAD/CAM:

Bước một: Phát triển nguyên mẫu CAD

Phát triển nguyên mẫu CAD của sản phẩm sẽ được sản xuất là bước đầu tiên. Bạn thực hiện việc này bằng cách sử dụng phần mềm CAD mà bạn cho là phù hợp với yêu cầu của mình. Một cách khác là quét sản phẩm vật lý hoặc nhập các nguyên mẫu CAD có sẵn. Tuy nhiên, bạn nên đảm bảo rằng nguyên mẫu nắm bắt được chính xác hình dạng, kích thước và đặc điểm của sản phẩm cuối cùng.

Bước hai: Phác thảo thông số kỹ thuật CAM

Phác thảo các thông số kỹ thuật CAM là điều cần thiết trong việc xác định cách thức mà hệ thống CNC sẽ thực hiện xử lý nguyên mẫu CAD. Giai đoạn này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phần mềm CAM độc lập có khả năng nhập nguyên mẫu CAD hoặc phần mềm CAM được nhúng bằng phần mềm CAD.

Vật liệu, loại máy CNC, dụng cụ cắt plasma, đường dẫn dụng cụ, tốc độ tiến dao, tốc độ trục chính và nguyên công gia công là những thông số kỹ thuật CAM quan trọng cần tính đến. Hơn nữa, mô phỏng quy trình gia công là công cụ để xác nhận va chạm hoặc lỗi.

Bước ba: Tạo mã G cho CNC

Các thông số kỹ thuật CAM đóng vai trò quan trọng trong việc tạo mã G. Có thể thực hiện việc này thông qua phần mềm CAM hoặc thủ công.

Hãy nhớ đảm bảo rằng mã G được phát triển cho CNC đồng bộ với thiết bị và tuân thủ cú pháp và cấu hình chuẩn. Để tùy chỉnh đầu ra hoặc tối ưu hóa hiệu suất, bạn có thể thực hiện chỉnh sửa mã G.

Bước 4: Nạp mã G vào Máy

Giai đoạn cuối cùng là nạp và thực thi mã G đã phát triển trong máy CNC. Việc cho ăn có thể được thực hiện thông qua thiết bị không dây, kết nối mạng hoặc ổ USB. Bạn nên đảm bảo rằng máy CNC có công cụ cắt, tọa độ và vật liệu phù hợp.

Hơn nữa, nên kiểm tra mã G trên sản phẩm chạy thử hoặc sản phẩm mẫu trước khi chạy. Điều này giúp đảm bảo sự an toàn và chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Giải thích các lệnh mã G

Việc đọc mã G cho lệnh máy CNC tương đối đơn giản chỉ cần thực hành một chút. Hãy xem các bước cơ bản sẽ giúp bạn diễn giải các lệnh mã G:

Bắt đầu bằng cách tập trung vào chữ cái trong lệnh mã G.
Chữ G liên quan đến hoạt động của máy CNC. Số sau bảng chữ cái thể hiện hoạt động hoặc quy trình của máy sẽ bị ảnh hưởng.
Các chữ cái X, Y và Z hiển thị vị trí bằng hệ tọa độ. Số theo sau các chữ cái này cho biết vị trí chính xác trên mỗi trục.
Các bảng chữ cái A, B và C biểu thị vị trí góc giống với X, Y và Z. Các số theo sau các chữ cái biểu thị giá trị góc quay theo một hướng cụ thể.
Các bảng chữ cái như F và S cho biết tốc độ trục chính và tốc độ tiến dao. Số tiếp theo sau các chữ cái biểu thị tốc độ của các giá trị liên quan. Ví dụ: F200 ra lệnh cho máy CNC sử dụng 200 tốc độ tiến dao.
Bạn có thể thêm nhận xét vào mã G cho CNC bằng cách thêm dấu chấm phẩy (;) ở cuối khối. Bất kỳ nhận xét bằng văn bản nào trong khối sau dấu chấm phẩy sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của máy CNC.

Phần mềm tạo mã G

Mẫu lệnh mã G

Thông thường, tiền thân của mã G cho máy CNC là tệp CAD. Nó tạo thành một mô hình đồ họa ở dạng 2D hoặc 3D của sản phẩm cần thiết. Sau đó, có những phần mềm tiên tiến có khả năng tự động chuyển đổi các thiết kế CAD thành các lệnh mã G tối ưu.

Phần mềm CAM là công cụ phổ biến và mạnh mẽ để tạo các tệp mã G để sử dụng trong máy CNC. Chúng cho phép mô phỏng mã G và bạn có thể kết nối chương trình trực tiếp với thiết bị.

Ưu điểm của quy trình này là hệ thống máy tính có thể thực hiện các phép tính tự động để xác định lộ trình gia công tốt nhất và các cài đặt bổ sung. Lập trình mã G được phát triển có khả năng xử lý các tính năng như bù dao CNC.

Phần mềm chỉnh sửa mã G sẽ xuất hiện nếu có nhu cầu thực hiện bất kỳ thay đổi nào trong mã G cho CNC. Những trình soạn thảo mã G này rất cần thiết khi bạn muốn thực hiện các tùy chỉnh thiết kế CAD.

Chương trình mã G được tạo không phải là tiêu chuẩn cho tất cả các máy CNC do có sự khác biệt về tính năng thiết bị và phương sai định dạng. Do đó, các lệnh lập trình phải trải qua phần mềm bổ sung được gọi là xử lý hậu kỳ.

Phần mềm này hệ thống hóa mã G được tạo một cách chính xác dựa trên cách máy dự định đọc. Làm như vậy sẽ loại bỏ mọi khả năng xảy ra lỗi do sự khác biệt trong một số phần mềm điều khiển thiết bị. Đây là phiên bản mã G mà bạn nạp và kích hoạt trong máy CNC.

Các loại máy Áp dụng G Code cho CNC

Có khá nhiều máy CNC áp dụng lập trình mã G. Các máy phổ biến bao gồm ethe sau:

· Máy phay CNC

Máy phay CNC sử dụng dụng cụ cắt quay trên phôi tĩnh. Nó có một công cụ cắt có nhiều hình dạng và kiểu dáng khác nhau. Điều này dẫn đến một số loại quy trình xay xát khác nhau.

· Máy tiện CNC

Loại máy CNC này có công cụ cắt tĩnh trên phôi quay. Nó là công cụ tạo thành các dấu đối xứng trên bề mặt hình nón và hình trụ.

Thiết bị kết hợp một đường dẫn dao xoắn ốc quanh phôi. Máy tiện CNC giúp gia công bề mặt bên ngoài trong quá trình tạo hình. Máy tiện CNC áp dụng khái niệm làm việc của máy tiện.

· Máy mài CNC

Chức năng chính của máy mài CNC là đảm bảo gia công bề mặt mịn. Nó loại bỏ vật liệu không đáng kể khỏi phôi để tạo ra bề mặt nhẵn.

Nó là một thiết bị phụ trợ bên cạnh các thiết bị khác như máy tiện và máy phay. Hơn nữa, máy mài CNC còn có khả năng loại bỏ các gờ hình thành sau quá trình hàn và các quy trình nối liên quan.

· Máy khoan CNC

Hầu hết việc khoan được thực hiện bằng máy khoan CNC. Nó khoan lỗ vào phôi thông qua mũi khoan. Lỗ khoan có thể để lắp ráp thứ cấp, vít cố định hoặc thẩm mỹ.

Nói chung, máy khoan đứng sau các hoạt động gia công khác. Đường kính lỗ thường bị hạn chế. Vì vậy, máy khoan CNC được ứng dụng khi bạn có yêu cầu đường kính lỗ lớn.

· Máy định tuyến CNC

Đây là loại máy CNC hỗ trợ cắt các vật liệu khác nhau. Nó thường kết hợp một bộ định tuyến cầm tay với hệ thống CNC.

Bộ định tuyến có khả năng loại bỏ một lượng vật liệu rất quy định khỏi bề mặt phôi. Bởi vì điều này, nó có thể tạo ra những hình chạm khắc phức tạp.

· Máy cắt Laser CNC

Ở loại máy CNC này, chùm tia laser cực kỳ tập trung tạo ra nhiệt làm nóng chảy và cắt vật liệu được gia công. Hệ thống quang học trong máy cắt laser CNC tạo ra nhiệt độ cường độ rất cao.

Tuy nhiên, thiết bị có hạn chế về vật liệu bạn có thể cắt. Gia công bất kỳ vật liệu mỏng manh nào như nhựa đều tạo ra khí độc hại có thể phá hủy hệ thống quang học.

· Máy cắt tia nước CNC

Đây là phương pháp cắt phôi sáng tạo bằng cách sử dụng lực nước áp lực cao để cắt ngang bất kỳ vật thể nào. Độ dày của dòng nước thấp hơn độ dày của tóc người.

Mã G để lập trình máy CNC giúp có thể dịch chuyển đầu cắt. Bạn có thể sử dụng máy trong bất kỳ ứng dụng nào vì chúng có thể khoan xuyên qua các vật liệu có độ dày lớn.

Tại TSINFA, chúng tôi sẽ giúp bạn có được máy CNC phù hợp cho mọi nhu cầu chế tạo của bạn. Nhóm của chúng tôi sẽ giúp bạn trong toàn bộ quá trình lập trình.

Nhiêu tai nguyên hơn:

Mã M là gì – Nguồn: TSINFA

Bộ xử lý sau trong gia công CNC – Nguồn: TSINFA

mã G – Nguồn: BỔ SUNG IQS

Các loại máy CNC – Nguồn: TSINFA

Máy công cụ CNC – Nguồn: TSINFA