G-коды для программирования станков с ЧПУ

25.04.2019

Для управления автоматизированными обрабатывающими центрами применяется язык программирования, созданный специально для этих целей, — G-Code. Программа генерации G-кодов для станков с ЧПУ была разработана американской компанией Electronic Industries Alliance. В СССР программа была введена стандартом ГОСТ 20999-83 и в технической литературе получила наименование ISO 7-bit (ИСО 7-бит).

Система G-кодов для управления оборудованием с ЧПУ и 3D-принтерами представляет собой высокоуровневый язык. Программа содержит список команд, расположенных в определенной последовательности, и может при необходимости редактироваться в любом текстовом редакторе. Также она открывается в специализированных приложениях G-CodeViewer или Simplify3D.

Консоль ЧПУ

Описание G-кодов и структуры управляющей программы

Алгоритм работы обрабатывающего центра задается набором команд, расположенных в установленном порядке. Программы, созданные на основе джи-кодов для станков с ЧПУ, отличаются жесткой структурой. Отдельные команды группируются в кадры; в некоторых из них команда может быть одна, в других — несколько. Все группы, за исключением первой, в обязательном порядке нумеруются и начинаются символом номера. Допускается добавление комментариев в круглые скобки.

Элементарные команды в кадрах выполняются в один и тот же промежуток времени, но традиционно размещаются в такой последовательности:

  • подготовительные,
  • установка координат передвижения,
  • задание обрабатывающего режима,
  • технологические.

У подавляющего большинства интерпретаторов языка G-команд для станков с ЧПУ число элементарных команд в пределах кадра не превышает шести. Они могут быть как модальными, так и немодальными. Первые используются для изменения настроек или параметров, и их действие распространяется на все следующие за ними кадры вплоть до появления другой модальной команды. Соответственно, немодальные команды работают только в пределах своей группы.

Интерпретаторы программного языка, содержащего коды для ЧПУ, сохраняют показатели введенных данных на все время работы алгоритма. Изменение их происходит путем отмены или последующей модальной командой. Это упрощает процесс разработки и делает необязательным задание всех параметров в каждом кадре.

Группы команд G-кодов

Подготовительные программные коды имеют разные функции и управляют различными технологическими операциями. Так, некоторые из них устанавливают линейную или круговую скорость перемещения рабочих органов оборудования, а другие задают режимы обработки детали. С их помощью указываются значения параметров, и осуществляется управление координатными системами: относительной и абсолютной.

Для удобства освоения и использования все команды разделены на группы по определенному признаку. Перечислим основные:

  • G00–G04 определяют позиционирование инструмента или иных рабочих органов обрабатывающего центра.
  • G17–G19 производят изменение рабочих параметров.
  • G40–G44 вводят компенсации линейных размеров некоторых узлов и деталей станка.
  • G54–G59 отвечают за переключения между разными системами координат.

Полный перечень групп G-кодов можно найти в справочниках по программированию на описываемом языке. Операторы станков с ЧПУ, как правило, изучают такие справочники в полном объеме.

ЧПУ MULTICUT монитор и портал

Основные G-коды

Расшифровка всех G-кодов для ЧПУ дается в таблицах, которые можно найти в профильной учебной и технической литературе. Рассмотрим подробнее наиболее часто используемые команды:

  1. G00. Скоростное позиционирование. Применяется для задания показателей перемещения рабочих органов в исходное положение перед началом работ или перевода их в безопасное положение. Эта команда не используется в процессе обработки заготовок из-за высокой скорости инструмента, поскольку это может привести к повреждению оборудования.
  2. G01. Линейная интерполяция. Оператор управляет движением рабочего органа по прямой, а скорость его перемещения устанавливается при помощи символа F с добавлением двузначных числовых значений. Направление при этом задается литерами X и Y. Запись кода имеет следующий вид: G01 X31 Y75 F45. Отмена действия команды осуществляется операторами G00, G02 и G03.
  3. G02. Вращательное движение по часовой стрелке. Рабочий орган перемещается по сложной траектории, при этом линейная скорость определяется параметром F. Положение дуги, по которой инструмент движется на плоскости, устанавливается параметрами I, J и K.
Полная таблица кодов для ЧПУ содержит порядка 100 позиций с подробными описаниями команд. Выдержки из нее часто приводятся на профильных форумах в обсуждениях специалистов.

Написание G-кода и подготовительные функции

Перечисленные G-команды для ЧПУ считаются основными, но наряду с ними при написании программ используются и другие символы. Они имеют следующие значения:

  • M — вспомогательные функции. С их помощью осуществляется выбор другого инструмента или обращение к процедуре подпрограммы, обеспечение ее запуска или прекращения работы.
  • S задает параметры перемещения рабочих органов оборудования.
  • F определяет показателя подачи инструмента.
  • T, D и H также осуществляют управление инструментом обрабатывающего центра.

Эти команды, помимо буквенных символов, содержат числовые параметры. Они указывают направление и скорость движения рабочих органов фрезерно-гравировальных устройств.

Подпрограммы, их запуск и уровни вложений

Функционал языка G-кодов для станков с ЧПУ предусматривает возможность циклического выполнения некоторого набора команд, в том числе размещенных в разных частях алгоритма. Такие неоднократно выполняемые последовательности операций называются подпрограммами, а каждая из них реализует заданный сценарий. При этом управление перемещением инструмента производится в системе относительных (инкрементных) координат. Переход к подпрограмме задается специальной командой G90, а выход из нее — G91.

В описании тела подпрограммы обязательно содержатся М-команды для ЧПУ, например, M30 (окончание). После нее допустимо использование команды M02, обозначающей завершение основной программы с именем вида O111 и любым другим аналогичным. Количество выполнений подпрограммы задается необязательным параметром L c числовым значением, например, L5. Тело обязательно завершается командой M99, предписывающей переход в основную программу.

Система M-кодов для ЧПУ допускает вложение подпрограмм одна в другую по принципу матрешки. При этом вызов вложения осуществляется специальным оператором. Количество уровней определяется конкретной версией программы-интерпретатора.

Компания MULTICUT осуществляет продажу высокопроизводительных обрабатывающих станков, а также выполняет их установку и обслуживание. Коды программирования для ЧПУ обязательно указываются в документации, входящей в комплект поставки. Наши инженеры предоставляют консультации по вопросам применения G-кодов по телефону и электронной почте.

Читайте также