CNC obrada revolucionirala je modernu proizvodnju svojom preciznošću i automatizacijom. Ali kako ti strojevi znaju što učiniti? Odgovor leži u G i M kodovima. Ovi kodovi su programski jezici koji kontroliraju svako kretanje i funkciju CNC strojeva. U ovom postu naučit ćete kako G i M kodovi rade zajedno kako bi postigli preciznu obradu, osiguravajući učinkovitost i točnost u proizvodnim procesima.
Što su G i M kodovi?
G i M kodovi su okosnica programiranja CNC -a. Oni upućuju stroj o tome kako se kretati i obavljati razne funkcije. Zaronimo u ono što ti kodovi znače i kako se razlikuju.
Definicija G kodova
G kodovi, kratki za 'geometrije ', srce su CNC programiranja. Oni kontroliraju kretanje i pozicioniranje strojnih alata. Kad želite da se vaš alat kreće u ravnoj liniji ili luku, koristite G kodove.
G kodovi govore stroju kamo ići i kako doći tamo. Oni određuju koordinate i vrstu gibanja, poput brzog pozicioniranja ili linearne interpolacije.
Definicija M kodova
M kodovi, koji stoje za 'razne ' ili 'stroj ' kodove, upravljaju pomoćnim funkcijama CNC strojeva. Oni kontroliraju radnje poput uključivanja ili isključivanja vretena, promjene alata i aktiviranja rashladne tekućine.
Dok se G kodovi usredotočuju na kretanje alata, M kodovi upravljaju cjelokupnim postupkom obrade. Oni osiguravaju da stroj djeluje sigurno i učinkovito.
Razlike između G i M kodova
Iako G i M kodovi rade zajedno, oni služe različitim svrhama:
Razmislite na ovaj način:
| aspekt | G kodes | m kodovi |
| Funkcija | Kontrolira pokrete i pozicioniranje | Kontrolira funkcije pomoćnih strojeva |
| Fokus | Putovi alata i geometrija | Operacije poput promjena alata i rashladne tekućine |
| Primjer | G00 (brzo pozicioniranje) | M03 (Pokrenite vreteno, u smjeru kazaljke na satu) |
Povijest G i M kodova u programiranju CNC -a
Razvoj obrade CNC -a u 1950 -ima
Priča o G i M kodovima započinje rođenjem CNC obrade. Godine 1952. John T. Parsons surađivao je s IBM -om kako bi razvio prvi numerički kontrolirani stroj. Ovaj revolucionarni izum postavio je temelj modernoj obradi CNC -a.
Parsonsov stroj upotrijebio je probijenu vrpcu za pohranu i izvršavanje uputa za obradu. Bio je to revolucionarni korak prema automatizaciji procesa proizvodnje. Međutim, programiranje ovih ranih strojeva bio je složen i dugotrajan zadatak.
Evolucija od probijene vrpce do modernog programa G i M Code
Kako je CNC tehnologija napredovala, tako su i programijske metode. U 1950 -ima, programeri su koristili probijenu vrpcu za upute unosa. 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 izjave slične engleskom jeziku za opisivanje operacija obrade. To je programiranje učinilo intuitivnijim i učinkovitijim.
Prikladni jezik postavio je temelje za G i M kodove. U šezdesetima su ti kodovi postali standard za programiranje CNC -a. Osigurali su sažetiji i standardiziraniji način za kontrolu alatnih strojeva.
Važnost G i M kodova u omogućavanju precizne i automatizirane obrade
G i M kodovi su igrali ključnu ulogu u evoluciji CNC obrade. Omogućuju strojevima da slijede točne staze, automatiziraju složene procese i osiguraju ponovljivost. Bez njih, postizanje razine preciznosti i učinkovitosti viđene u modernoj proizvodnji bilo bi nemoguće. Ovi su kodovi jezik koji prevodi digitalne dizajne u fizičke dijelove, što ih čini ključnim za automatiziranu obradu.
Uobičajeni G kodovi i njihove funkcije
| G koda | funkcije | opis |
| G00 | Brzo pozicioniranje | Premješta alat na određene koordinate maksimalnom brzinom (nereda). |
| G01 | Linearna interpolacija | Pomiče alat u ravnoj liniji između točaka s kontroliranom brzinom unosa. |
| G02 | Kružna interpolacija (CW) | Pomiče alat kružnom stazom u smjeru kazaljke na satu do određene točke. |
| G03 | Kružna interpolacija (CCW) | Alat pomiče kružnom stazom u smjeru suprotnom od kazaljke na satu do određene točke. |
| G04 | Prebivati | Zaustavlja stroj na određeno vrijeme u trenutnom položaju. |
| G17 | XY odabir ravnine | Odabir ravnine XY za obradu operacija. |
| G18 | XZ odabir ravnine | Odabir ravnine XZ za obradu operacija. |
| G19 | Odabir ravnine YZ | Odabir ravnine YZ za obradu operacija. |
| G20 | Inčni sustav | Određuje da će program koristiti inča kao jedinice. |
| G21 | Metrički sustav | Određuje da će program koristiti milimetre kao jedinice. |
| G40 | Otkaži naknadu rezača | Otkazuje bilo koji promjer alata ili kompenzaciju radijusa. |
| G41 | Naknada za rezanje, lijevo | Aktivira kompenzaciju radijusa alata za lijevu stranu. |
| G42 | Naknada za rezanje, točno | Aktivira kompenzaciju radijusa alata za desnu stranu. |
| G43 | Kompenzacija visine alata | Primjenjuje se duljina alata tijekom obrade. |
| G49 | Otkažite kompenzaciju visine alata | Otkaza kompenzacija dužine dužine alata. |
| G54 | Radni koordinatni sustav 1 | Odabir prvog sustava koordinata rada. |
| G55 | Radni koordinatni sustav 2 | Odabir drugog sustava koordinata rada. |
| G56 | Radni koordinatni sustav 3 | Odabire treći sustav koordinata rada. |
| G57 | Radni koordinatni sustav 4 | Odabire četvrti koordinatni sustav rada. |
| G58 | Radni koordinatni sustav 5 | Odabire peti sustav koordinatnog sustava. |
| G59 | Radni koordinatni sustav 6 | Odabire šesti sustav koordinata rada. |
| G90 | Apsolutno programiranje | Koordinate se tumače kao apsolutni položaji u odnosu na fiksno podrijetlo. |
| G91 | Inkrementalno programiranje | Koordinate se tumače u odnosu na trenutni položaj alata. |
Uobičajeni m kodovi i njihove funkcije
| m koda | funkcije | opis |
| M00 | Zaustavljanje programa | Privremeno zaustavlja CNC program. Zahtijeva da se intervencija operatora nastavi. |
| M01 | Neobvezno zaustavljanje programa | Zaustavlja CNC program ako se aktivira opcionalno zaustavljanje. |
| M02 | Završetak programa | Završava program CNC -a. |
| M03 | Vreteno na (u smjeru kazaljke na satu) | Započinje vreteno rotiranje u smjeru kazaljke na satu. |
| M04 | Vreteno na (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu) | Započinje rotiranje vretena u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. |
| M05 | Vretenast | Zaustavlja rotaciju vretena. |
| M06 | Promjena alata | Mijenja trenutni alat. |
| M08 | Rashladno sredstvo | Uključuje sustav rashladne tekućine. |
| M09 | Rashladno sredstvo | Isključuje sustav rashladne tekućine. |
| M30 | Kraj i resetiranje programa | Završava program i resetira kontrolu na početak. |
| M19 | Orijentacija vretena | Osije vreteno na određeni položaj za promjenu alata ili druge operacije. |
| M42 | Odabir visokog zupčanika | Odabire način rada s visokim zupčanicima za vreteno. |
| M09 | Rashladno sredstvo | Isključuje sustav rashladne tekućine. |
Pomoćne funkcije u programiranju G i M Code
Koordinate pozicioniranja (x, y, z)
Funkcije X, Y i Z kontroliraju kretanje alata u 3D prostoru. Oni određuju ciljani položaj na koji se alat preseli.
X predstavlja vodoravnu os (slijeva na desno)
Y predstavlja okomitu osovinu (sprijeda do straga)
Z predstavlja osi dubine (gore i dolje)
Evo primjera kako se ove funkcije koriste u programu G kodes:
G00 x10 Y20 Z5 (brzi prelazak na x = 10, y = 20, z = 5) g01 x30 y40 z-2 f100 (linearni prelazak na x = 30, y = 40, z = -2 pri brzini dovoda od 100)
Koordinate lučnog centra (I, J, K)
I, J i K određuju središnju točku luka u odnosu na početnu točku. Koriste se s naredbama G02 (luk u smjeru kazaljke na satu) i G03 (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu).
Predstavljam udaljenost od x-osi od početne točke do središta
J predstavlja udaljenost od osi od starta do središta
K predstavlja udaljenost od osi z-osi od početne točke do središta
Pogledajte ovaj primjer stvaranja luka pomoću I i J:
G02 X50 Y50 I25 J25 F100 (ARC u smjeru kazaljke na satu do x = 50, y = 50 sa središtem na i = 25, j = 25)
Brzina punjenja (F)
F funkcija određuje brzinu kojom se alat kreće tijekom operacija rezanja. Izraženo je u jedinicama u minuti (npr. Centimetara u minuti ili milimetrima u minuti).
Evo primjera postavljanja brzine dovoda:
G01 X100 Y200 F500 (linearni prelazak na x = 100, y = 200 pri stopi dovoda od 500 jedinica/min)
Brzina vretena
S funkcija postavlja brzinu rotacije vretena. Obično se izražava u revolucijama u minuti (RPM).
Pogledajte ovaj primjer postavljanja brzine vretena:
M03 S1000 (pokretanje vretena u smjeru kazaljke na satu pri 1000 o / min)
Odabir alata (T)
T funkcija odabire alat koji će se koristiti za rad obrade. Svaki alat u knjižnici alata stroj ima dodijeljen jedinstveni broj.
Evo primjera odabira alata:
T01 M06 (odaberite Alat broj 1 i izvršite promjenu alata)
Pomak duljine alata (H) i kompenzacija radijusa alata (D)
H i D funkcije nadoknađuju varijacije u duljini alata i polumjera. Osiguravaju točno pozicioniranje alata u odnosu na radni komad.
Provjerite ovaj primjer koji koristi i H i D funkcije:
G43 H01 (Primijenite odstupanje dužine alata pomoću offset broja 1) G41 D01 (Primijeni kompenzaciju radijusa alata lijevo pomoću offset broja 1)
Metode programiranja CNC -a s G i M kodovima
Ručno programiranje
Ručno programiranje uključuje ručno pisanje G i M kodova. Programer stvara kôd na temelju geometrije i zahtjeva za obradu dijela.
Evo kako to obično funkcionira:
Programer analizira dio crtanja i određuje potrebne obrade.
Oni pišu liniju G i M kodova prema liniji, navodeći pokrete i funkcije alata.
Program se zatim učitava u upravljačku jedinicu CNC stroja za izvršavanje.
Ručno programiranje daje programeru potpunu kontrolu nad kodom. Idealan je za jednostavne dijelove ili brze izmjene.
Međutim, to može biti dugotrajno i sklono pogreškama, posebno za složene geometrije.
Razgovorno programiranje (programiranje na stroju)
Razgovorno programiranje, poznato i kao programiranje trgovine, vrši se izravno na upravljačkoj jedinici CNC strojeva.
Umjesto da ručno piše G i M kodove, operater koristi interaktivne izbornike i grafička sučelja za unos parametara obrade. Upravljačka jedinica tada automatski generira potrebne G i M kodove.
Evo nekoliko prednosti razgovornog programiranja:
Korisnički je i zahtijeva manje programiranja znanja
Omogućuje brzo i jednostavno stvaranje i izmjenu programa
Prikladan 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, stvarajući 3D digitalni model.
CAD model se uvozi u CAM softver.
Programer odabire obrade operacija, alata i parametara rezanja u softveru CAM.
CAM softver generira G i M kodove na temelju odabranih parametara.
Generirani kôd se obrađuje kako bi odgovarao specifičnim zahtjevima CNC stroja.
Post-obrađeni kôd prenosi se na CNC stroj radi izvršenja.
Prednosti CAD/CAM programiranja:
Automatizira postupak stvaranja koda, štedi vrijeme i smanjuje pogreške
Omogućuje jednostavno programiranje složenih geometrija i 3D kontura
Pruža alate za vizualizaciju i simulaciju za optimizaciju postupka obrade
Omogućuje brže promjene dizajna i ažuriranja
Ograničenja CAD/CAM programiranja:
Zahtijeva ulaganje u softver i obuku
Možda nije isplativ za jednostavne dijelove ili kratke proizvodnje
Generirani kôd može zahtijevati ručnu optimizaciju za određene strojeve ili aplikacije
Kada koristite CAD/CAM softver poput UG ili MasterCAM, razmotrite sljedeće:
Osigurajte kompatibilnost između CAD modela i CAM softvera
Odaberite odgovarajuće post-procesore za svoj specifični CNC stroj i upravljačku jedinicu
Prilagodite parametre obrade i biblioteke alata kako biste optimizirali performanse
Provjerite generirani kôd putem simulacije i strojnih pokusa
G i M kodovi za različite vrste CNC strojeva
Mljeveni strojevi
Mljeveni strojevi 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 uobičajeni G kodovi koji se koriste u glodalicama uključuju:
G00: Brzo pozicioniranje
G01: Linearna interpolacija
G02/G03: Kružna interpolacija (u smjeru kazaljke na satu u smjeru kazaljke na satu)
G17/G18/G19: Odabir ravnine (XY, ZX, YZ)
M kodovi kontrolne funkcije poput rotacije vretena, rashladne tekućine i promjena alata. Na primjer:
M03/M04: vreteno na (u smjeru kazaljke na satu/u smjeru kazaljke na satu)
M05: zaustavljanje vretena
M08/M09: rashladno sredstvo za uključivanje/isključivanje
Strojevi za okretanje (zalihe)
Strojevi za okretanje ili zalihe koristite G i M kodove za kontrolu kretanja alata za rezanje u odnosu na rotirajući radni komad. Koriste se za stvaranje cilindričnih dijelova, poput osovina, čahura i niti.
Pored zajedničkih G kodova koji se koriste u glodarskim strojevima, zalihe koriste određene kodove za operacije okretanja:
M kodovi u upravljačkim funkcijama poput rotacije vretena, rashladne tekućine i indeksiranja kupola:
M03/M04: vreteno na (u smjeru kazaljke na satu/u smjeru kazaljke na satu)
M05: zaustavljanje vretena
M08/M09: rashladno sredstvo za uključivanje/isključivanje
M17: Indeks kupola
Centri za obradu
Centri za obradu kombiniraju mogućnosti glodalice i toka. Oni mogu izvesti više operacija obrade na jednom stroju, koristeći više osi i promjene alata.
Centri za obradu koriste kombinaciju G i M kodova koji se koriste u glodarskim strojevima i tokanima, ovisno o specifičnoj operaciji koji se izvodi.
Oni također koriste dodatne kodove za napredne funkcije, poput:
G43/G44: Naknada duljine alata
G54-G59: Odabir sustava koordinata rada
M06: Promjena alata
M19: Orijentacija vretena
Razlike i specifične značajke
Mljeveni strojevi koriste G17/G18/G19 za odabir ravnine, dok tokavice ne zahtijevaju kodove za odabir ravnine.
Kopače koriste određene kodove poput G33 za rezanje navoja i G76 za cikluse navoja, koji se ne koriste u glodalicama.
Centri za obradu koriste dodatne kodove poput G43/G44 za kompenzaciju duljine alata i M06 za promjene alata, koji se ne koriste u samostalnim strojevima za mljevenje ili tokave.
Savjeti za učinkovito programiranje G i M Code
Najbolje prakse za organiziranje i strukturiranje G i M Code programa
Evo nekoliko najboljih praksi koje treba slijediti prilikom organiziranja i strukturiranja vaših programa G i M Code:
Započnite s jasnim i opisnim zaglavljem programa, uključujući broj programa, naziv dijela i autora.
Upotrijebite komentare liberalno kako biste objasnili svrhu svakog odjeljka ili bloka koda.
Organizirajte program u logičke odjeljke, kao što su promjene alata, operacije obrade i završetak nizova.
Koristite dosljedno oblikovanje i uvlačenje za poboljšanje čitljivosti.
Modularizirati program pomoću podprograma za opetovane operacije.
Slijedeći ove prakse, možete stvoriti programe koje je lakše razumjeti, održavati i izmijeniti.
Strategije za optimizaciju staza alata i minimiziranje vremena obrade
Optimiziranje staza alata i minimiziranje vremena obrade presudno su za učinkovitu obradu CNC -a. Evo nekoliko strategija koje treba uzeti u obzir:
Upotrijebite najkraće moguće staze alata za smanjenje vremena zbrajanja.
Minimizirajte promjene alata učinkovito sekvenciranjem operacija.
Za brže uklanjanje materijala koristite tehnike velike brzine obrade, poput trohoidnog glodanja.
Prilagodite brzine dovoda i brzine vretena na temelju materijala i uvjeta rezanja.
Koristite konzervirane cikluse i podprograme za pojednostavljenje i ubrzanje programiranja.
(UnOptimizirani put alata) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 x50 Y0G01 X50 Y50G01 X0 Y50G01 X0 Y0 (Optimizirani put alata) G00 X0 Y0 Z1G01 Z1G01 X50 Y0G01 X50 Y50G
Primjenom ovih strategija možete značajno smanjiti vrijeme obrade i poboljšati ukupnu učinkovitost.
Uobičajene pogreške koje treba izbjegavati u programiranju G i M Code
Da biste osigurali točnu i učinkovitu obradu, izbjegavajte ove uobičajene pogreške u programiranju G i M kod:
Zaboravite uključiti potrebne M kodove, poput naredbi za vreteno i rashladno sredstvo.
Korištenje netočnih ili nedosljednih jedinica (npr. Miješanje centimetara i milimetara).
Ne određuje ispravnu ravninu (G17, G18 ili G19) za kružnu interpolaciju.
Izostavljanje decimalnih točaka u koordinatnim vrijednostima.
Ne uzimajući u obzir kompenzaciju radijusa alata prilikom programiranja kontura.
Dvaput provjerite svoj kôd i koristite simulacijske alate za uhvatiti i ispraviti ove pogreške prije pokretanja programa na stroju.
Važnost provjere i simulacije programa prije obrade
Provjera programa i simulacija bitni su koraci prije pokretanja programa na CNC stroju. Pomažu vam:
Identificirati i ispraviti pogreške u kodu.
Vizualizirajte staze alata i osigurajte da odgovaraju željenoj geometriji.
Provjerite ima li potencijalnih sudara ili ograničenja strojeva.
Procijenite vrijeme obrade i optimizirajte postupak.
Većina CAM softvera uključuje simulacijske alate koji vam omogućuju provjeru programa i pregled postupka obrade. Iskoristite ove alate kako biste osigurali da vaš program glatko radi i daje očekivane rezultate.
Pregledajte G i M kod za sve očite pogreške ili nedosljednosti.
Učitajte program u simulacijski modul softvera CAM softvera.
Postavite zalihe materijala, čvora i alata u simulacijsko okruženje.
Pokrenite simulaciju i promatrajte staze alata, uklanjanje materijala i pokrete strojeva.
Provjerite ima li sudara, kaputa ili neželjenih pokreta.
Provjerite da li konačni simulirani dio odgovara predviđenom dizajnu.
Izvršite potrebna prilagođavanja programu na temelju rezultata simulacije.
Sažetak
U ovom smo članku istražili bitnu ulogu G i M kodova u CNC obradi. Ovi programski jezici kontroliraju pokrete i funkcije CNC strojeva, omogućujući preciznu i automatiziranu proizvodnju.
Pokrili smo osnove G kodova koji upravljaju geometrijom i stazama alata, i M kodovima, koji upravljaju strojnim funkcijama poput rotacije vretena i kontrole rashladne tekućine.
Razumijevanje G i M kodova ključno je za programere, operatere i proizvođače CNC -a. Omogućuje im stvaranje učinkovitih programa, optimizaciju procesa obrade i učinkovito rješavanje problema.
Česta pitanja o G i M kodovima u CNC obrada
P: Koji je najbolji način za učenje programa G i M Code?
O: Vježbajte s praktičnim iskustvom. Započnite s jednostavnim programima i postupno povećavajte složenost. Potražite smjernice od iskusnih programera ili pohađati tečajeve.
P: Mogu li se G i M kodovi koristiti sa svim vrstama CNC strojeva?
O: Da, ali s nekim varijacijama. Osnovni kodovi su slični, ali specifični strojevi mogu imati dodatne ili modificirane kodove.
P: Jesu li G i M kodovi standardizirani u različitim CNC upravljačkim sustavima?
O: Uglavnom, ali ne u potpunosti. Osnove su standardizirane, ali postoje neke razlike između upravljačkih sustava. Uvijek se obratite priručniku za programiranje stroja.
P: Kako mogu riješiti uobičajene probleme s programima G i M Code?
O: Koristite simulacijske alate za prepoznavanje pogrešaka. Dvaput provjerite kôd za pogreške poput nedostajućih decimala ili pogrešnih jedinica. Posavjetujte se s strojnim priručnicima i mrežnim resursima.
P: Koji su resursi dostupni za daljnje učenje o G i M kodovima?
O: Priručnici za programiranje strojeva, internetski vodiči, forumi i tečajevi. CNC programiranje knjiga i vodiča. Praktično iskustvo i mentorstvo iskusnih programera.
P: Kako G i M kodovi utječu na obradu preciznosti i učinkovitosti?
O: Pravilna upotreba kodova optimizira staze alata, smanjuje vrijeme obrade i osigurava precizne pokrete. Učinkovita struktura koda i organizacija poboljšavaju ukupne performanse obrade.
P: Kako se G i M kodovi mogu optimizirati za smanjenje vremena obrade i poboljšanje kvalitete obrade?
O: Minimizirajte pokrete koji se ne kuckaju. Koristite konzervirane cikluse i podprograme. Prilagodite brzine dovoda i brzine vretena za optimalne uvjete rezanja.
P: Koje se napredne funkcije mogu postići makronaredbama i parametrijskim programiranjem?
O: Automatizacija ponavljajućih zadataka. Stvaranje prilagođenih konzerviranih ciklusa. Parametrijsko programiranje za fleksibilne i prilagodljive programe. Integracija s vanjskim senzorima i sustavima.
