Obdelava CNC je s svojo natančnostjo in avtomatizacijo spremenila sodobno proizvodnjo. Kako pa ti stroji vedo, kaj storiti? Odgovor je v kodah G in M. Te kode so programski jeziki, ki nadzorujejo vsako gibanje in funkcijo CNC stroja. V tej objavi se boste naučili, kako kode G in M delujejo skupaj, da dosežejo natančno obdelavo, pri čemer zagotavljajo učinkovitost in natančnost v proizvodnih procesih.
Kaj sta kodi G in M?
Kode G in M sta hrbtenica programa CNC. Stroj naročijo, kako se premikati in opravljati različne funkcije. Potopimo se v to, kar pomenijo te kode in kako se razlikujejo.
Opredelitev G kode
G kode, kratke za 'Geometry ' kode, so srce programiranja CNC. Nadzirajo gibanje in pozicioniranje obdelovalnih strojev. Ko želite, da se vaše orodje premika v ravni črti ali loku, uporabljate G kode.
G kode povejte stroju, kam iti in kako priti tja. Določajo koordinate in vrsto gibanja, kot sta hitro pozicioniranje ali linearna interpolacija.
Opredelitev M kode
M kode, ki pomenijo 'Razno ' ali 'stroje ' kode, upravljajo s pomožnimi funkcijami naprave CNC. Nadzirajo dejanja, kot je vklop ali izklop vretena, spreminjanje orodij in aktiviranje hladilne tekočine.
Medtem ko se kode G osredotočajo na gibanje orodja, M kode upravljajo celoten postopek obdelave. Zagotavljajo, da stroj deluje varno in učinkovito.
Razlike med kodami G in M
Čeprav kode G in M delujejo skupaj, služijo različnim namenom:
Pomislite na to:
G kode povejte orodju, kam iti in kako se premikati.
M Kode obravnavajo celotno delovanje in stanje naprave.
| Aspect | g kode | m kode |
| Delovanje | Nadzoruje gibe in pozicioniranje | Krmilje funkcije pomožnega stroja |
| Osredotočenost | Orodne poti in geometrija | Operacije, kot so spremembe orodja in hladilna tekočina |
| Primer | G00 (hitro pozicioniranje) | M03 (zaženite vreteno, v smeri urinega kazalca) |
Zgodovina kod G in M v programiranju CNC
Razvoj obdelave CNC v petdesetih letih prejšnjega stoletja
Zgodba o kodah G in M se začne z rojstvom obdelave CNC. Leta 1952 je John T. Parsons sodeloval z IBM -om, da bi razvil prvo številčno nadzorovano obdelovalno orodje. Ta prelomni izum je postavil temelje za sodobno obdelavo CNC.
Parsonov stroj je za shranjevanje in izvajanje navodil za obdelavo uporabil udarec. To je bil revolucionarni korak k avtomatizaciji proizvodnega procesa. Vendar je bilo programiranje teh zgodnjih strojev zapletena in zamudna naloga.
Evolucija od udarnega traku do sodobnega programiranja kode G in M
Kot je napredovala CNC Technology, so to storile tudi metode programiranja. V petdesetih letih prejšnjega stoletja so programerji za vnos navodil uporabili udarni trak. Vsaka luknja na traku je predstavljala določen ukaz.
V poznih petdesetih letih se je pojavil nov programski jezik: APT (samodejno programirana orodja). APT je programerjem omogočil, da uporabljajo angleško podobne izjave za opis obdelovalnih operacij. Zaradi tega je programiranje bolj intuitivno in učinkovito.
Apt jezik je postavil temelje za kode G in M. V šestdesetih letih so te kode postale standard za programiranje CNC. Zagotovili so bolj jedrnat in standardiziran način za nadzor obdelovalnih strojev.
Pomen kode G in M pri omogočanju natančne in avtomatizirane obdelave
Kode G in M so igrale ključno vlogo pri razvoju obdelave CNC. Strojem omogočajo, da sledijo natančnim potm, avtomatizirajo zapletene procese in zagotavljajo ponovljivost. Brez njih bi bilo doseganje stopnje natančnosti in učinkovitosti, ki jo opazimo v sodobni proizvodnji, nemogoče. Te kode so jezik, ki digitalne modele prevaja v fizične dele, zaradi česar so bistveni za samodejno obdelavo.
Skupne kode G in njihove funkcije
| G | funkcije kode | Opis |
| G00 | Hitro pozicioniranje | Orodje premakne na določene koordinate z največjo hitrostjo (nerezanje). |
| G01 | Linearna interpolacija | Premakne orodje v ravni črti med točkami pri nadzorovani hitrosti dovajanja. |
| G02 | Krožna interpolacija (CW) | Orodje premakne v krožni poti v smeri urinega kazalca na določeno točko. |
| G03 | Krožna interpolacija (CCW) | Orodje premakne v krožni poti v nasprotni smeri urinega kazalca na določeno točko. |
| G04 | DWELL | Stroj ustavi za določen čas v trenutnem položaju. |
| G17 | Izbira ravnine XY | Izbere XY ravnino za obdelavo. |
| G18 | Izbira ravnine xz | Izbere ravnino XZ za obdelavo. |
| G19 | Izbira letala YZ | Izbere ravnino YZ za obdelavo. |
| G20 | Palčni sistem | Določi, da bo program kot enote uporabljal palce. |
| G21 | Metrični sistem | Določi, da bo program uporabljal milimetre kot enote. |
| G40 | Prekliči nadomestilo rezalnika | Prekliče kateri koli premer orodja ali kompenzacijo polmera. |
| G41 | Nadomestilo rezalnika, levo | Aktivira kompenzacijo polmera orodja za levo stran. |
| G42 | Nadomestilo rezalnika, prav | Aktivira kompenzacijo polmera orodja za desno stran. |
| G43 | Nadomestilo za odmik višine orodja | Med obdelavo uporablja odmik dolžine orodja. |
| G49 | Prekliči kompenzacijo višine orodja | Prekliči nadomestilo za odmik dolžine orodja. |
| G54 | Delovni koordinatni sistem 1 | Izbere prvi koordinatni sistem. |
| G55 | Delovni koordinatni sistem 2 | Izbere drugi delovni koordinatni sistem. |
| G56 | Delovni koordinatni sistem 3 | Izbere tretji koordinatni sistem. |
| G57 | Delovni koordinatni sistem 4 | Izbere četrti koordinatni sistem dela. |
| G58 | Delovni koordinatni sistem 5 | Izbere peti koordinatni sistem. |
| G59 | Delovni koordinatni sistem 6 | Izbere šesti koordinatni sistem. |
| G90 | Absolutno programiranje | Koordinate se razlagajo kot absolutni položaji glede na fiksni izvor. |
| G91 | Inkrementalno programiranje | Koordinate se razlagajo glede na trenutni položaj orodja. |
Skupne kode M in njihove funkcije
| M | funkcije kode | Opis |
| M00 | Program Stop | Začasno ustavi program CNC. Zahteva, da se intervencija operaterja nadaljuje. |
| M01 | Neobvezna programska postaja | Če se aktivira neobvezna zaustavitev, ustavi program CNC. |
| M02 | Program program | Konča program CNC. |
| M03 | Vreteno vklopljeno (v smeri urinega kazalca) | Zažene vreteno, ki se vrti v smeri urinega kazalca. |
| M04 | Vreteno vklopljeno (v nasprotni smeri urinega kazalca) | Zažene vreteno, ki se vrti v nasprotni smeri urinega kazalca. |
| M05 | Vreteno | Ustavi vrtenje vretena. |
| M06 | Sprememba orodja | Spremeni trenutno orodje. |
| M08 | Hladilna tekočina vklopljena | Vklopi sistem hladilne tekočine. |
| M09 | Hladilna tekočina izklopljena | Izklopi sistem hladilne tekočine. |
| M30 | Program konec in ponastavitev | Konča program in ponastavi nadzor na začetek. |
| M19 | Orientacija vretena | Vreteno usmeri v določen položaj za spremembo orodja ali druge operacije. |
| M42 | Izberite visoko prestavo | Izbere način visoke prestave za vreteno. |
| M09 | Hladilna tekočina izklopljena | Izklopi sistem hladilne tekočine. |
Pomožne funkcije v programiranju kode G in M
Koordinate pozicioniranja (x, y, z)
Funkcije X, Y in Z nadzorujejo gibanje orodja v 3D prostoru. Določajo ciljni položaj za prehod na orodje.
X predstavlja vodoravno os (levo proti desni)
Y predstavlja navpično os (spredaj do hrbta)
Z predstavlja osi globine (navzgor in navzdol)
Tukaj je primer, kako se te funkcije uporabljajo v programu G Code:
G00 X10 Y20 Z5 (hiter premik na x = 10, y = 20, z = 5) g01 x30 y40 z-2 F100 (linearna premikanja na x = 30, z = -2 s hitrostjo dovajanja 100)
Koordinate obročnega centra (I, J, K)
I, J in K določajo sredinsko točko loka glede na izhodišče. Uporabljajo se z ukazi G02 (v smeri urinega kazalca) in G03 (v nasprotni smeri urinega kazalca).
Predstavljam osi X od začetne točke do središča
J predstavlja osi y od začetne točke do središča
K predstavlja osi z osi od začetne točke do središča
Oglejte si ta primer ustvarjanja loka z uporabo I in J:
G02 X50 Y50 I25 J25 F100 (v smeri urinega kazalca do x = 50, y = 50 s sredino pri i = 25, j = 25)
Hitrost dovajanja (f)
Funkcija F določa hitrost, s katero se orodje premika med operacijami rezanja. Izražena je v enotah na minuto (npr. Palcev na minuto ali milimetri na minuto).
Tu je primer nastavitve hitrosti dovajanja:
G01 x100 Y200 F500 (linearna premika na x = 100, y = 200 pri hitrosti dovajanja 500 enot/min)
Hitrost vretena
Funkcija S nastavi vrtilno hitrost vretena. Običajno se izraža v revolucijah na minuto (RPM).
Oglejte si ta primer nastavitve hitrosti vretena:
M03 S1000 (začnite vreteno v smeri urinega kazalca pri 1000 vrt./min.)
Izbira orodja (T)
Funkcija T izbere orodje, ki ga je treba uporabiti za obdelavo. Vsako orodje v knjižnici orodij naprave ima dodeljeno edinstveno številko.
Tu je primer izbire orodja:
T01 M06 (izberite Orodje številka 1 in izvedite spremembo orodja)
Odmik dolžine orodja (H) in kompenzacija polmera orodja (d)
Funkcije H in D kompenzirajo razlike v dolžini orodja in polmera. Zagotavljajo natančno pozicioniranje orodja glede na obdelovanca.
Oglejte si ta primer, ki uporablja tako funkcije H kot D:
G43 H01 (uporabite odmik dolžine orodja z uporabo odmične številke 1) G41 D01 (Uporabi kompenzacijo polmera orodja s pomočjo odmične številke 1)
Metode programiranja CNC s kodami G in M
Ročno programiranje
Ročno programiranje vključuje ročno pisanje kod G in M. Programer ustvari kodo na podlagi geometrije dela in obdelave.
Tukaj običajno deluje:
Programer analizira risanje dela in določa potrebne operacije obdelave.
Pišejo črto kode G in M po vrstici in določajo premike in funkcije orodja.
Program se nato naloži v kontrolno enoto naprave CNC za izvedbo.
Ročno programiranje daje programerju popoln nadzor nad kodo. Idealen je za preproste dele ali hitre spremembe.
Vendar je lahko zamudna in nagnjena k napakam, zlasti za zapletene geometrije.
Pogovorno programiranje (programiranje na stroju)
Pogovorno programiranje, znano tudi kot programiranje v trgovini, se izvaja neposredno na nadzorni enoti CNC Machine.
Namesto da ročno pišete kode G in M, operater uporablja interaktivne menije in grafične vmesnike za vnos parametrov obdelave. Krmilna enota nato samodejno ustvari potrebne kode G in M.
Tu je nekaj prednosti pogovornega programiranja:
Je uporabniku prijazen in zahteva manj programiranja znanja
Omogoča hitro in enostavno ustvarjanje in spreminjanje programov
Primerno je za preproste dele in kratke proizvodnje
Vendar pogovorno programiranje morda ni tako prilagodljivo kot ročno programiranje za zapletene dele.
Programiranje CAD/CAM
Del je zasnovan z uporabo programske opreme CAD in ustvarja 3D digitalni model.
Model CAD se uvozi v programsko opremo CAM.
Programer v programski opremi CAM izbere obdelovalne operacije, orodja in rezanje parametrov.
Programska oprema CAM ustvari kode G in M na podlagi izbranih parametrov.
Ustvarjena koda je naknadno obdelana tako, da ustreza posebnim zahtevam naprave CNC.
Naknadno obdelana koda se za izvedbo prenese v stroj CNC.
Prednosti programa CAD/CAM:
Avtomatizira postopek ustvarjanja kode, prihrani čas in zmanjšuje napake
Omogoča enostavno programiranje zapletenih geometrij in 3D kontur
Ponuja orodja za vizualizacijo in simulacijo za optimizacijo procesa obdelave
Omogoča hitrejše spremembe in posodobitve
Omejitve programiranja CAD/CAM:
Zahteva naložbe v programsko opremo in usposabljanje
Morda ni stroškovno učinkovit za preproste dele ali kratke proizvodnje
Ustvarjena koda lahko zahteva ročno optimizacijo za določene stroje ali aplikacije
Ko uporabljate programsko opremo CAD/CAM, kot sta UG ali MasterCam, razmislite o naslednjem:
Zagotovite združljivost med modelom CAD in programsko opremo CAM
Izberite ustrezne post-procesorje za vaš specifični CNC stroj in krmilno enoto
Prilagodite parametre obdelave in knjižnice orodij za optimizacijo zmogljivosti
Preverite ustvarjeno kodo s preskusi simulacije in strojev
G in M kode za različne vrste strojev CNC
Rezkalni stroji
Rezkalni stroji uporabljajo kode G in M za nadzor gibanja rezalnega orodja v treh linearnih osi (x, y in z). Uporabljajo se za ustvarjanje ravnih ali obrisanih površin, reže, žepov in lukenj.
Nekatere običajne kode G, ki se uporabljajo v rezkalnih strojih, vključujejo:
G00: Hitro pozicioniranje
G01: linearna interpolacija
G02/G03: Krožna interpolacija (v smeri urinega kazalca/v nasprotni smeri urinega kazalca)
G17/G18/G19: Izbira ravnine (XY, ZX, YZ)
M KODE KODE FUNKCIJE, kot so vrtenje vretena, hladilna tekočina in spremembe orodja. Na primer:
Obrambni stroji (stružnice)
Vrtilni stroji ali stružnice uporabljajo kode G in M za nadzor gibanja rezalnega orodja glede na vrteči se obdelovalnik. Uporabljajo se za ustvarjanje valjastih delov, kot so gredi, puše in niti.
Poleg skupnih G kod, ki se uporabljajo v rezkalnih strojih, stružnice uporabljajo posebne kode za obračanje operacij:
M kode v nadzornih funkcijah stružnic, kot so vrtenje vretena, hladilna tekočina in indeksiranje kupole:
Centri za obdelavo
Obdelovalni centri združujejo zmogljivosti rezkalnih strojev in stružnic. Z več osi in spremembami orodij lahko izvedejo več operacij obdelave na enem stroju.
Obdelovalni centri uporabljajo kombinacijo kod G in M, ki se uporabljajo v rezkalnih strojih in strugah, odvisno od specifične operacije, ki se izvaja.
Uporabljajo tudi dodatne kode za napredne funkcije, kot so:
Razlike in posebne lastnosti
Rezkalni stroji za izbiro ravnine uporabljajo G17/G18/G19, medtem ko stružnice ne potrebujejo kod za izbiro ravnine.
Stavke uporabljajo posebne kode, kot je G33 za rezanje niti in G76 za cikle navoja, ki se ne uporabljajo v rezkalnih strojih.
Obdelovalni centri uporabljajo dodatne kode, kot je G43/G44, za kompenzacijo dolžine orodja in M06 za spremembe orodja, ki se običajno ne uporabljajo v samostojnih rezkalnih strojih ali strugah.
Nasveti za učinkovito programiranje kode G in M
Najboljše prakse za organizacijo in strukturiranje programov kode G in M
Tu je nekaj najboljših praks, ki jih je treba upoštevati pri organizaciji in strukturiranju vaših programov kode G in M:
Začnite z jasnim in opisnim glavnim programom, vključno s številko programa, imenom dela in avtorjem.
Uporabite komentarje, da pojasnite namen vsakega oddelka ali blok kode.
Organizirajte program v logične odseke, kot so spremembe orodja, obdelovalne operacije in končne sekvence.
Za izboljšanje berljivosti uporabite dosledno oblikovanje in vdolbino.
Modularizirajte program z uporabo podprogramov za ponavljajoče se operacije.
Z upoštevanjem teh praks lahko ustvarite programe, ki jih je lažje razumeti, vzdrževati in spremeniti.
Strategije za optimizacijo orodij in zmanjšanje časa obdelave
Optimizacija poti orodja in zmanjšanje časa obdelave sta ključnega pomena za učinkovito obdelavo CNC. Here are some strategies to consider:
Uporabite najkrajše možne poti orodja za zmanjšanje nerezanega časa.
Zmanjšajte spremembe orodja z učinkovito sekvenciranje operacij.
Za hitrejše odstranjevanje materiala uporabite tehnike obdelave visoke hitrosti, kot je trohoidno rezkanje.
Na podlagi materiala in rezalnih pogojev prilagodite hitrost dovajanja in hitrost vretena.
Za poenostavitev in pospešitev programiranja uporabite konzervirane cikle in podprograme.
(Unoptimized tool path) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 X50 Y50G01 X0 Y50G01 X0 Y0(Optimized tool path) G00 X0 Y0 Z1G01 Z-1 F100G01 X50 Y0G01 Y50G01 X0G01 Y0
Z izvajanjem teh strategij lahko znatno zmanjšate čas obdelave in izboljšate splošno učinkovitost.
Pogoste napake, ki se jih je treba izogibati pri programiranju kode G in M
Da bi zagotovili natančno in učinkovito obdelavo, se izognite tem pogostim napakam pri programiranju kode G in M:
Pozabiti, da vključite potrebne kode M, kot so ukazi vretena in hladilne tekočine.
Z uporabo napačnih ali neskladnih enot (npr. Mešanje palcev in milimetrov).
Ne določite pravilne ravnine (G17, G18 ali G19) za krožno interpolacijo.
Izpuščanje decimalnih točk v koordinatnih vrednostih.
Ne upoštevate kompenzacije polmera orodja pri programiranju obrisov.
Dvakrat preverite kodo in uporabite simulacijska orodja, da ujamete in popravite te napake, preden zaženete program na stroju.
Pomen preverjanja in simulacije programa pred obdelavo
Preverjanje in simulacija programa sta bistveni koraki pred izvajanjem programa na napravi CNC. Pomagajo vam:
Prepoznati in popraviti napake v kodi.
Vizualizirajte poti orodja in zagotovite, da ustrezajo želeni geometriji.
Preverite morebitne trke ali omejitve stroja.
Ocenite čas obdelave in optimizirajte postopek.
Večina programske opreme CAM vključuje simulacijska orodja, ki omogočajo preverjanje programa in predogled procesa obdelave. Izkoristite ta orodja, da zagotovite, da vaš program nemoteno deluje in ustvari pričakovane rezultate.
Preglejte kodo G in M za morebitne očitne napake ali neskladnosti.
Naložite program v simulacijski modul programske opreme CAM.
V simulacijskem okolju nastavite zaloge, napeljave in orodja.
Zaženite simulacijo in opazujte poti orodja, odstranjevanje materiala in gibe strojev.
Preverite kakršne koli trke, gouge ali neželene gibe.
Preverite, ali se končni simulirani del ujema s predvidenim dizajnom.
Opravite potrebne prilagoditve programa na podlagi rezultatov simulacije.
Povzetek
V tem članku smo raziskali bistveno vlogo kod G in M pri obdelavi CNC. Ti programski jeziki nadzorujejo premike in funkcije strojev CNC, kar omogoča natančno in avtomatizirano proizvodnjo.
Zajeli smo osnove kod G, ki upravljajo geometrije in poti orodja, in M kode, ki upravljajo funkcije stroja, kot sta vrtenje vretena in nadzor hladilne tekočine.
Razumevanje kod G in M je ključnega pomena za programerje, operaterje in proizvodne strokovnjake CNC. Omogoča jim ustvarjanje učinkovitih programov, optimizacijo procesov obdelave in učinkovito odpravljanje težav.
Pogosta vprašanja o kodi G in M v CNC obdelava
V: Kateri je najboljši način za učenje programiranja G in M?
O: Vadite s praktičnimi izkušnjami. Začnite s preprostimi programi in postopoma povečujte zapletenost. Poiščite smernice izkušenih programerjev ali se udeležite tečajev.
V: Ali se lahko kode G in M uporabljata z vsemi vrstami strojev CNC?
O: Da, vendar z nekaterimi različicami. Osnovne kode so podobne, vendar imajo lahko določeni stroji dodatne ali spremenjene kode.
V: Ali sta kode G in M standardizirane v različnih krmilnih sistemih CNC?
O: Večinoma, vendar ne povsem. Osnove so standardizirane, vendar med kontrolnimi sistemi obstajajo nekatere razlike. Vedno se oglejte na priročnik za programiranje naprave.
V: Kako odpravljam skupne težave s programi G in M?
O: Za prepoznavanje napak uporabite simulacijska orodja. Koda z dvojnim preverjanjem napak, kot so manjkajoči decimali ali napačne enote. Posvetujte se s stroji in spletnimi viri.
V: Kateri viri so na voljo za nadaljnje učenje kod G in M?
O: Priročniki za programiranje strojev, spletne vadnice, forumi in tečaji. Knjige in vodniki programiranja CNC. Praktične izkušnje in mentorstvo izkušenih programerjev.
V: Kako kode G in M vplivajo na natančnost in učinkovitost obdelave?
O: Pravilna uporaba kod optimizira poti orodja, skrajša čas obdelave in zagotavlja natančne premike. Učinkovita kodna struktura in organizacija izboljšata splošno delovanje obdelave.
V: Kako lahko kode G in M optimiziramo za zmanjšanje časa obdelave in izboljšanje kakovosti obdelave?
O: Zmanjšajte nerezantne gibe. Uporabite konzervirane cikle in podprograme. Prilagodite hitrost dovajanja in hitrost vretena za optimalne pogoje rezanja.
V: Katere napredne funkcije lahko dosežete z uporabo makrov in parametričnega programiranja?
O: Avtomatizacija ponavljajočih se nalog. Ustvarjanje ciklov konzerviranih konzerv po meri. Parametrično programiranje za prilagodljive in prilagodljive programe. Integracija z zunanjimi senzorji in sistemi.
