Pemesinan CNC telah merevolusi manufaktur modern dengan presisi dan otomatisasi. Tetapi bagaimana mesin -mesin ini tahu apa yang harus dilakukan? Jawabannya terletak pada kode G dan M. Kode -kode ini adalah bahasa pemrograman yang mengontrol setiap gerakan dan fungsi mesin CNC. Dalam posting ini, Anda akan belajar bagaimana kode G dan M bekerja bersama untuk mencapai pemesinan yang tepat, memastikan efisiensi dan akurasi dalam proses pembuatan.
Apa itu kode G dan M?
Kode G dan M adalah tulang punggung pemrograman CNC. Mereka menginstruksikan mesin tentang cara memindahkan dan melakukan berbagai fungsi. Mari selami apa arti kode -kode ini dan bagaimana perbedaannya.
Definisi Kode G
Kode G, kependekan dari 'Geometry ' kode, adalah jantung dari pemrograman CNC. Mereka mengontrol pergerakan dan penentuan posisi alat mesin. Saat Anda ingin alat Anda bergerak dalam garis lurus atau busur, Anda menggunakan kode G.
Kode G memberi tahu mesin ke mana harus pergi dan bagaimana menuju ke sana. Mereka menentukan koordinat dan jenis gerak, seperti posisi cepat atau interpolasi linier.
Definisi Kode M
Kode M, yang berarti 'Lain -lain ' atau 'mesin ' Kode, menangani fungsi tambahan mesin CNC. Mereka mengontrol tindakan seperti menghidupkan atau mematikan spindel, mengubah alat, dan mengaktifkan cairan pendingin.
Sementara kode G fokus pada pergerakan alat, kode M mengelola keseluruhan proses pemesinan. Mereka memastikan mesin beroperasi dengan aman dan efisien.
Perbedaan antara kode G dan M
Meskipun kode G dan M bekerja bersama, mereka melayani tujuan yang berbeda:
Pikirkan seperti ini:
| Aspek | Kode G | Kode M |
| Fungsi | Mengontrol gerakan dan penentuan posisi | Mengontrol fungsi mesin bantu |
| Fokus | Jalur alat dan geometri | Operasi seperti perubahan alat dan pendingin |
| Contoh | G00 (posisi cepat) | M03 (Mulai spindle, searah jarum jam) |
Sejarah Kode G dan M dalam Pemrograman CNC
Pengembangan pemesinan CNC pada 1950 -an
Kisah kode G dan M dimulai dengan kelahiran pemesinan CNC. Pada tahun 1952, John T. Parsons berkolaborasi dengan IBM untuk mengembangkan alat mesin yang dikendalikan secara numerik pertama. Penemuan inovatif ini meletakkan dasar untuk pemesinan CNC modern.
Mesin Parsons menggunakan pita berlubang untuk menyimpan dan menjalankan instruksi pemesinan. Itu adalah langkah revolusioner menuju mengotomatiskan proses pembuatan. Namun, pemrograman mesin awal ini adalah tugas yang kompleks dan memakan waktu.
Evolusi dari tape tinju ke pemrograman kode G dan M modern
Saat teknologi CNC maju, demikian juga metode pemrograman. Pada 1950 -an, programmer menggunakan pita pukul untuk memasukkan instruksi. Setiap lubang pada pita mewakili perintah tertentu.
Pada akhir 1950 -an, bahasa pemrograman baru muncul: APT (alat yang diprogram secara otomatis). APT memungkinkan programmer untuk menggunakan pernyataan seperti bahasa Inggris untuk menggambarkan operasi pemesinan. Ini membuat pemrograman lebih intuitif dan efisien.
Bahasa yang tepat meletakkan dasar untuk kode G dan M. Pada 1960 -an, kode -kode ini menjadi standar untuk pemrograman CNC. Mereka memberikan cara yang lebih ringkas dan terstandarisasi untuk mengontrol peralatan mesin.
Pentingnya kode G dan M dalam memungkinkan pemesinan yang tepat dan otomatis
Kode G dan M telah memainkan peran penting dalam evolusi pemesinan CNC. Mereka memungkinkan mesin untuk mengikuti jalur yang tepat, mengotomatiskan proses yang kompleks, dan memastikan pengulangan. Tanpa mereka, mencapai tingkat ketepatan dan efisiensi yang terlihat di manufaktur modern tidak mungkin. Kode -kode ini adalah bahasa yang menerjemahkan desain digital menjadi bagian fisik, menjadikannya penting untuk pemesinan otomatis.
Kode G umum dan fungsinya
| kode G | fungsi | deskripsi |
| G00 | Posisi cepat | Memindahkan alat ke koordinat yang ditentukan pada kecepatan maksimum (tidak pemotongan). |
| G01 | Interpolasi linier | Menggerakkan alat dalam garis lurus antara titik pada laju umpan yang dikendalikan. |
| G02 | Interpolasi melingkar (CW) | Memindahkan alat dalam jalur melingkar searah jarum jam ke titik yang ditentukan. |
| G03 | Interpolasi melingkar (CCW) | Menggerakkan alat dalam jalur melingkar berlawanan arah jarum jam ke titik yang ditentukan. |
| G04 | Tinggal | Jeda mesin untuk waktu yang ditentukan pada posisi saat ini. |
| G17 | Pemilihan Pesawat XY | Memilih bidang XY untuk operasi pemesinan. |
| G18 | Pemilihan Pesawat XZ | Memilih bidang XZ untuk operasi pemesinan. |
| G19 | Pemilihan Pesawat YZ | Memilih bidang YZ untuk operasi pemesinan. |
| G20 | Sistem inci | Menentukan bahwa program akan menggunakan inci sebagai unit. |
| G21 | Sistem metrik | Menentukan bahwa program ini akan menggunakan milimeter sebagai unit. |
| G40 | Batalkan kompensasi pemotong | Membatalkan diameter alat atau kompensasi radius apa pun. |
| G41 | Kompensasi Pemotong, Kiri | Mengaktifkan kompensasi jari -jari alat untuk sisi kiri. |
| G42 | Kompensasi pemotong, benar | Mengaktifkan kompensasi jari -jari alat untuk sisi kanan. |
| G43 | Kompensasi offset Tinggi Alat | Menerapkan offset panjang alat selama pemesinan. |
| G49 | Batalkan Kompensasi Tinggi Alat | Membatalkan Panjang Alat Kompensasi Offset. |
| G54 | Sistem Koordinat Kerja 1 | Memilih sistem koordinat kerja pertama. |
| G55 | Sistem Koordinat Kerja 2 | Memilih sistem koordinat kerja kedua. |
| G56 | Sistem Koordinat Kerja 3 | Memilih sistem koordinat kerja ketiga. |
| G57 | Sistem Koordinat Kerja 4 | Memilih sistem koordinat kerja keempat. |
| G58 | Sistem Koordinat Kerja 5 | Memilih sistem koordinat kerja kelima. |
| G59 | Sistem Koordinat Pekerjaan 6 | Memilih sistem koordinat kerja keenam. |
| G90 | Pemrograman absolut | Koordinat ditafsirkan sebagai posisi absolut relatif terhadap asal tetap. |
| G91 | Pemrograman tambahan | Koordinat ditafsirkan relatif terhadap posisi alat saat ini. |
Kode M umum dan fungsinya
| kode M | fungsi | deskripsi |
| M00 | Program berhenti | Sementara menghentikan program CNC. Membutuhkan intervensi operator untuk melanjutkan. |
| M01 | Program opsional berhenti | Menghentikan program CNC jika pemberhentian opsional diaktifkan. |
| M02 | Akhir program | Mengakhiri program CNC. |
| M03 | Spindle on (searah jarum jam) | Mulai spindle berputar searah jarum jam. |
| M04 | Spindle on (berlawanan arah jarum jam) | Mulai spindle berputar berlawanan arah jarum jam. |
| M05 | Spindle Off | Menghentikan rotasi spindel. |
| M06 | Perubahan Alat | Mengubah alat saat ini. |
| M08 | Pendingin aktif | Menyalakan sistem pendingin. |
| M09 | Cairan pendingin | Matikan sistem pendingin. |
| M30 | Akhir program dan reset | Mengakhiri program dan mengatur ulang kontrol ke awal. |
| M19 | Orientasi spindel | Mengarahkan spindel ke posisi tertentu untuk perubahan alat atau operasi lainnya. |
| M42 | Pilih gigi tinggi | Memilih mode gigi tinggi untuk spindle. |
| M09 | Cairan pendingin | Matikan sistem pendingin. |
Fungsi tambahan dalam pemrograman kode G dan M
Koordinat penentuan posisi (x, y, z)
Fungsi X, Y, dan Z mengontrol pergerakan alat dalam ruang 3D. Mereka menentukan posisi target untuk dipindahkan oleh alat.
X mewakili sumbu horizontal (kiri ke kanan)
Y mewakili sumbu vertikal (depan ke belakang)
Z mewakili sumbu kedalaman (naik dan turun)
Berikut adalah contoh bagaimana fungsi-fungsi ini digunakan dalam program Kode G:
G00 X10 Y20 Z5 (Pindah cepat ke x = 10, y = 20, z = 5) G01 x30 y40 z-2 F100 (langkah linier ke x = 30, y = 40, z = -2 pada laju umpan 100)
Koordinat Pusat ARC (I, J, K)
I, J, dan K menentukan titik tengah busur relatif terhadap titik awal. Mereka digunakan dengan perintah G02 (ARC searah jarum jam) dan G03 (counterclockwise arc).
Saya mewakili jarak sumbu x dari titik awal ke tengah
J mewakili jarak sumbu y dari titik awal ke tengah
K mewakili jarak sumbu z dari titik awal ke tengah
Lihatlah contoh pembuatan busur menggunakan I dan J:
G02 X50 Y50 I25 J25 F100 (ARC searah jarum jam ke x = 50, y = 50 dengan pusat di i = 25, j = 25)
Laju umpan (f)
Fungsi F menentukan kecepatan di mana alat bergerak selama operasi pemotongan. Ini diekspresikan dalam unit per menit (misalnya, inci per menit atau milimeter per menit).
Berikut adalah contoh pengaturan laju umpan:
G01 X100 Y200 F500 (Pindah linier ke x = 100, y = 200 pada laju umpan 500 unit/menit)
Kecepatan spindel
Fungsi S menetapkan kecepatan rotasi spindel. Biasanya dinyatakan dalam revolusi per menit (rpm).
Lihatlah contoh pengaturan kecepatan spindel ini:
M03 S1000 (Mulai spindle searah jarum jam dengan 1000 rpm)
Pemilihan alat (t)
Fungsi T memilih alat yang akan digunakan untuk operasi pemesinan. Setiap alat di pustaka alat mesin memiliki nomor unik yang ditetapkan untuk itu.
Berikut adalah contoh pemilihan alat:
T01 M06 (Pilih Alat Nomor 1 dan Lakukan Perubahan Alat)
Offset panjang alat (h) dan kompensasi jari -jari pahat (D)
Fungsi H dan D masing -masing mengkompensasi variasi dalam panjang alat dan jari -jari. Mereka memastikan penentuan posisi alat yang akurat relatif terhadap benda kerja.
Lihat contoh ini yang menggunakan fungsi H dan D:
G43 H01 (Terapkan Panjang Alat Offset Menggunakan Nomor Offset 1) G41 D01 (Terapkan Kompensasi Radius Alat Kiri Menggunakan Nomor Offset 1)
Metode pemrograman CNC dengan kode G dan M
Pemrograman manual
Pemrograman manual melibatkan penulisan kode G dan M dengan tangan. Programmer membuat kode berdasarkan persyaratan geometri dan pemesinan bagian.
Begini cara kerjanya:
Programmer menganalisis gambar bagian dan menentukan operasi pemesinan yang diperlukan.
Mereka menulis kode G dan M baris demi baris, menentukan pergerakan dan fungsi alat.
Program ini kemudian dimuat ke unit kontrol mesin CNC untuk dieksekusi.
Pemrograman manual memberi programmer kontrol penuh atas kode. Ini ideal untuk bagian sederhana atau modifikasi cepat.
Namun, ini bisa memakan waktu dan rentan terhadap kesalahan, terutama untuk geometri yang kompleks.
Pemrograman percakapan (pemrograman di mesin)
Pemrograman percakapan, juga dikenal sebagai pemrograman lantai toko, dilakukan langsung pada unit kontrol mesin CNC.
Alih -alih menulis kode G dan M secara manual, operator menggunakan menu interaktif dan antarmuka grafis untuk memasukkan parameter pemesinan. Unit kontrol kemudian menghasilkan kode G dan M yang diperlukan secara otomatis.
Berikut adalah beberapa keuntungan dari pemrograman percakapan:
Ini ramah pengguna dan membutuhkan lebih sedikit pengetahuan pemrograman
Ini memungkinkan pembuatan dan modifikasi program yang cepat dan mudah
Ini cocok untuk suku cadang sederhana dan produksi pendek
Namun, pemrograman percakapan mungkin tidak sefleksibel pemrograman manual untuk bagian yang kompleks.
Pemrograman CAD/CAM
Bagian ini dirancang menggunakan perangkat lunak CAD, membuat model digital 3D.
Model CAD diimpor ke perangkat lunak CAM.
Programmer memilih operasi pemesinan, alat, dan parameter pemotongan dalam perangkat lunak CAM.
Perangkat lunak CAM menghasilkan kode G dan M berdasarkan parameter yang dipilih.
Kode yang dihasilkan pasca diproses agar sesuai dengan persyaratan spesifik mesin CNC.
Kode pasca-diproses ditransfer ke mesin CNC untuk dieksekusi.
Manfaat Pemrograman CAD/CAM:
Ini mengotomatiskan proses pembuatan kode, menghemat waktu dan mengurangi kesalahan
Ini memungkinkan pemrograman geometri kompleks dan kontur 3D yang mudah
Ini menyediakan alat visualisasi dan simulasi untuk mengoptimalkan proses pemesinan
Ini memungkinkan perubahan dan pembaruan desain yang lebih cepat
Keterbatasan Pemrograman CAD/CAM:
Itu membutuhkan investasi dalam perangkat lunak dan pelatihan
Ini mungkin tidak hemat biaya untuk suku cadang sederhana atau proses produksi pendek
Kode yang dihasilkan mungkin memerlukan optimasi manual untuk mesin atau aplikasi tertentu
Saat menggunakan perangkat lunak CAD/CAM seperti UG atau MasterCam, pertimbangkan yang berikut:
Pastikan kompatibilitas antara model CAD dan perangkat lunak CAM
Pilih Prosesor Post yang sesuai untuk mesin CNC spesifik dan unit kontrol Anda
Kustomisasi parameter permesinan dan pustaka alat untuk mengoptimalkan kinerja
Verifikasi kode yang dihasilkan melalui simulasi dan uji coba mesin
Kode G dan M untuk berbagai jenis mesin CNC
Mesin penggilingan
Mesin penggilingan menggunakan kode G dan M untuk mengontrol pergerakan alat pemotong dalam tiga sumbu linier (x, y, dan z). Mereka digunakan untuk membuat permukaan datar atau berkontur, slot, saku, dan lubang.
Beberapa kode G umum yang digunakan dalam mesin penggilingan meliputi:
G00: Posisi cepat
G01: Interpolasi linier
G02/G03: Interpolasi melingkar (searah jarum jam/berlawanan arah jarum jam)
G17/G18/G19: Pemilihan Pesawat (XY, ZX, YZ)
Mode Kode M Fungsi seperti rotasi spindel, cairan pendingin, dan perubahan alat. Misalnya:
Mesin belok (mesin bubut)
Turning mesin, atau mesin bubut, gunakan kode G dan M untuk mengontrol pergerakan alat pemotong relatif terhadap benda kerja yang berputar. Mereka digunakan untuk membuat bagian silinder, seperti poros, busing, dan benang.
Selain kode G umum yang digunakan dalam mesin penggilingan, mesin bubut menggunakan kode spesifik untuk mengubah operasi:
Kode M dalam fungsi kontrol mesin bubut seperti rotasi spindel, pendingin, dan pengindeksan menara:
Pusat pemesinan
Pusat pemesinan menggabungkan kemampuan mesin penggilingan dan mesin bubut. Mereka dapat melakukan beberapa operasi pemesinan pada satu mesin, menggunakan beberapa sumbu dan perubahan alat.
Pusat pemesinan menggunakan kombinasi kode G dan M yang digunakan dalam mesin penggilingan dan mesin bubut, tergantung pada operasi spesifik yang dilakukan.
Mereka juga menggunakan kode tambahan untuk fungsi lanjutan, seperti:
Perbedaan dan fitur spesifik
Mesin penggilingan menggunakan G17/G18/G19 untuk pemilihan pesawat, sedangkan mesin bubut tidak memerlukan kode pemilihan pesawat.
Bubut menggunakan kode spesifik seperti G33 untuk pemotongan utas dan G76 untuk siklus threading, yang tidak digunakan dalam mesin penggilingan.
Pusat pemesinan menggunakan kode tambahan seperti G43/G44 untuk kompensasi panjang pahat dan M06 untuk perubahan alat, yang umumnya tidak digunakan dalam mesin milling mandiri atau mesin bubut.
Tips untuk Pemrograman Kode G dan M yang Efektif
Praktik terbaik untuk mengatur dan menyusun program kode G dan M
Berikut adalah beberapa praktik terbaik untuk diikuti saat mengatur dan menyusun program kode G dan M Anda:
Mulailah dengan header program yang jelas dan deskriptif, termasuk nomor program, nama bagian, dan penulis.
Gunakan komentar secara bebas untuk menjelaskan tujuan setiap bagian atau blok kode.
Atur program menjadi bagian logis, seperti perubahan alat, operasi pemesinan, dan urutan akhir.
Gunakan pemformatan dan lekukan yang konsisten untuk meningkatkan keterbacaan.
Modularisasi program dengan menggunakan subrutin untuk operasi berulang.
Dengan mengikuti praktik -praktik ini, Anda dapat membuat program yang lebih mudah dipahami, memelihara, dan memodifikasi.
Strategi untuk Mengoptimalkan Jalur Alat dan Meminimalkan Waktu Pemesinan
Mengoptimalkan jalur pahat dan meminimalkan waktu pemesinan sangat penting untuk pemesinan CNC yang efisien. Berikut adalah beberapa strategi yang perlu dipertimbangkan:
Gunakan jalur pahat sesingkat mungkin untuk mengurangi waktu yang tidak terpotong.
Minimalkan perubahan alat dengan mengurutkan operasi secara efektif.
Gunakan teknik pemesinan berkecepatan tinggi, seperti penggilingan trochoidal, untuk penghilangan material yang lebih cepat.
Sesuaikan laju umpan dan kecepatan spindel berdasarkan kondisi material dan pemotongan.
Gunakan siklus dan subrutin kalengan untuk menyederhanakan dan mempercepat pemrograman.
(jalur pahat yang tidak dioptimalkan) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 X50 Y50G01 X0 Y50G01 X0 Y0 (jalur pahat yang dioptimalkan) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 Y50G01 X101 YO01 YO01 X01 Y0G01 Y0G01 X01
Dengan menerapkan strategi ini, Anda dapat secara signifikan mengurangi waktu pemesinan dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.
Kesalahan umum untuk dihindari dalam pemrograman kode G dan M
Untuk memastikan permesinan yang akurat dan efisien, hindari kesalahan umum ini dalam pemrograman kode G dan M:
Lupa memasukkan kode M yang diperlukan, seperti perintah spindle dan pendingin.
Menggunakan unit yang salah atau tidak konsisten (misalnya, mencampur inci dan milimeter).
Tidak menentukan bidang yang benar (G17, G18, atau G19) untuk interpolasi melingkar.
Menghilangkan titik desimal dalam nilai koordinat.
Tidak mempertimbangkan kompensasi jari -jari alat saat pemrograman kontur.
Periksa kembali kode Anda dan gunakan alat simulasi untuk menangkap dan memperbaiki kesalahan ini sebelum menjalankan program pada mesin.
Pentingnya verifikasi dan simulasi program sebelum pemesinan
Verifikasi dan simulasi program adalah langkah penting sebelum menjalankan program pada mesin CNC. Mereka membantu Anda:
Mengidentifikasi dan memperbaiki kesalahan dalam kode.
Visualisasikan jalur alat dan pastikan mereka cocok dengan geometri yang diinginkan.
Periksa potensi tabrakan atau batas mesin.
Perkirakan waktu pemesinan dan optimalkan prosesnya.
Sebagian besar perangkat lunak CAM mencakup alat simulasi yang memungkinkan Anda memverifikasi program dan melihat pratinjau proses pemesinan. Manfaatkan alat -alat ini untuk memastikan program Anda berjalan dengan lancar dan menghasilkan hasil yang diharapkan.
Tinjau kode G dan M untuk kesalahan atau ketidakkonsistenan yang jelas.
Muat program ke dalam modul simulasi perangkat lunak CAM.
Siapkan bahan stok, perlengkapan, dan alat di lingkungan simulasi.
Jalankan simulasi dan amati jalur pahat, penghapusan material, dan gerakan mesin.
Periksa setiap tabrakan, gouges, atau gerakan yang tidak diinginkan.
Pastikan bagian simulasi akhir cocok dengan desain yang dimaksud.
Membuat penyesuaian yang diperlukan untuk program berdasarkan hasil simulasi.
Ringkasan
Dalam artikel ini, kami telah mengeksplorasi peran penting kode G dan M dalam pemesinan CNC. Bahasa pemrograman ini mengontrol pergerakan dan fungsi mesin CNC, memungkinkan manufaktur yang tepat dan otomatis.
Kami telah membahas dasar -dasar kode G, yang menangani geometri dan jalur pahat, dan kode M, yang mengelola fungsi mesin seperti rotasi spindel dan kontrol pendingin.
Memahami kode G dan M sangat penting untuk pemrogram CNC, operator, dan profesional manufaktur. Ini memungkinkan mereka untuk membuat program yang efisien, mengoptimalkan proses pemesinan, dan memecahkan masalah secara efektif.
T: Apa cara terbaik untuk mempelajari pemrograman kode G dan M?
A: Berlatih dengan pengalaman langsung. Mulailah dengan program sederhana dan secara bertahap meningkatkan kompleksitas. Cari bimbingan dari programmer berpengalaman atau ambil kursus.
T: Dapatkah kode G dan M digunakan dengan semua jenis mesin CNC?
A: Ya, tetapi dengan beberapa variasi. Kode dasar serupa, tetapi mesin spesifik mungkin memiliki kode tambahan atau dimodifikasi.
T: Apakah kode G dan M terstandarisasi di berbagai sistem kontrol CNC?
A: Sebagian besar, tetapi tidak sepenuhnya. Fundamental distandarisasi, tetapi ada beberapa perbedaan antara sistem kontrol. Selalu merujuk ke manual pemrograman mesin.
T: Bagaimana cara saya memecahkan masalah umum dengan program kode G dan M?
A: Gunakan alat simulasi untuk mengidentifikasi kesalahan. Kode periksa ganda untuk kesalahan seperti desimal yang hilang atau unit yang salah. Konsultasikan dengan manual mesin dan sumber daya online.
T: Sumber daya apa yang tersedia untuk pembelajaran lebih lanjut tentang kode G dan M?
A: Manual pemrograman mesin, tutorial online, forum, dan kursus. Buku dan panduan pemrograman CNC. Pengalaman praktis dan bimbingan dari programmer berpengalaman.
T: Bagaimana kode G dan M mempengaruhi presisi dan efisiensi pemesinan?
A: Penggunaan kode yang tepat mengoptimalkan jalur alat, mengurangi waktu pemesinan, dan memastikan gerakan yang tepat. Struktur dan organisasi kode yang efisien meningkatkan kinerja pemesinan secara keseluruhan.
T: Bagaimana kode G dan M dapat dioptimalkan untuk mengurangi waktu pemesinan dan meningkatkan kualitas pemesinan?
A: Minimalkan gerakan non-pemotongan. Gunakan siklus dan subrutin kalengan. Sesuaikan laju umpan dan kecepatan spindel untuk kondisi pemotongan yang optimal.
T: Fungsi canggih apa yang dapat dicapai dengan menggunakan makro dan pemrograman parametrik?
A: Otomatisasi tugas berulang. Pembuatan siklus kalengan khusus. Pemrograman parametrik untuk program yang fleksibel dan mudah beradaptasi. Integrasi dengan sensor dan sistem eksternal.
