Что программируется командой g04

Описание G и M кодов для программирования ЧПУ (CNC) станков

На производстве, где работают различные станки с числовым программным управлением, используется множество различного программного обеспечения, но в большинстве случаев весь управляющий софт использует один и тот же управляющий код. Программное обеспечение для любительских станков, так же базируется на аналогичном коде. В обиходе его называют «G-код». В данном материале представлена общая информация по G-коду (G-code).

G-code это условное именование языка для программирования устройств с ЧПУ (CNC) (Числовое программное управление). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР — как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code обозначается, как код ИСО-7 бит.

Производители систем управления используют G-code в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.

Программа, написанная с использованием G-code, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры — группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключеним первого кадра программы. Первый кадр содержит только один символ» %». Завершается программа командой M02 или M30.

Основные (в стандарте называются подготовительными) команды языка начинаются с буквы G:

Сводная таблица кодов:

Таблица основных команд:

Таблица технологических кодов:

Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:

Источник

G04 G-Code: Пауза

G04 G-Code называется командой задержки, потому что она заставляет машину останавливать то, что она делает, или задерживаться на определенный период времени. Полезно иметь возможность останавливаться во время операции резки, а также облегчить выполнение различных операций, не связанных с резкой, на станке.

Для токарных операций основное применение G04 — удаление стружки, особенно при сверлении, зенковке, нарезании канавок или отрезке. Вы также можете найти их полезными при токарных или расточных операциях для устранения следов инструмента, оставленных на детали из-за торцевого усилия режущего инструмента.

На концевых фрезах чаще всего используется для того, чтобы заставить машину догонять. Например, вы можете установить G04 в конце длинной прямой трассы, которая заканчивается углом, чтобы убедиться, что машина точно следует по траектории. Иногда это необходимо на старых машинах, но обычно не на последних. Если машина может точно следовать по траектории без задержек, лучше не использовать их, так как любая задержка оставит видимые следы на детали.

Неразрезанные операции еще более распространены, поскольку задержки используются для ожидания завершения некоторой операции перед ее продолжением. В крайнем случае, вы можете использовать задержку, чтобы дождаться, пока ваша охлаждающая жидкость поднимется до давления сразу после ее включения, например, хотя для продолжительности цикла лучше, если ваша система охлаждающей жидкости сможет достичь давления без задержек. Другой пример: некоторым старым станкам может потребоваться остановка, чтобы дать шпинделю время набрать обратную скорость.

Аргументом задержки обычно является слово «P» (подумайте «Пауза»), хотя также часто используются «X» и «U». Вам нужно будет проверить, какой формат использует ваша машина. Адрес, указанный с соответствующим словом задержки, определяет задержку в миллисекундах (1000 миллисекунд = 1 секунда) или секундах. Некоторые элементы управления также позволяют программировать G04 G-Code в оборотах шпинделя вместо времени, что удобно, особенно для стружколомов. Чтобы сломать фишку, нам не нужно больше одного оборота или двух пауз, поэтому легко определить, сколько это длится, не пытаясь вычислить подходящую паузу.

Для ясности, особенно если ваша машина использует «X» или «U» для задержки, поместите команду G04 G-Code в отдельную строку. Вот интервал в 500 миллисекунд (1/2 секунды) между двумя ходами:

Помните, что G4 — это всегда непродуктивное время, когда машина ничего не делает, а ждет, чтобы что-то наверстать. Старайтесь, чтобы время задержки было как можно короче, и всегда ищите другие способы достичь результата без задержки.

Наконец, некоторые элементы управления, такие как Fanuc, разрешают G04 без связанного слова. Это говорит команде просто подождать, пока машина не справится со всем, что она делает.

Источник

Программирование обработки на станках с ЧПУ

Программирование обработки на станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ISO 7 бит или языком G и M кодов. Язык G и М кодов основывается на положениях Международной организации по стандартизации (ISO) и Ассоциации электронной промышленности (EIA).

Производители систем ЧПУ придерживаются этих стандартов для описания основных функций, но допускают вольности и отступления от правил, когда речь заходит о специальных возможностях своих систем.

Японские системы ЧПУ FANUC (FANUC CORPORATION) были одними из первых, адаптированных под работу с G и М кодами и использующими этот стандарт наиболее полно. В настоящее время стойки FANUC являются наиболее распространенными как за рубежом, так и в России.

Системы ЧПУ других известных производителей, например SINUMERIK (SIEMENS AG) и HEIDENHAIN, также имеют возможности по работе с G и М кодами, однако некоторые специфические коды могут отличаться. О разнице в программировании специфических функций можно узнать из документации к конкретной системе ЧПУ.

Существует три метода программирования обработки для станков с ЧПУ:

Все операторы станков с ЧПУ, технологи-программисты должны иметь хорошее представление о технике ручного программирования. Это как начальные классы в школе, обучение в которых дает базу для последующего образования.

Когда программы создаются и вводятся прямо на стойке ЧПУ, используя клавиатуру и дисплей. Например, оператор станка может произвести верификацию УП или выбрать требуемый постоянный цикл при помощи специальных пиктограмм и вставить его в код управляющей программы.

Программирование при помощи CAD/САМ системы позволяет «поднять» процесс написания программ обработки на более высокий уровень. Работая с CAD/CAM системой, технолог-программист избавляет себя от трудоемких математических расчетов и получает инструменты, значительно повышающие скорость написания управляющих программ.

Cовокупность команд на языке программирования, соответствующая алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки называется управляющая программа (УП).

Управляющая программа состоит из последовательности кадров и обычно начинается с символа начало программы (%) и заканчивается М02 или М30.

Каждый кадр программы представляет собой один шаг обработки и (в зависимости от УЧПУ) может начинаться с номера кадра (N1. N10 и т.д.), а заканчиваться символом конец кадра (;).

Кадр управляющей программы состоит из операторов в форме слов (G91, M30, X10. и т.д.). Слово состоит из символа (адреса) и цифры, представляющее арифметическое значение.

Адреса X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C, D, E являются размерными перемещениям, используют для обозначения координатных осей, вдоль которых осуществляются перемещения.

Слова, описывающие перемещения, могут иметь знак (+) или (-). При отсутствии знака перемещение считается положительным.

Адреса I, J, K означают параметры интерполяции.

Символы могут принимать другие значения в зависимости от конкретного УЧПУ.

G коды для ЧПУ

Функция G00 используется для выполнения ускоренного перемещения режущего инструмента к позиции обработки или к безопасной позиции. Ускоренное перемещение никогда не используется для выполнения обработки, так как скорость движения исполнительного органа станка очень высока. Код G00 отменяется кодами: G01, G02, G03.

Функция G01 используется для выполнения прямолинейных перемещений с заданной скоростью (F). При программировании задаются координаты конечной точки в абсолютных значениях (G90) или приращениях (G91) с соответственными адресами перемещений (например X, Y, Z). Код G01 отменяется кодами: G00, G02, G03.

Функция G02 предназначена для выполнения перемещения инструмента по дуге (окружности) в направлении часовой стрелки с заданной скоростью (F). При программировании задаются координаты конечной точки в абсолютных значениях (G90) или приращениях (G91) с соответственными адресами перемещений (например X, Y, Z).

Параметры интерполяции I, J, K, которые определяют координаты центра дуги окружности в выбранной плоскости, программируются в приращениях от начальной точки к центру окружности, в направлениях, параллельных осям X, Y, Z соответственно.

Код G02 отменяется кодами: G00, G01, G03.

Функция G03 предназначена для выполнения перемещения инструмента по дуге (окружности) в направлении против часовой стрелки с заданной скоростью (F). При программировании задаются координаты конечной точки в абсолютных значениях (G90) или приращениях (G91) с соответственными адресами перемещений (например X, Y, Z).

Параметры интерполяции I, J, K, которые определяют координаты центра дуги окружности в выбранной плоскости, программируются в приращениях от начальной точки к центру окружности, в направлениях, параллельных осям X, Y, Z соответственно.

Код G03 отменяется кодами: G00, G01, G02.

Код G17 предназначен для выбора плоскости XY в качестве рабочей. Плоскость XY становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Код G18 предназначен для выбора плоскости XZ в качестве рабочей. Плоскость XZ становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Код G19 предназначен для выбора плоскости YZ в качестве рабочей. Плоскость YZ становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Функция G40 отменяет действие автоматической коррекции на радиус инструмента G41 и G42.

Функция G41 применяется для включения автоматической коррекции на радиус инструмента находящегося слева от обрабатываемой поверхности (если смотреть от инструмента в направлении его движения относительно заготовки). Программируется вместе с функцией инструмента (D).

Функция G42 применяется для включения автоматической коррекции на радиус инструмента находящегося справа от обрабатываемой поверхности (если смотреть от инструмента в направлении его движения относительно заготовки). Программируется вместе с функцией инструмента (D).

Функция G43 применяется для компенсации длинны инструмента. Программируется вместе с функцией инструмента (H).

Смещение рабочей системы координат детали относительно системы координат станка.

Функция G70 активизирует режим работы с дюймовыми данными.

Функция G71 активизирует режим работы с метрическими данными.

Функция, которая отменяет любой постоянный цикл.

Цикл G81 предназначен для зацентровки и сверления отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G82 предназначен для сверления и зенкования отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче с паузой в конце. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G83 предназначен для глубокого сверления отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче с периодическим выводом инструмента в плоскость отвода. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G84 предназначен для нарезания резьбы метчиком. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче, шпиндель вращается в заданном направлении. Движение в исходное положение после обработки идет на рабочей подаче с обратным вращением шпинделя.

Цикл G85 предназначен для развертывания и растачивания отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. Движение в исходное положение после обработки идет на рабочей подаче.

Цикл G86 предназначен для растачивания отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. В конце обработки происходит остановка шпинделя. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G87 предназначен для растачивания отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. В конце обработки происходит остановка шпинделя. Движение в исходное положение после обработки идет вручную.

В режиме абсолютного позиционирования G90 перемещения исполнительных органов производятся относительно нулевой точки рабочей системы координат G54-G59 (программируется, куда должен двигаться инструмент). Код G90 отменяется при помощи кода относительного позиционирования G91.

В режиме относительного (инкрементального) позиционирования G91 за нулевое положение каждый раз принимается положение исполнительного органа, которое он занимал перед началом перемещения к следующей опорной точке (программируется, на сколько должен переместиться инструмент). Код G91 отменяется при помощи кода абсолютного позиционирования G90.

При помощи функции G94 указанная скорость подачи устанавливается в дюймах или в миллиметрах за 1 минуту. Программируется вместе с функцией подачи (F). Код G94 отменяется кодом G95.

При помощи функции G95 указанная скорость подачи устанавливается в дюймах или в миллиметрах на 1 оборот шпинделя. Т.е. скорость подачи F синхронизируется со скоростью вращения шпинделя S. Код G95 отменяется кодом G94.

M коды для ЧПУ

Когда СЧПУ исполняет команду М00, то происходит останов. Все осевые перемещения останавливаются, при этом шпиндель (у большинства станков) продолжает вращаться. Работа по программе возобновляется со следующего кадра после нажатия кнопки «Старт».

Код М01 действует аналогично М00, но выполняется только после подтверждения с пульта управления станка. Если клавиша подтверждения нажата, то при чтении кадра с М01 происходит останов. Если же клавиша не нажата, то кадр М01 пропускается и выполнение УП не прерывается.

Код М02 указывает на завершение программы и приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения.

При помощи кода М0З включается прямое вращение шпинделя с запрограммированным числом оборотов (S). Код М0З действует до тех пор, пока он не будет отменен с помощью М04 или М05.

При помощи кода М04 включается обратное вращение шпинделя с запрограммированным числом оборотов (S). Код М04 действует до тех пор, пока он не будет отменен с помощью М03 или М05.

Код М05 останавливает вращение шпинделя, но не останавливает осевые перемещения.

При помощи кода М06 инструмент, закрепленный в шпинделе, меняется на инструмент, находящийся в положении готовности в магазине инструментов.

Код М07 включает подачу СОЖ в зону обработки в распыленном виде, если станок обладает такой возможностью.

Код М08 включает подачу СОЖ в зону обработки в виде струи.

Код М09 выключает подачу СОЖ и отменяет команды М07 и М08.

Код М10 относиться к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка.

Код М11 относиться к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка.

Код МЗ0 информирует СЧПУ о завершении программы, приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения.

Дополнительные функции и символы при программировании станков с ЧПУ

При круговой интерполяции G02 или G03, R определяет радиус, который соединяет начальную и конечную точки дуги. В постоянных циклах R определяет положение плоскости отвода. При работе с командой вращения R определяет угол поворота координатной системы.

Источник

Наиболее важные команды G-кода

Если ваша работа или хобби касаются станков с ЧПУ или 3D-принтеров, то понимание того, что такое G-код и как он работает, имеет важное значение для вас. Итак, в этом руководстве мы изучим основы языка G-кода, каковы наиболее важные или распространенные команды G-кода, и мы объясним, как они работают.

Что такое G-код?

G-code — это язык программирования для станков с ЧПУ (числовое программное управление). G-код означает «геометрический код». Мы используем этот язык, чтобы сказать машине, что делать или как что-то делать. Команды G-кода указывают машине, куда двигаться, с какой скоростью двигаться и по какому пути двигаться.

В случае станка, такого как токарный или фрезерный, режущий инструмент приводится в действие этими командами, чтобы следовать определенной траектории инструмента, срезая материал, чтобы получить желаемую форму.

Точно так же в случае аддитивного производства или 3D-принтеров команды G-кода инструктируют машину наносить материал слой за слоем, формируя точную геометрическую форму.

Как читать команды G-кода?

На первый взгляд, когда вы видите файл G-кода, он может показаться довольно сложным, но на самом деле его не так уж и сложно понять.

Если мы внимательно посмотрим на код, мы можем заметить, что большинство строк имеют одинаковую структуру. Кажется, что «сложная» часть G-кода — это все те числа, которые мы видим, которые являются просто координатами.

Давайте взглянем на одну строчку и объясним, как она работает.

G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000

Строка имеет следующую структуру:

Наиболее важные / распространенные команды G-кода

Итак, теперь, когда мы знаем, как читать строку G-кода, мы можем взглянуть на наиболее важные или часто используемые команды G-кода. Мы узнаем, как работает каждый из них, на нескольких примерах, и к концу этого руководства мы сможем полностью понять, как работает G-код, как читать, как изменять и даже как писать наш собственный G-код. К основным командам G-кода еще можно добавить команды управления оборудованием станка с ЧПУ, которые так же называются М-код. Они отвечают за такие действия как включение шпинделя, подача СОЖ, смена инструмента и так далее.

G00 — быстрое перемещение

Команда G00 перемещает станок с максимальной скоростью движения из текущего положения в заданную точку или координаты, указанные в команде. Станок будет перемещать все оси одновременно, поэтому они завершают движение одновременно. Это приводит к прямолинейному перемещению к новой точке положения.

G00 не является режущим движением, и его цель — просто быстро переместить машину в желаемое положение, чтобы начать какую-либо работу, такую ​​как резка или печать.

G01 — линейная интерполяция

В отличие от команды G00, которая используется только для позиционирования, команда G01 используется, когда станок выполняет свою основную работу. В случае токарного или фрезерного станка — резка материала по прямой линии, а в случае 3D-принтера — экструзии материала по прямой линии.

G02 — круговая интерполяция по часовой стрелке

Команда G02 указывает машине двигаться по часовой стрелке по круговой схеме. Принцип тот же что и у команды G01, и она используется при выполнении соответствующего процесса обработки. В дополнение к параметрам конечной точки здесь нам также необходимо определить центр вращения или расстояние начальной точки дуги от центральной точки дуги. Начальная точка фактически является конечной точкой предыдущей команды или текущей точкой.

Для лучшего понимания мы добавим команду G02 после команды G01 из предыдущего примера.

Итак, в первом примере у нас есть команда G01, которая перемещает машину в точку X5, Y12. Теперь это будет отправной точкой для команды G02. С помощью параметров X и Y команды G02 мы устанавливаем конечную точку. Теперь, чтобы добраться до этой конечной точки, используя круговое движение или дугу, нам нужно определить ее центральную точку. Мы делаем это с помощью параметров I и J. Значения I и J относятся к начальной или конечной точке предыдущей команды. Итак, чтобы получить центральную точку по X5 и Y7, нам нужно сделать смещение 0 по оси X и смещение -5 по оси Y.

Конечно, мы можем установить центральную точку в любом другом месте, таким образом мы получим другую дугу, которая заканчивается в той же конечной точке. Вот пример этого:

Итак, здесь у нас все еще есть та же конечная точка, что и в предыдущем примере (X10, Y7), но теперь центральная точка находится в другом положении (X0, Y2). Благодаря этому мы получили более широкую дугу по сравнению с предыдущей.

G00, G01, G02 Пример — ручное программирование G-кода

Давайте посмотрим на простой пример фрезерования с ЧПУ с использованием этих трех основных команд G-кода: G00, G01 и G02.

Чтобы получить траекторию для формы, показанной на изображении выше, нам нужно выполнить команды G-кода:

Как только мы достигаем точки C (5,25), у нас есть еще одна команда G01 для достижения точки D (25,25). Затем мы используем команду G02, круговое движение, чтобы добраться до точки E (35,15) с центральной точкой (25,15). На самом деле у нас есть такая же центральная точка (25,15) для следующей команды G02, чтобы добраться до точки F (31,7). Однако мы должны отметить, что параметры I и J отличаются от предыдущей команды, потому что мы смещаем центр от последней конечной точки или точки E. Мы завершаем траекторию инструмента другой командой G01, которая выводит нас из точки F (31, 7) вернуться к пункту Б (5,5).

Итак, вот как мы можем вручную запрограммировать G-код для создания этой формы. Однако мы должны отметить, что это не полный G-код, потому что нам не хватает еще нескольких основных команд. Мы сделаем полный G-код в следующем примере, так как сначала нам нужно объяснить эти команды G-кода.

G03 — круговая интерполяция против часовой стрелки

Как и G02, команда G-кода G03 определяет движение станка по круговой схеме. Единственная разница здесь в том, что движение идет против часовой стрелки. Все остальные функции и правила такие же, как у команды G02.

G20 / G21 — Выбор единиц

Команды G20 и G21 определяют единицы G-кода: дюймы или миллиметры.

Отметим, что единицы должны быть установлены в начале программы. Если мы не укажем единицы измерения, машина будет рассматривать значения по умолчанию, установленные предыдущей программой.

G17 / G18 / G19 — выбор плоскости G-кода

С помощью этих команд G-кода мы выбираем рабочую плоскость станка.

G17 используется по умолчанию для большинства станков с ЧПУ, но два других также можно использовать для выполнения определенных движений.

G28 — Возвращение домой

Команда G28 указывает станку переместить инструмент в исходную точку или исходное положение. Чтобы избежать столкновения, мы можем включить промежуточную точку с параметрами X, Y и Z. Инструмент пройдет через эту точку, прежде чем перейти к контрольной точке. G28 X## Y## Z##

G90 / G91 — команды позиционирования G-кода

В абсолютном режиме инструмент всегда позиционируется от абсолютной точки или от нуля. Таким образом, команда G01 X10 Y5 переместит инструмент в эту точную точку (10,5), независимо от предыдущей позиции.

С другой стороны, в относительном режиме инструмент позиционируется относительно последней точки. Таким образом, если станок в настоящее время находится в точке (10,10), команда G01 X10 Y5 переведет инструмент в точку (20,15). Этот режим также называется «инкрементным режимом».

Другие команды G-кода

Итак, команды G-кода, которые мы описали выше, являются наиболее распространенными, но их гораздо больше. Существуют такие команды, как компенсация резца, масштабирование, системы координат заготовки, выдержка и т. Д.

Помимо G-кода, существуют также команды M-кода, которые используются при генерации реальной полноценной программы G-кода. Вот несколько распространенных команд M-кода:

В случае 3D-принтера:

Некоторым из этих команд требуются соответствующие параметры. Например, при включении шпинделя с помощью M03 мы можем установить скорость шпинделя с помощью параметра S. Итак, линия M30 S1000 будет включать шпиндель со скоростью 1000 об / мин.

То же самое относится и к параметру скорости подачи F. Нам не нужно включать его в каждую строку, если мы не хотим изменить его значение.

В некоторых файлах G-кода вы также можете видеть « N ## » перед командами. Слово N просто для нумерации строки или блока кода. Это может быть полезно для идентификации конкретной строки в случае ошибки в огромной программе.

Пример простой программы G-кода

Тем не менее, после прочтения всего этого, теперь мы можем вручную создать настоящий, актуальный код. Вот пример:

Описание программы G-кода:

Источник