Современное производство – это умная среда, где работают станки с числовым программным управлением. Станки с ЧПУ точны, исполнительны и высокопроизводительны, но, чтобы они делали все верно, их нужно правильно запрограммировать.
Существует множество разновидностей программного обеспечения для умных станков, но весь управляющий софт использует один и тот же язык программирования, который принято называть G (Джи) код.
Унифицированный G-код был создан альянсом отраслей электронной промышленности EIA (США) в начале 60-х годов XX века. Неоднократно дорабатывался и окончательно одобрен в начале 1980-го как стандарт RS274D, по системе ISO – это стандарт ISO 6983-1:2009, в СССР – ГОСТ 20999-83.
Создатели систем ЧПУ используют этот унифицированный язык программирования в качестве базы, применяя разнообразные расширения.
G – это основные коды, М – вспомогательные. Первые часто называют подготовительными, они отвечают за перемещение рабочих узлов с заданной скоростью, выполнение типовых операций, определяют координирование по осям и параметры инструментов. М-коды считаются технологическими, они отвечают за смену инструмента, запуск/отключение шпинделя и системы охлаждения, завершение работы.
Основные коды принято делить на шесть групп, каждая из них включает несколько команд, отвечающих за работу станка в конкретном направлении.
Группы основных команд:
Расшифровка G-команд:
В таблице представлены ключевые технологические коды с описанием и примером записи в управляющей программе.
В примерах записи команд (третий столбец) видно, что после G/М-кода, обозначающего вид действия, латинскими буквами задают параметры команд с цифровым значениями. В таблице, представленной ниже, расшифрованы их значения.
Управляющая программа для станка с ЧПУ жестко структурирована. Записи команд составляют пронумерованные кадры. Первый кадр – это знак «%». Между кадрами – символ перевода строки LF, в финале записи – команда M02 или M30. Дополнительные комментарии записывают в круглых скобках – после команды или отдельной строкой.
Для примера приведем запись кода для обработки круга с разъяснениями:
%
O001 (Circle) – метка подпрограммы, номер 001, и комментарий с названием
N01 G00 Z0,5 высота установки инструмента 0,5 мм
N02 G00 X-80 Y0 перемещение к точке старта
N03 G01 Z-2 F60 погружение лезвия на глубину 2 мм
N04 G02 I10 F80 съем материала по кругу
N05 G00 Z0,5 поднятие инструмента
N06 G00 X0 Y0 возврат в начальную позицию
N07 М30 конец программы
Циклы G-кода используются для уменьшения объема программной записи. После того как запускается цикл, система выполняет повторяющиеся команды, заданные оператором, пока не завершится функция.
В таблице – основные циклы, их описание и пример записи кода.
Цикл
Параметры
Описание
Пример кода
G70 – завершающий
Р – начало контура
Q – конец контура
Применяется для чистовой обработки по окончании цикла черновой обработки и следует по тому же контуру. Позволяет прописать чистовой проход в одну строку
G00 X70.0 Z2.0;
G42;
G70 P100 Q200;
G00 X70.0 Z5.0;
G53 X0.0 Z-210.0 M09;
G40 M05
G71 – черновая обработка
G71 UR
U – глубина резания
R – точка возврата
G71 PQUWF
P – номер по порядку, начало программного контура
Q – номер по порядку, конец программного контура
U – припуск на чистовую обработку, X
W – припуск на чистовую обработку, Z
F – скорость подачи
Этот цикл идет по контуру, прописанному между номерами N. Происходит резка по оси Z с припуском для чистового прохода по циклу G70
G71 U1.0 R1.0;
G71 P100 Q200 U0.2 W.05 F0.2;
N100 G00 X19.0;
G01 G42 Z0.0 F0.2;
Z-65.0,R5.0;
X60.0;
N200 G40 X70.0 Z5.0 F200
G72 – черновая поперечная контурная обработка
G72 W1R
W1 – глубина резания
G72 PQUW2F
P – номер по порядку, начало программного контура.
Q – номер по порядку, конец программного контура.
U – припуск на чистовую обработку. X
W – припуск на чистовую обработку. Z
Применяют при обработке торцевых поверхностей для создания контура любой сложности. Каждый проход задается отдельно + G70 для чистовой обработки. Можно задать припуски по X и Z, но нельзя выставить скорость подачи на разные проходы.
Цикл работает аналогично G71, но применяется для снятия материала по оси X
G72 W1000 R100;
G72 P100 Q200 U0.03 W0.03 F0.01;
N100 G00 Z-0.2 S500 P11;
G01 X3.0 F0.01;
X2.0 Z-0.5;
Z-0.1;
X0.5;
N200 X0.0
G73 – контурная обработка
G73 U(1)W(1)R
U(1) – количество удаляемого материала по X.
W(1) – количество удаляемого материала по Z.
R – число черновых проходов
G73 PQU(2)W(2)F
U(2) – припуск на чистовую обработку по X.
W(2) – припуск на чистовую обработку по Z.
Применяют при расточке и токарной обработке.
Позволяет создавать контуры любой сложности и
быстро обрабатывать литые заготовки.
Каждый проход задается отдельно + G70 для чистовой обработки. Можно задать припуски по X и Z, но нельзя выставить скорость подачи на разные проходы
G73 U0.5 W0.2 R0.03;
G73 P100 Q200 U0.4 W0.01 F0.01;
N100 G00 X1.0 S1000 P11;
G01 Z-0.4 F0.01;
X2.0 Z-1.0;
Z-1.5;
N200 X4.0
G75 – обработка канавок
G75 XZPQF
X – глубина канавки (d).
Z – путь от исходной точки до канавки.
P – глубина шага.
Q – величина шага по Z.
Применяют для создания канавок заданных размеров. Цикл улучшает отвод стружки. Но нельзя выставить скорость подачи на разные проходы и не предусмотрен чистовой проход
G00 X3.0 Z-6.0;
G75 X2.0 Z-1.0 P0.1 Q0.15 F.002;
G00 X10.0 Z12.0
G76 – нарезание резьбы
Вариант 1:
G76 XZIKDAF
X – диаметр сердцевины.
Z – конечная точка резьбы.
I – конус.
K – глубина резьбы.
D – глубина первого прохода.
A – угол при вершине инструмента.
F – шаг резьбы
Вариант 2:
G76 P(1)(2)(3)QR
G76 XZPQRF
P – шесть цифр по две для (1), (2), (3).
(1) – число чистовых проходов;
(2) – величина снятия фаски;
(3) – угол наклона резца.
Q – min глубина резания;
R – припуск на чистовую обработку.
X – малый диаметр резьбы.
P – глубина резьбы.
Q – глубина первого прохода.
R – конус.
F – шаг
Вариант 1 подходит для создания винтовой резьбы любого диаметра с любым шагом. Можно задать сбег резьбы, сделать чистовые проходы и коническую резьбу. Минусы – довольно сложная запись и подходит не для всех станков, поэтому есть вариант 2, он считается более распространенным
Вариант 1
G97 S400 M03;
G00 X20.0 Z5.0 M08;
G76 X18.2 Z-18.0 I-.01 K900 D100 A60 F1.5;
G00 X25.0 Z10.0
Вариант 2
G76 P040060 Q100 R.02;
G76 X18.2 Z-18.0 P180 Q160 F1.5;
G83 – сверление с шагом оси Z
G83 ZQRPF
Z – глубина отверстия.
Q – расстояние клевки.
R – расстояние от начальной точки.
P – время выдержки на забое скважины (мс).
Применяют с приводным инструментом при смещении сверления от осевой линии на оси Z
Z1.0;
G83 Z-50.0 P500 Q2000 P1000 F0.08;
G80
G84 – резьба по Z
G84 ZQRF
Применяют для нарезания резьбы по оси Z
X0;
G84 Z-5.0 Q2000 R1000 F0.0625;
G80 G0 X5.0
G87 – сверление с шагом оси Х
G87 XRQPF
Х – глубина отверстия.
R – значение возврата.
Применяют для кольцевого сверления по оси X
X42.0;
G87 X-19.5 R-5.0 P1000 Q2000 F30;
G88 – резьба по Х
G88 XRQPF
Х –нулевая позиция
Z - расстояние от торца до оси отверстия
С - угол поворота оси
S - скорость вращения шпинделя
Применяют для нарезания резьбы по оси Х
G88 Z-48.0 C90.0 X30.0 R42.0 P200 S100 F1.0;
G80;
Расширенный список G-кодов приводится в руководстве по эксплуатации токарного станка с ЧПУ.