CNC obrada ima revoluciju moderne proizvodnje sa preciznošću i automatizacijom. Ali kako ove mašine znaju šta da rade? Odgovor se nalazi u g i M kodovima. Ovi su kodeksi programski jezici koji kontroliraju svaki pokret i funkciju CNC mašine. U ovom postu ćete naučiti kako G i M kodovi rade zajedno kako bi se postigla precizna obrada, osiguravanje efikasnosti i tačnosti u proizvodnji procesa.
Koji su g i m kodovi?
G i M kodovi su okosnica CNC programiranja. Upućuju mašinu kako se kretati i izvoditi različite funkcije. Zaronimo u ono što ovi kodovi znače i kako se razlikuju.
Definicija G kodova
G kodovi, kratki za 'Geometry ' kodove, su srce CNC programiranja. Oni kontroliraju pokret i pozicioniranje alatnih strojeva. Kada želite da se vaš alat kreće u ravnu liniju ili luk, koristite G kodove.
G kodovi govore mašini gdje ići i kako doći tamo. Oni određuju koordinate i vrstu pokreta, poput brzog pozicioniranja ili linearne interpolacije.
Definicija M kodova
M kodovi, koji se zastoje za 'razne ' ili 'mašine ' kodove, rukovati pomoćnim funkcijama CNC uređaja. Oni kontroliraju radnje poput uključivanja ili isključivanja vretena, mijenjajući alate i aktiviranje rashladne tečnosti.
Dok je G kodovi fokusirani na pokret alata, M kodovi upravljaju cjelokupnim postupkom obrade. Oni osiguravaju da mašina radi sigurno i efikasno.
Razlike između G i M kodova
Iako g i M kodovi rade zajedno, oni služe različitim svrhama:
Zamislite na ovaj način:
| Aspekt | G kodovi | M kodovi |
| Funkcija | Kontrolira pokrete i pozicioniranje | Kontrolira funkcije pomoćne mašine |
| Fokus | Pute i geometrija alata | Operacije poput promjena alata i rashladno sredstvo |
| Primer | G00 (brzo pozicioniranje) | M03 (Započnite vreteno, u smjeru kazaljke na satu) |
Istorija G i M kodova u CNC programiranju
Razvoj CNC obrade u 1950-ima
Priča o G i M kodova počinje rođenjem CNC obrade. 1952. John T. Parsons sarađivao je sa IBM-om za razvoj prvog numerički kontroliranog alata za mašine. Ovaj revolucionarni izum postavio je temelj za modernu CNC obradu.
Parsonsov stroj koji je koristilo probušeno traka za spremanje i izvršavanje uputstava za obradu. Bio je to revolucionarni korak ka automatiziranju proizvodnog procesa. Međutim, programiranje ovih ranih mašina bio je složen i dugotrajan zadatak.
Evolucija od probušene trake do moderne G i M programiranje koda
Kao CNC tehnologija napredovala je, tako da su i programirski metode. 1950-ih, programeri su koristili probušenu traku za unošenje uputa. Svaka rupa na vrpci predstavljala je određenu naredbu.
Krajem 1950-ih pojavio se novi programski jezik: apt (automatski programirani alati). Apt je omogućio programerima da koriste tvrdnje nalik na engleskom jeziku za opisivanje operacija obrade. To je napravilo programiranje intuitivnije i efikasnije.
APT jezik je postavio temelje za G i M kodove. U 1960-ima su ovi kodeksi postali standard za CNC programiranje. Naveli su sažetniji i standardiziraniji način kontrole alatnih strojeva.
Važnost G i M kodova u omogućavanju preciznog i automatiziranog obrade
G i M kodovi su igrali ključnu ulogu u evoluciji CNC obrade. Oni omogućavaju mašinama da slijede tačne staze, automatiziraju složene procese i osiguravaju ponovljivost. Bez njih, postizanje nivoa preciznosti i efikasnosti viđene u modernom proizvodnji bilo bi nemoguće. Ovi su kodeksi jezik koji prevodi digitalni dizajn u fizičke dijelove, čineći ih suštinskim za automatizirano obrađivanje.
Uobičajeni G kodovi i njihove funkcije
| G kodovi | funkcije | Opis |
| G00 | Brzo pozicioniranje | Pomiče alat na određene koordinate po maksimalnoj brzini (nečuvano). |
| G01 | Linearna interpolacija | Pomiče alat u ravnoj liniji između bodova po kontroliranom brzinu hrane. |
| G02 | Kružna interpolacija (CW) | Pomiče alat u kružnom putu u smjeru kazaljke na satu do određene točke. |
| G03 | Kružna interpolacija (CCW) | Pomiče alat u kružnoj smjerovu u smjeru suprotnom od kazaljke na satu na određenu točku. |
| G04 | Prebivati | Zastaje mašinu određeno vrijeme na svom trenutnom položaju. |
| G17 | Odabir xy ravnine | Odabir xy ravnine za obradu operacija. |
| G18 | Odabir XZ ravnine | Odabir XZ ravni za obradu operacija. |
| G19 | Odabir YZ aviona | Odabire yZ ravni za obradu operacija. |
| G20 | Inčni sistem | Određuje da će program koristiti inča kao jedinice. |
| G21 | Metrički sistem | Određuje da će program koristiti milimetre kao jedinice. |
| G40 | Otkaži kompenzaciju rezača | Otkazuje bilo koji promjer alata ili kompenzaciju radijusa. |
| G41 | Kompenzacija rezača, lijevo | Aktivira kompenzacija radijusa alata za lijevu stranu. |
| G42 | Kompenzacija rezača, tačno | Aktivira kompenzacija radijusa alata za desnu stranu. |
| G43 | Kompenzacija visine alata | Primjenjuje pomakne dužine alata tijekom obrade. |
| G49 | Otkaži kompenzacija visine alata | Otkazuje kompenzacija dužine alata. |
| G54 | Sistem koordinate rada 1 | Odabir prvog radnog koordinatnog sustava. |
| G55 | Sistem koordinate rada 2 | Odabir drugog sustava koordinata rada. |
| G56 | Radni koordinatni sistem 3 | Odabir trećeg koordinatnog sustava rada. |
| G57 | Sistem koordinate rada 4 | Odabire četvrti sistem koordinata rada. |
| G58 | Radni koordinatni sistem 5 | Odabire peti sistem koordinata rada. |
| G59 | Sistem za koordinate rada 6 | Odabir šestog sustava koordinata rada. |
| G90 | Apsolutno programiranje | Koordinate se tumače kao apsolutne pozicije u odnosu na fiksno porijeklo. |
| G91 | Inkrementalno programiranje | Koordinate se tumače u odnosu na trenutni položaj alata. |
Zajednički M kodovi i njihove funkcije
| m Kod | Funkcija | Opis |
| M00 | Programsko zaustavljanje | Privremeno zaustavlja CNC program. Zahtijeva da nastavi intervencija operatera. |
| M01 | Neobvezni program za zaustavljanje programa | Zaustavlja CNC program ako se aktivira opcionalno zaustavljanje. |
| M02 | Kraj programa | Završava CNC program. |
| M03 | Vreteno na (u smjeru kazaljke na satu) | Pokreće vreteno rotiranje u smjeru kazaljke na satu. |
| M04 | Vreteno na (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu) | Pokreće vreteno rotirajuće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. |
| M05 | Vreteno | Zaustavlja vrtlucu vretena. |
| M06 | Promjena alata | Mijenja trenutni alat. |
| M08 | Rashladno sredstvo | Uključuje sistem rashladne tečnosti. |
| M09 | Rashladno sredstvo | Isključuje sistem rashladne tečnosti. |
| M30 | Kraj i resetiranje programa | Završava program i resetira kontrolu na početak. |
| M19 | Orijentacija vretena | Orišeni vreteno na određeni položaj za promjenu alata ili druge operacije. |
| M42 | Visoka brzina odaberite | Odabir režima visokog zupčanika za vreteno. |
| M09 | Rashladno sredstvo | Isključuje sistem rashladne tečnosti. |
Pomoćne funkcije u programiranju G i M koda
Koordinate pozicioniranja (X, Y, Z)
Funkcije X, Y i Z kontroliraju kretanje alata u 3D prostoru. Navode ciljni položaj za alat za prelazak na.
X predstavlja vodoravnu os (lijevo na desno)
Y predstavlja vertikalnu osovinu (prednju stranu)
Z predstavlja osovinu dubine (gore i dolje)
Evo primjera kako se ove funkcije koriste u G-oku
G00 X10 Y20 Z5 (brzi premještanje na x = 10, y = 20, z = 5) G01 X30 Y40 Z-2 F100 (linearni prelazak na x = -2 na stopi hrane od 100)
Koordinate ARC centra (I, J, K)
Ja, J i K određuju središnju tačku luka u odnosu na početnu točku. Koriste se sa G02 (u smjeru kazaljke na satu u smjeru kazaljke na satu i G03 (u smjeru u smjeru u smjeru u smjeru u smjeru suprotnom od kazaljke na satu).
Predstavljam x-os-asera od početne točke u sredinu
J Predstavlja y-osi razmak od početne točke u sredinu
K predstavlja z-osi z-osi od početne točke u sredinu
Pogledajte ovaj primer stvaranja luka pomoću I i J:
G02 X50 Y50 I25 J25 F100 (u smjeru kazaljke na satu na x = 50, y = 50 sa centrom na I = 25, J = 25)
Brzina hrane (F)
F funkcija utvrđuje brzinu na kojoj se alat kreće tokom operacija rezanja. Izraženo je u jedinicama u minuti (npr. Inči u minuti ili milimetrima u minuti).
Evo primjera postavljanja brzine hrane:
G01 X100 Y200 F500 (linearni pomak na x = 100, y = 200 po stopi hrane od 500 jedinica / min)
Brzina vretena
S funkcija Stvari postavlja rotacijsku brzinu vretena. Obično se izražava u revolucijama u minuti (o / min).
Pogledajte ovaj primjer postavljanja brzine vretena:
M03 S1000 (počnite vreteno u smjeru kazaljke na satu na 1000 o / min)
Izbor alata (T)
T funkcija bira alat koji će se koristiti za rad obrade. Svaki alat u biblioteci alata strojeva ima jedinstven broj dodijeljen njoj.
Evo primera za odabir alata:
T01 M06 (Odaberite alatni broj 1 i izvršite promjenu alata)
Ofset dužine alata (h) i polumjera alata (D)
H i d funkcije kompenziraju varijacije u dužini alata i radijusu, respektivno. Oni osiguravaju precizno pozicioniranje alata u odnosu na radni komad.
Pogledajte ovaj primjer koji koristi i H i D funkcije:
G43 H01 (primijenite Offset dužine alata pomoću offset broja 1) G41 D01 (Primjena polumjera alata Napunite pomaknute broj 1)
Metode CNC programiranja sa G i M kodovima
Ručno programiranje
Ručno programiranje uključuje pisanje G i M kodova rukom. Programer stvara kôd na osnovu dijela geometrije i obrade.
Evo kako obično radi:
Programer analizira crtež dela i određuje potrebne operacije obrade.
Oni nanose liniju G i M kodova prema liniji, navodeći pokrete i funkcije alata.
Program se zatim učitava u kontrolnu jedinicu CNC mašine za izvršenje.
Ručno programiranje daje programeru potpunu kontrolu nad kodom. Idealan je za jednostavne dijelove ili brze izmjene.
Međutim, to može biti dugotrajno i sklono grešacima, posebno za složene geometrije.
Razgovorno programiranje (programiranje na mašini)
Razgovorno programiranje, poznato i kao programiranje trgovine, vrši se direktno na upravljačkoj jedinici CNC mašine.
Umjesto da ručno pišete G i M kodove, operater koristi interaktivne menije i grafičke sučelje za unos parametara obrade. Kontrolna jedinica zatim automatski generira potrebne G i M kodove.
Evo nekih prednosti razgovora o razgovoru:
Korisnik je prilagođen i zahtijeva manje programiranja znanja
Omogućuje brzo i jednostavno kreiranje i izmjenu programa
Pogodan je za jednostavne dijelove i kratke proizvodnje
Međutim, razgovorno programiranje možda nije tako fleksibilno kao ručno programiranje za složene dijelove.
CAD / CAM programiranje
Dio je dizajniran pomoću CAD softvera, kreirajući 3D digitalni model.
Model CAD se uvozi u CAM softver.
Programer odabire operacije obrade, alate i parametre rezanja u CAM softveru.
CAM softver generira G i M kodove na temelju odabranih parametara.
Generirani kôd je post-obrađen za podudaranje specifičnih zahtjeva CNC mašine.
Post obrađeni kod prenosi se na CNC mašinu za izvršenje.
Prednosti CAD / CAM programiranja:
Automatizira proces proizvodnje koda, štedeći vreme i smanjenje grešaka
Omogućuje lako programiranje složenih geometrija i 3D kontura
Pruža vizualizaciju i simulacijske alate za optimizaciju postupka obrade
Omogućuje brže promjene i ažuriranja dizajna
Ograničenja CAD / CAM programiranja:
Zahtijeva ulaganje u softver i trening
Možda neće biti isplativo za jednostavne dijelove ili kratke pokretanje proizvodnje
Generirani kôd može zahtijevati ručnu optimizaciju za određene mašine ili aplikacije
Kada koristite CAD / CAM softver poput ugljenika ili mastercam, razmislite o sljedećem:
Osigurajte kompatibilnost između CAD modela i CAM softvera
Odaberite odgovarajuće post-procesore za svoju specifičnu CNC mašinu i upravljačku jedinicu
Prilagodite parametre obrade i biblioteke alata za optimizaciju performansi
Provjerite generirani kôd kroz simulaciju i strojne suđenje
G i M kodovi za različite vrste CNC mašina
Glodalice
Glodalice koriste G i M kodove za kontrolu kretanja alata za rezanje u tri linearne osi (x, y i z). Koriste se za stvaranje ravnih ili konturiranih površina, utora, džepova i rupa.
Neki zajednički G kodovi koji se koriste u glodalištima uključuju:
G00: brzo pozicioniranje
G01: linearna interpolacija
G02 / G03: Kružna interpolacija (u smjeru kazaljke na satu / u smjeru suprotnom od kazaljke na satu)
G17 / G18 / G19: Izbor ravnine (XY, ZX, YZ)
M Kod kodova Funkcije poput vretena za rotaciju, rashladno sredstvo i promjene alata. Na primjer:
M03 / M04: vreteno na (u smjeru kazaljke na satu / u smjeru suprotnom od kazaljke na satu)
M05: Zaustavljanje vretena
M08 / M09: rashladno sredstvo za uključivanje / isključivanje
Strojevi za okretanje (tokarilice)
Strojevi za okretanje ili strugovi, koristite G i M kodove za kontrolu kretanja alata za rezanje u odnosu na rotirajuće mjesto. Koriste se za stvaranje cilindričnih dijelova, poput osovina, čahura i niti.
Pored uobičajenih G kodova koji se koriste u glodalištima, tokarilicama koriste određene kodove za okretanje operacija:
M kodovi u strujnim struganjem funkcija poput rotacije, rashladne tečnosti i indeksiranja kupole:
M03 / M04: vreteno na (u smjeru kazaljke na satu / u smjeru suprotnom od kazaljke na satu)
M05: Zaustavljanje vretena
M08 / M09: rashladno sredstvo za uključivanje / isključivanje
M17: Indeks kupole
Obradni centri
Mašinski centri kombiniraju mogućnosti glodalice i strugotine. Oni mogu obavljati višestruke operacije obrade na jednoj mašini, koristeći više osovina i promjena alata.
Obradni centri koriste kombinaciju G i M kodova koji se koriste u glodalištima i strugama, ovisno o određenoj operaciji koja se izvodi.
Takođe koriste dodatne kodove za napredne funkcije, kao što su:
G43 / G44: Kompenzacija dužine alata
G54-G59: Izbor sistema koordinata rada
M06: Promjena alata
M19: Orijentacija vretena
Razlike i specifične karakteristike
Glodalice koriste G17 / G18 / G19 za odabir ravnine, dok tokarilice ne zahtijevaju kodove izbora ravnine.
Strugovi koriste određene kodove poput G33 za rezanje navoja i G76 za cikluse navoja koji se ne koriste u glodalištima.
Mašinski centri koriste dodatne kodove poput G43 / G44 za kompenzaciju dužine alata i M06 za promjene alata koji se ne koriste u samostalnim glodalim strojevima ili strugovima.
Savjeti za efikasno programiranje G i M koda
Najbolje prakse za organiziranje i strukturiranje G i M kodova programa
Evo nekoliko najboljih praksi koje treba slijediti prilikom organiziranja i strukturiranja programa G i M koda:
Započnite s jasnim i opisnim zaglavom programa, uključujući broj programa, naziv dijela i autora.
Koristite komentare liberalno da biste objasnili svrhu svakog odjeljka ili bloka koda.
Organizirajte program u logičke presjeke, poput promjena alata, obradni rad i završne sekvence.
Koristite konzistentnu oblikovanje i udubljenje za poboljšanje čitljivosti.
Modularirajte program pomoću podprograma za opetovane operacije.
Slijedeći ove prakse možete kreirati programe koji su lakši za razumjeti, održavati i modificirati.
Strategije za optimizaciju staza alata i minimiziranje vremena obrade
Optimiziranje staza alata i minimiziranje vremena obrade su kritične za efikasnu CNC obradu. Evo nekoliko strategija za razmatranje:
Koristite najkraće moguće puteve alata za smanjenje vremena koja se ne reži.
Efikasno minimiziranje promjena alata u medicinskim operacijama sekvenciranja.
Koristite tehnike obrade velike brzine, poput trohoidnog glodanja, za brže uklanjanje materijala.
Podesite stope hrane i brzine vretena na osnovu materijalnih i rezanja.
Za pojednostavljenje i ubrzavanje programa koristite konzervirane cikluse i podprograme.
(neooparatoredna staza alata) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 X50 Y50G01 X0 Y50G01 X0 Y0 (optimizirana staza alata) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y0
Primjenom ovih strategija možete značajno smanjiti vrijeme obrade i poboljšati ukupnu efikasnost.
Uobičajene greške za izbjegavanje u programiranju G i M koda
Da biste osigurali točnu i efikasnu obradu, izbjegavajte ove zajedničke greške u programiranju G i M koda:
Zaboravljajući uključiti potrebne M kodove, kao što su naredbe vretena i rashladne tekućine.
Koristeći pogrešne ili nedosljedne jedinice (npr. Miješanje inča i milimetra).
Ne navodeći ispravan avion (G17, G18 ili G19) za kružnu interpolaciju.
Izostavljajući decimalne tačke u koordinatnim vrijednostima.
Ne uzimajući u obzir kompenzaciju radijusa alata prilikom programiranja kontura.
Dvaput provjerite svoj kôd i koristite simulacijske alate za ulov i ispravljanje ovih grešaka prije pokretanja programa na uređaju.
Važnost verifikacije i simulacije programa prije obrade
Provjera i simulacija programa su osnovni koraci prije pokretanja programa na CNC mašini. Oni vam pomažu:
Identificirajte i ispravite pogreške u kodu.
Vizualizirajte staze alata i osigurajte da odgovaraju željenoj geometriji.
Provjerite postoje li potencijalni sudari ili ograničenja strojeva.
Procijenite vrijeme obrade i optimizirajte postupak.
Većina CAM softvera uključuje simulacijske alate koji vam omogućavaju da provjerite program i pregledate postupak obrade. Iskoristite ove alate kako biste osigurali nesmetano da vaš program radi i proizvodi očekivane rezultate.
Pregledajte G i M kod za sve očigledne greške ili nedosljednosti.
Učitajte program u simulacijski modul CAM softvera.
Postavite zalihu, raspored i alate u simulacijskom okruženju.
Pokrenite simulaciju i promatrajte staze alata, uklanjanja materijala i pokreta strojnih pokreta.
Provjerite za sve sudare, gougese ili neželjene pokrete.
Provjerite da li konačni simulirani dio odgovara predviđenom dizajnu.
Potrebne prilagodbe programu temelji na rezultatima simulacije.
Sažetak
U ovom smo članku istraživali bitnu ulogu G i M kodova u CNC obradu. Ovi programski jezici kontroliraju pokrete i funkcije CNC mašina, omogućavajući precizno i automatiziranu proizvodnju.
Pokrili smo osnove G kodova, koji upravljaju geometrije i stazama alata, a M kodove, koji upravljaju mašinom funkcionira poput rotacije vretena i kontrole rashladne tečnosti.
Razumijevanje G i M kodova su presudni za CNC programere, operatere i proizvodne stručnjake za proizvodnju. Omogućuje im stvaranje efikasnih programa, optimizirati procese obrade i efektivno rješavanje problema.
Česta pitanja o G i M kodovi u CNC obrada
P: Koji je najbolji način za učenje G i M programiranja koda?
O: Vježbajte sa praktičnim iskustvom. Započnite sa jednostavnim programima i postepeno povećavajte složenost. Potražite upute iskusnih programera ili pohađajte kurseve.
P: Mogu li G i M kodovi koristiti sa svim vrstama CNC mašina?
O: Da, ali s nekim varijacijama. Osnovni su kodovi slični, ali specifične mašine mogu imati dodatne ili modificirane kodove.
P: Da li su G i M kodovi standardizirani u različitim CNC upravljačkim sustavima?
O: Uglavnom, ali ne u potpunosti. Osnove su standardizirani, ali postoje neke razlike između upravljačkih sistema. Uvijek se obratite priručniku za programiranje uređaja.
P: Kako da riješim uobičajene probleme sa G i M kodni programima?
O: Koristite simulacijske alate za identifikaciju grešaka. Dvostruki kôd za pogreške poput nedostajućih decimala ili pogrešnih jedinica. Savjetovati se sa strojnim priručnicima i mrežnim resursima.
P: Koji su resursi dostupni za daljnje učenje o G i M kodovima?
O: Priručnici za programiranje stroja, internetski tutorijali, forumi i kursevi. CNC programiranje knjiga i vodiči. Praktično iskustvo i mentorstvo iskusnih programera.
P: Kako G i M kodovi utiču na preciznost i efikasnost obrade?
O: Pravilna upotreba kodova optimizira staze alata, smanjuje vrijeme obrade i osigurava precizne pokrete. Efikasna kodna struktura i organizacija poboljšavaju cjelokupne performanse obrade.
P: Kako G i M kodovi mogu optimizirati kako bi se smanjilo vrijeme obrade i poboljšavaju kvalitetu obrade?
O: Minimiziranje pokreta koje ne rezanje. Koristite konzervirane cikluse i podprograme. Podesite stope hrane i brzine vretena za optimalne uvjete rezanja.
P: Koje napredne funkcije mogu se postići pomoću makronarednih i parametričnih programiranja?
O: Automatizacija ponavljajućih zadataka. Stvaranje prilagođenih konzerviranih ciklusa. Parametrično programiranje za fleksibilne i prilagodljive programe. Integracija sa vanjskim senzorima i sistemima.
