Описание G и M кодов для программирования ЧПУ станков

Описание G и M кодов для программирования ЧПУ станков

В промышленном секторе на производствах, где используются станки с ЧПУ или CNC-технологии, широко применяется универсальный язык программирования, известный как G-код. Этот язык является основой как для профессионального, так и для любительского оборудования. Дополнительно используется М-код, с помощью которого задаются вспомогательные команды.

Управляющая программа (УП) представляет собой набор программных команд на языке G и M кодов, который описывает последовательность операций станка для обработки конкретной заготовки. Эффективность и точность УП напрямую влияют на качество и скорость производственного процесса.

Применение G- и M-кодов критически важно для обеспечения точности и эффективности в процессах на станках. Эти коды служат для детализированного управления действиями станка, что позволяет достигать впечатляющей точности в обработке материалов. С их помощью станок может осуществлять не только базовые операции, как сверление или фрезерование, но и выполнять более сложные процедуры, такие как заточка.

Системы ЧПУ могут варьироваться у различных производителей, что ведет к разнообразию в исполнении и значениях G-кодов и M-кодов. Это подчеркивает важность консультации с руководством по эксплуатации или прямого общения с производителем станка для обеспечения адекватного использования этих кодов.

В совокупности, G-коды и M-коды формируют язык программирования, который делает производственный процесс на станках ЧПУ гибким и продуктивным. Понимание и правильное использование этих кодов являются необходимыми навыками для каждого программиста ЧПУ, стремящегося к максимизации качества обработки. 

Расшифровка G-команд

Универсальный язык программирования используется многими производителями систем управления как базовое подмножество, которое они могут дополнительно расширять в зависимости от потребностей.

Структура программы на G-коде состоит из следующих элементов:

• Кадры. Это группы команд, заканчивающиеся символом перевода строки (LF) и пронумерованные, за исключением первого кадра.
• Первый кадр начинается со специального символа `%`.
• Завершение программы обозначается командами `M02` или `M30`.

Основные команды G-кода:

• Позиционирование - управление скоростью и направлением движения (линейное и круговое).
• Стандартные операции - выполнение обработки отверстий, нарезание резьбы и другие типовые процессы.
• Управление параметрами - настройки инструментов, систем координат и рабочих плоскостей оборудования.

G-код остается важным элементом в секторе производства с использованием станков ЧПУ, предоставляя универсальный и гибкий инструмент для программирования и управления. В его основе лежит принцип унификации, позволяющий поддерживать высокую точность и повторяемость производственных процессов. 

Таблица основных команд G-кодов

Код	Описание
G00-G04	Перемещение инструмента
G10	Установка нового начала координат
G11, G15	Отмена
G16	Переход на полярную систему координат
G17-G19	Переключение между рабочими плоскостями XY, ZX и YZ
G20-G21	Не стандартизировано
G40-G44	Компенсация размеров инструмента (радиуса, высоты)
G53-G59	Переключение системы координат
G80-G85	Циклы нарезки, шлифовки, сверления резьбы
G90-G91	Переход на абсолютную (G90) или относительную (G91) систему координат

 

Расшифровка M-команд

 

Технологические команды, используемые в языке программирования для станков с ЧПУ, классифицируются под обозначением M-код. Эти команды начинаются с буквы "М" и важны для управления различными операционными аспектами машины.

Ключевые действия, которые регулируются с помощью M-кодов, включают:

• Смена инструмента. Позволяет автоматически переключаться между различными инструментами во время выполнения задачи, увеличивая эффективность и сокращая время остановки.
• Управление шпинделем. Включает или выключает шпиндель станка для начала или окончания обработки.
• Регулировка системы охлаждения. Активирует или деактивирует систему охлаждения, чтобы поддерживать оптимальные условия для обработки и предотвращение перегрева инструментов и деталей.
• Управление подпрограммами. Вызывает начало или завершение выполнения определенных подпрограмм, что позволяет интегрировать сложные процессы в основную программу без необходимости повторного ввода кода.

M-коды играют критически важную роль в управлении технологическим процессом на современных станках с ЧПУ. Они обеспечивают выполнение широкого спектра действий, начиная от базовой операции с инструментом и заканчивая сложными управляющими функциями, которые жизненно необходимы для современного производственного процесса.

Код	Описание
М00	Приостановка работы станка. Активация после нажатия на кнопку «старт» на пульте управления.
М01	Прерывание работы. Активация после нажатия кнопки «Старт», если запущен режим подтверждения останова.
М02	Окончание программы без отката модальных настроек.
М03, М04	Запуск вращения шпинделя по или против часовой стрелки.
М05	Приостановка вращения шпинделя.
М06	Изменение рабочего инструмента.
М07	Включение дополнительного охлаждения.
М08	Включение основного охлаждения.
М09	Отключение охлаждения.
М13, М14	Включение охлаждения и вращения шпинделя по/против часовой стрелки.
М17	Завершение подпрограммы.
М25	Ручная замена инструмента.
М98, М99	Вызов/выключение подпрограммы.
М30	Окончание программы и откат к основной программе.

 

Отдельными буквами задаются параметры команд. Они приведены в таблице.

 

Код	Описание
X, Y, Z	Координаты по осям X, Y, Z
F	Скорость рабочей подачи
S	Скорость вращения шпинделя.
R	Параметр цикла (редко), радиус
D	Параметр коррекции инструмента
P	Величина задержки, количество вызовов подпрограммы
I, J, K	Габариты дуги для круговой интерполяции
L	Вызов определенной подпрограммы

 

Примеры записи команд

В качестве примера может служить управляющая программа для обработки круга с подробным описанием.

% начало кадра

O001 (Circle) – подпрограмма с определенной меткой, номер 001, в скобках указан комментарий с названием

N01 G00 Z0,2 позиционирование инструмента по оси Z, высота его установки 0,2 мм

N02 G00 X-80 Y0 возврат к начальной точке

N03 G01 Z-3 F60 установка лезвия на глубину 3 мм

N04 G02 I10 F80 съем материала по кругу

N05 G00 Z0,2 поднятие инструмента

N06 G00 X0 Y0 переход в первоначальную точку

N07 М30 завершение программы

Рассмотрим также треугольник. Программа для него:

%

O002 (Triangle) также номер программы, название фигуры

G00 Z0,1 F70 установка инструмента на заданную высоту (0,1 мм) по оси Z

G00 X20 Y30 перенос в начальную точку операции

G01 Z-1 F60 погружение лезвия на глубину 1 мм

G01 X20 Y150 F60 – переход по первому катету треугольника

G01 X110 Y30 – обрабатывается гипотенуза треугольника

G01 X20 – установка резца на первоначальную высоту

G00 X0 Y0 – переход в начальное положение

М30 – окончание программы

Заключение

G и M коды составляют фундаментальную основу для программирования станков с ЧПУ, предоставляя универсальные инструменты управления как для базовых, так и для сложных процедур обработки. G-код управляет движениями и операциями обработки, тогда как M-коды регулируют вспомогательные функции, такие как смена инструмента и управление шпинделем, что в совокупности способствует повышению эффективности и точности производственных процессов.

В целом, применение G и M кодов является неотъемлемой частью успешного функционирования современных производств, оптимизируя и стандартизируя процессы обработки на станках с ЧПУ.