Prelucrarea CNC a revoluționat fabricația modernă cu precizia și automatizarea sa. Dar de unde știu aceste mașini ce să facă? Răspunsul constă în codurile G și M. Aceste coduri sunt limbajele de programare care controlează fiecare mișcare și funcție a unei mașini CNC. În această postare, veți afla cum funcționează împreună codurile G și M pentru a obține prelucrări precise, asigurând eficiența și precizia proceselor de fabricație.
Ce sunt codurile G și M?
Codurile G și M sunt coloana vertebrală a programării CNC. Aceștia instruiesc mașina despre cum să se miște și să îndeplinească diverse funcții. Să ne scufundăm în ceea ce înseamnă aceste coduri și cum diferă.
Definiția g coduri
Codurile G, scurte pentru codurile 'Geometry ', sunt inima programului CNC. Ei controlează mișcarea și poziționarea mașinilor -unelte. Când doriți ca instrumentul dvs. să se deplaseze într -o linie dreaptă sau un arc, utilizați coduri G.
Codurile G spun mașinii de unde să meargă și cum să ajungi acolo. Ele specifică coordonatele și tipul de mișcare, cum ar fi poziționarea rapidă sau interpolarea liniară.
Definiția m coduri
Coduri m, care reprezintă codurile 'Diverse ' sau 'Machine ', gestionează funcțiile auxiliare ale mașinii CNC. Acestea controlează acțiuni precum pornirea sau oprirea fusului, schimbarea instrumentelor și activarea lichidului de răcire.
În timp ce codurile G se concentrează pe mișcarea instrumentului, codurile M gestionează procesul general de prelucrare. Se asigură că mașina funcționează în siguranță și eficient.
Diferențe între codurile G și M
Deși codurile G și M funcționează împreună, acestea servesc scopuri distincte:
Gândiți -vă la asta în acest fel:
| Aspect | G Coduri | m Coduri |
| Funcţie | Controlează mișcările și poziționarea | Controlează funcțiile mașinii auxiliare |
| Concentrați -vă | Căi de instrumente și geometrie | Operațiuni precum schimbările de instrumente și lichidul de răcire |
| Exemplu | G00 (poziționare rapidă) | M03 (Start Spindle, în sensul acelor de ceasornic) |
Istoria codurilor G și M în programarea CNC
Dezvoltarea prelucrării CNC în anii '50
Povestea codurilor G și M începe odată cu nașterea prelucrării CNC. În 1952, John T. Parsons a colaborat cu IBM pentru a dezvolta primul mașini -unelte controlat numeric. Această invenție inovatoare a pus bazele prelucrării moderne de CNC.
Mașina lui Parsons a folosit bandă perforată pentru a stoca și executa instrucțiuni de prelucrare. A fost un pas revoluționar către automatizarea procesului de fabricație. Cu toate acestea, programarea acestor mașini timpurii a fost o sarcină complexă și consumatoare de timp.
Evoluție de la bandă perforată la programarea modernă a codului G și M
Pe măsură ce tehnologia CNC a avansat, la fel și metodele de programare. În anii '50, programatorii au folosit bandă perforată pentru instrucțiuni de intrare. Fiecare gaură de pe bandă a reprezentat o comandă specifică.
La sfârșitul anilor '50, a apărut un nou limbaj de programare: APT (instrumente programate automat). APT a permis programatorilor să utilizeze declarații asemănătoare în limba engleză pentru a descrie operațiunile de prelucrare. Acest lucru a făcut ca programarea să fie mai intuitivă și mai eficientă.
Limba aptă a pus bazele codurilor G și M. În anii 1960, aceste coduri au devenit standardul pentru programarea CNC. Au oferit o modalitate mai concisă și mai standardizată de a controla mașinile -unelte.
Importanța codurilor G și M în activarea prelucrării precise și automatizate
Codurile G și M au jucat un rol crucial în evoluția prelucrării CNC. Acestea permit mașinilor să urmeze căi exacte, să automatizeze procesele complexe și să asigure repetabilitatea. Fără ei, atingerea nivelului de precizie și eficiență observată în fabricația modernă ar fi imposibilă. Aceste coduri sunt limbajul care traduce design -urile digitale în piese fizice, ceea ce le face esențiale pentru prelucrarea automată.
Codurile G comune și funcțiile lor
| G | Cod | Descriere |
| G00 | Poziționare rapidă | Mută instrumentul către coordonate specificate la viteză maximă (non-tăiere). |
| G01 | Interpolarea liniară | Mută instrumentul într -o linie dreaptă între puncte la o viteză de alimentare controlată. |
| G02 | Interpolarea circulară (CW) | Mută instrumentul pe o cale circulară în sensul acelor de ceasornic într -un punct specificat. |
| G03 | Interpolarea circulară (CCW) | Mută instrumentul într -o cale circulară în sens invers acelor de ceasornic într -un punct specificat. |
| G04 | Locui | Întrerupe mașina pentru o perioadă specificată în poziția sa actuală. |
| G17 | Selecția avionului XY | Selectează planul XY pentru operațiuni de prelucrare. |
| G18 | Selecția avionului XZ | Selectează avionul XZ pentru operațiuni de prelucrare. |
| G19 | Selecția avionului YZ | Selectează avionul YZ pentru operațiuni de prelucrare. |
| G20 | Sistem de inch | Specifică faptul că programul va folosi inci ca unități. |
| G21 | Sistem metric | Specifică faptul că programul va folosi milimetri ca unități. |
| G40 | Anulați compensația tăietorului | Anulează orice diametru al sculei sau compensarea razei. |
| G41 | Compensare a tăietorului, stânga | Activează compensarea razei de instrumente pentru partea stângă. |
| G42 | Compensare a tăietorului, dreapta | Activează compensarea razei de instrumente pentru partea dreaptă. |
| G43 | Compensarea compensării compensării sculei | Aplică decalarea lungimii sculei în timpul prelucrării. |
| G49 | Anulați compensarea înălțimii sculei | Anulează compensația de compensare a lungimii instrumentului. |
| G54 | Sistemul de coordonate de lucru 1 | Selectează primul sistem de coordonate de lucru. |
| G55 | Sistemul de coordonate 2 | Selectează al doilea sistem de coordonate de lucru. |
| G56 | Sistemul de coordonate de lucru 3 | Selectează al treilea sistem de coordonate de lucru. |
| G57 | Sistemul de coordonate de lucru 4 | Selectează al patrulea sistem de coordonate de lucru. |
| G58 | Sistemul de coordonate de lucru 5 | Selectează al cincilea sistem de coordonate de lucru. |
| G59 | Sistemul de coordonate de lucru 6 | Selectează al șaselea sistem de coordonate de lucru. |
| G90 | Programare absolută | Coordonatele sunt interpretate ca poziții absolute în raport cu o origine fixă. |
| G91 | Programare incrementală | Coordonatele sunt interpretate în raport cu poziția curentă a instrumentului. |
Codurile M comune și funcțiile lor m
| codului m | funcției | Descrierea |
| M00 | Oprirea programului | Oprește temporar programul CNC. Necesită ca intervenția operatorului să continue. |
| M01 | Opțional Oprirea programului | Opriți programul CNC dacă este activată opțiunea. |
| M02 | Sfârșitul programului | Încheie programul CNC. |
| M03 | Ax pornit (în sensul acelor de ceasornic) | Începe fusul rotativ în sensul acelor de ceasornic. |
| M04 | Fus pornit (în sens invers acelor de ceasornic) | Începe fusul rotativ în sens invers acelor de ceasornic. |
| M05 | Fusul oprit | Oprește rotația fusului. |
| M06 | Schimbarea instrumentelor | Modifică instrumentul curent. |
| M08 | Lichid de răcire pe | Activează sistemul de lichid de răcire. |
| M09 | Lichid de răcire | Opri sistemul de lichid de răcire. |
| M30 | Încheierea programului și resetarea programului | Încheie programul și resetează controlul la început. |
| M19 | Orientarea fusului | Orientează fusul către o poziție specificată pentru schimbarea instrumentului sau alte operații. |
| M42 | Select de mare viteză | Selectează modul de viteză mare pentru ax. |
| M09 | Lichid de răcire | Opri sistemul de lichid de răcire. |
Funcții auxiliare în programarea codului G și M
Coordonate de poziționare (x, y, z)
Funcțiile X, Y și Z controlează mișcarea instrumentului în spațiul 3D. Ei specifică poziția țintă la care se va deplasa instrumentul.
X reprezintă axa orizontală (de la stânga la dreapta)
Y reprezintă axa verticală (față în spate)
Z reprezintă axa de adâncime (în sus și în jos)
Iată un exemplu despre modul în care aceste funcții sunt utilizate într-un program de cod G:
G00 X10 Y20 Z5 (mișcare rapidă la x = 10, y = 20, z = 5) G01 x30 Y40 Z-2 F100 (mișcare liniară la x = 30, y = 40, z = -2 la o rată de alimentare de 100)
Coordonatele Centrului Arc (I, J, K)
I, J și K Specificați punctul central al unui arc în raport cu punctul de plecare. Sunt utilizate cu comenzi G02 (Clockwise Arc) și G03 (ARC în sens invers acelor de ceasornic).
I reprezintă distanța axei X de la punctul de pornire la centru
J reprezintă distanța axei y de la punctul de pornire până la centru
K reprezintă distanța axei z de la punctul de pornire până la centru
Consultați acest exemplu de creare a unui arc folosind I și J:
G02 X50 Y50 I25 J25 F100 (în sensul acelor de ceasornic la x = 50, y = 50 cu centru la i = 25, j = 25)
Rata de alimentare (F)
Funcția F determină viteza cu care se mișcă sculptul în timpul operațiunilor de tăiere. Este exprimat în unități pe minut (de exemplu, inci pe minut sau milimetri pe minut).
Iată un exemplu de setare a vitezei de alimentare:
G01 X100 Y200 F500 (mișcare liniară la x = 100, y = 200 la o rată de alimentare de 500 de unități/min)
Viteza (viteza) axului
Funcția S stabilește viteza de rotație a fusului. De obicei este exprimat în revoluții pe minut (RPM).
Aruncați o privire la acest exemplu de setare a vitezei fusului:
M03 S1000 (porniți axul în sensul acelor de ceasornic la 1000 rpm)
Selectarea instrumentelor (T)
Funcția T selectează instrumentul care va fi utilizat pentru operația de prelucrare. Fiecare instrument din biblioteca de instrumente a mașinii are un număr unic care îi este atribuit.
Iată un exemplu de selectare a unui instrument:
T01 M06 (selectați numărul de instrument 1 și efectuați schimbarea instrumentului)
Compensarea lungimii instrumentului (H) și a compensării razei de scule (D)
Funcțiile H și D compensează variațiile lungimii și razei sculei. Acestea asigură poziționarea exactă a instrumentului în raport cu piesa de lucru.
Consultați acest exemplu care utilizează atât funcții H cât și D:
G43 H01 (Aplicați compensarea lungimii instrumentului folosind numărul de compensare 1) G41 D01 (Aplicați compensarea razei de instrumente stânga folosind numărul 1)
Metode de programare CNC cu coduri G și M
Programare manuală
Programarea manuală implică scrierea codurilor G și M de mână. Programatorul creează codul pe baza cerințelor de geometrie și prelucrare a piesei.
Iată cum funcționează de obicei:
Programatorul analizează desenul pieselor și determină operațiunile de prelucrare necesare.
Scriu codurile G și M linia cu linie, specificând mișcările și funcțiile instrumentului.
Programul este apoi încărcat în unitatea de control a mașinii CNC pentru execuție.
Programarea manuală oferă programatorului un control complet asupra codului. Este ideal pentru piese simple sau modificări rapide.
Cu toate acestea, poate fi consumator de timp și predispus la erori, în special pentru geometrii complexe.
Programare conversațională (programare la mașină)
Programarea conversațională, cunoscută și sub denumirea de programare a magazinului, se face direct pe unitatea de control a mașinii CNC.
În loc să scrie coduri G și M manual, operatorul folosește meniuri interactive și interfețe grafice pentru a introduce parametrii de prelucrare. Unitatea de control generează apoi codurile G și M necesare automat.
Iată câteva avantaje ale programării conversaționale:
Este ușor de utilizat și necesită mai puține cunoștințe de programare
Permite crearea și modificarea rapidă și ușoară a programelor
Este potrivit pentru piese simple și pentru producții scurte
Cu toate acestea, programarea conversațională poate să nu fie la fel de flexibilă ca programarea manuală pentru piese complexe.
Programare CAD/CAM
Partea este proiectată folosind software CAD, creând un model digital 3D.
Modelul CAD este importat în software -ul CAM.
Programatorul selectează operațiunile de prelucrare, instrumentele și parametrii de tăiere din software -ul CAM.
Software -ul CAM generează codurile G și M bazate pe parametrii selectați.
Codul generat este post-procesat pentru a se potrivi cu cerințele specifice ale mașinii CNC.
Codul post-procesat este transferat la mașina CNC pentru execuție.
Beneficiile programării CAD/CAM:
Automatizează procesul de generare a codului, economisind timp și reducerea erorilor
Permite programarea ușoară a geometriilor complexe și a contururilor 3D
Oferă instrumente de vizualizare și simulare pentru a optimiza procesul de prelucrare
Permite modificări și actualizări de proiectare mai rapide
Limitări ale programării CAD/CAM:
Necesită investiții în software și instruire
Este posibil să nu fie rentabil pentru piese simple sau pentru producția scurtă de producție
Codul generat poate necesita optimizare manuală pentru anumite mașini sau aplicații
Când utilizați software CAD/CAM precum UG sau MasterCam, luați în considerare următoarele:
Asigurați -vă compatibilitatea între modelul CAD și software -ul CAM
Selectați post-procesoare adecvate pentru mașina dvs. CNC și unitatea de control specifică CNC
Personalizați parametrii de prelucrare și bibliotecile de instrumente pentru a optimiza performanța
Verificați codul generat prin încercări de simulare și mașini
Coduri G și M pentru diferite tipuri de mașini CNC
Mașini de frezare
Mașinile de frezare folosesc coduri G și M pentru a controla mișcarea instrumentului de tăiere în trei axe liniare (X, Y și Z). Sunt folosite pentru crearea de suprafețe plate sau conturate, sloturi, buzunare și găuri.
Unele coduri G comune utilizate în mașinile de frezare includ:
G00: poziționare rapidă
G01: Interpolarea liniară
G02/G03: interpolare circulară (în sensul acelor de ceasornic/în sensul acelor de ceasornic)
G17/G18/G19: Selecție de avion (XY, ZX, YZ)
M Funcții de control ale codurilor M, cum ar fi rotația fusului, lichidul de răcire și modificările instrumentului. De exemplu:
Mașini de întoarcere (strunguri)
Mașini de întoarcere sau strunguri, utilizați coduri G și M pentru a controla mișcarea instrumentului de tăiere în raport cu piesa de prelucrat rotativă. Sunt folosite pentru crearea de piese cilindrice, cum ar fi arbori, bucșe și fire.
În plus față de codurile G comune utilizate în mașinile de frezare, strungurile folosesc coduri specifice pentru transformarea operațiunilor:
Coduri M în strunguri de control funcții precum rotația fusului, lichidul de răcire și indexarea turelei:
Centre de prelucrare
Centrele de prelucrare combină capacitățile mașinilor de frezare și strunguri. Acestea pot efectua mai multe operații de prelucrare pe o singură mașină, folosind mai multe axe și modificări ale sculelor.
Centrele de prelucrare utilizează o combinație de coduri G și M utilizate în mașinile de frezare și strunguri, în funcție de operația specifică efectuată.
De asemenea, folosesc coduri suplimentare pentru funcții avansate, cum ar fi:
G43/G44: Compensarea lungimii instrumentului
G54-G59: Selectarea sistemului de coordonate de lucru
M06: Schimbarea instrumentului
M19: Orientarea fusului
Diferențe și caracteristici specifice
Mașinile de frezare folosesc G17/G18/G19 pentru selecția avionului, în timp ce strungurile nu necesită coduri de selecție a avionului.
Mărzinile folosesc coduri specifice precum G33 pentru tăierea firului și G76 pentru cicluri de filetare, care nu sunt utilizate în mașinile de frezare.
Centrele de prelucrare utilizează coduri suplimentare precum G43/G44 pentru compensarea lungimii sculei și M06 pentru modificări ale sculei, care nu sunt utilizate în mod obișnuit în mașini de frezare autonome sau strunguri.
Sfaturi pentru o programare eficientă a codului G și M
Cele mai bune practici pentru organizarea și structurarea programelor de cod G și M
Iată câteva cele mai bune practici de urmat atunci când organizați și structurați programele de cod G și M:
Începeți cu un antet de program clar și descriptiv, inclusiv numărul programului, numele piesei și autorul.
Utilizați comentarii liberal pentru a explica scopul fiecărei secțiuni sau bloc de cod.
Organizați programul în secțiuni logice, cum ar fi schimbările de scule, operațiunile de prelucrare și secvențele de sfârșit.
Utilizați formatare și indentare consistentă pentru a îmbunătăți lizibilitatea.
Modularizează programul folosind subrutine pentru operații repetate.
Urmărind aceste practici, puteți crea programe mai ușor de înțeles, de întreținut și de modificat.
Strategii pentru optimizarea căilor de instrumente și minimizarea timpului de prelucrare
Optimizarea căilor de scule și minimizarea timpului de prelucrare sunt esențiale pentru prelucrarea eficientă a CNC. Iată câteva strategii de luat în considerare:
Utilizați cele mai scurte căi de instrumente posibile pentru a reduce timpul de reducere.
Minimizați modificările instrumentelor prin secvențarea operațiunilor în mod eficient.
Utilizați tehnici de prelucrare de mare viteză, cum ar fi freza trochoidă, pentru o îndepărtare mai rapidă a materialelor.
Reglați ratele de alimentare și viteza fusului pe baza materialului și a condițiilor de tăiere.
Folosiți cicluri de conserve și subrutine pentru a simplifica și accelera programarea.
(Calea de instrumente neoptimizată) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 X50 Y50G01 X0 Y50G01 X0 Y0 (Calea de instrumente optimizate) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y0G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y0G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y0G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y0G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y
Prin implementarea acestor strategii, puteți reduce semnificativ timpul de prelucrare și îmbunătățiți eficiența generală.
Greșeli obișnuite de evitat în programarea codului G și M
Pentru a asigura o prelucrare exactă și eficientă, evitați aceste greșeli comune în programarea codului G și M:
Uitarea de a include codurile M necesare, cum ar fi comenzile fusului și lichidului de răcire.
Folosind unități incorecte sau inconsistente (de exemplu, amestecând centimetri și milimetri).
Nu specifică planul corect (G17, G18 sau G19) pentru interpolarea circulară.
Omiterea punctelor zecimale în valorile de coordonate.
Nu luați în considerare compensarea razei de instrumente la contururile de programare.
Verificați dublu codul și utilizați instrumente de simulare pentru a prinde și corecta aceste greșeli înainte de a rula programul pe mașină.
Importanța verificării și simulării programului înainte de prelucrare
Verificarea și simularea programului sunt pași esențiali înainte de a rula un program pe mașina CNC. Te ajută:
Identificați și corectați erorile din cod.
Vizualizați căile de instrumente și asigurați -vă că se potrivesc cu geometria dorită.
Verificați dacă există potențiale coliziuni sau limite de mașină.
Estimați timpul de prelucrare și optimizați procesul.
Majoritatea software -ului CAM includ instrumente de simulare care vă permit să verificați programul și să previzualizați procesul de prelucrare. Profitați de aceste instrumente pentru a vă asigura că programul dvs. rulează fără probleme și produce rezultatele așteptate.
Examinați codul G și M pentru orice erori sau inconsistențe evidente.
Încărcați programul în modulul de simulare al software -ului CAM.
Configurați materialul de stoc, accesorii și instrumente în mediul de simulare.
Rulați simularea și observați căile sculei, îndepărtarea materialelor și mișcări ale mașinii.
Verificați dacă există coliziuni, goluri sau mișcări nedorite.
Verificați dacă partea finală simulată se potrivește cu designul prevăzut.
Faceți ajustări necesare la program pe baza rezultatelor simulării.
Rezumat
În acest articol, am explorat rolul esențial al codurilor G și M în prelucrarea CNC. Aceste limbaje de programare controlează mișcările și funcțiile mașinilor CNC, permițând fabricarea precisă și automatizată.
Am acoperit elementele fundamentale ale codurilor G, care gestionează geometria și căile de scule și codurile M, care gestionează funcțiile mașinii, cum ar fi rotația fusului și controlul lichidului de răcire.
Înțelegerea codurilor G și M este crucială pentru programatorii, operatorii și profesioniștii din producție CNC. Le permite să creeze programe eficiente, să optimizeze procesele de prelucrare și să rezolve probleme în mod eficient.
Întrebări frecvente despre codurile G și M în Prelucrare CNC
Î: Care este cel mai bun mod de a învăța programarea codului G și M?
R: Practicați cu experiență practică. Începeți cu programe simple și crește treptat complexitatea. Căutați îndrumări de la programatori cu experiență sau luați cursuri.
Î: Codurile G și M pot fi utilizate cu toate tipurile de mașini CNC?
R: Da, dar cu unele variații. Codurile de bază sunt similare, dar mașinile specifice pot avea coduri suplimentare sau modificate.
Î: Codurile G și M sunt standardizate pe diferite sisteme de control CNC?
R: Mai ales, dar nu în întregime. Fundamentele sunt standardizate, dar există unele diferențe între sistemele de control. Consultați întotdeauna manualul de programare al mașinii.
Î: Cum pot rezolva problemele comune cu programele de cod G și M?
R: Utilizați instrumente de simulare pentru a identifica erorile. Cod dublu-verificare pentru greșeli precum zecimale lipsă sau unități incorecte. Consultați manualele de mașini și resursele online.
Î: Ce resurse sunt disponibile pentru învățarea ulterioară despre codurile G și M?
R: Manuale de programare a mașinilor, tutoriale online, forumuri și cursuri. Cărți și ghiduri de programare CNC. Experiență practică și mentorat de la programatori cu experiență.
Î: Cum afectează codurile G și M, precizia și eficiența prelucrării?
R: Utilizarea corectă a codurilor optimizează căile de scule, reduce timpul de prelucrare și asigură mișcări precise. Structura eficientă a codului și organizarea îmbunătățesc performanța generală a prelucrării.
Î: Cum pot fi optimizate codurile G și M pentru a reduce timpul de prelucrare și pentru a îmbunătăți calitatea prelucrării?
R: Minimizați mișcările care nu sunt tăiate. Folosiți cicluri de conserve și subrutine. Reglați ratele de alimentare și viteza fusului pentru condiții de tăiere optime.
Î: Ce funcții avansate pot fi obținute folosind macro -uri și programare parametrică?
R: Automatizarea sarcinilor repetitive. Crearea de cicluri personalizate. Programare parametrică pentru programe flexibile și adaptabile. Integrare cu senzori și sisteme externe.
