Programowanie CNC:
Nauka G-code - szybko i łatwo

Czego potrzebuję do programowania G-code?

Kod G składa się z serii instrukcji tekstowych przechowywanych w pliku tekstowym (plik ASCII). Maszyna CNC wykonuje te polecenia w kolejności od początku pliku tekstowego do końca.

Do programowania CNC i kodu G wymagany jest tylko edytor tekstu. Ponieważ jednak konieczna jest wizualna kontrola zaprogramowanego kodu G, należy użyć symulacji CNC.

Darmowy symulator kodu G: cncGraF

Oprogramowanie sterujące CNC cncGraF jest idealny do celów szkoleniowych: oferuje wbudowany symulator kodu G i emulator maszyny CNC, jest bezpłatny (freeware) i nie wymaga prawdziwego sterownika CNC.

Kliknij tutaj, aby pobrać cncGraF za darmo.

Poniższy zrzut ekranu przedstawia sterowanie CNC cncGraF, w tym edytor tekstu G-code i widok 2D. Emulator maszyny CNC jest włączony, a plik kodu G jest wykonywany w trybie emulatora.
Aby dowiedzieć się więcej, kliknij artykuł na blogu
cncGraF: Darmowy symulator kodu G i emulator maszyny CNC.

Struktura pliku G-code

Dostępny jest następujący przykład pliku G-code:

; Plik G-code: Produkcja prostokąta, utworzony w dniu 24.10.2023 r.
; Aktywuj narzędzie numer 1
T1
; Podnieść narzędzie z dużą prędkością na wysokość Z = 10 mm powyżej punktu zerowego.
G00 Z10
; Przejście do pozycji X = 10 i Y = 10 z dużą prędkością
G00 X10 Y10
; Włącz wrzeciono robocze z M3 z prędkością 20000 obr.
M3 S20000
; Odczekać 5 sekund do osiągnięcia prędkości wrzeciona.
G04 H5
; zagłębianie 2 mm w obrabiany przedmiot z prędkością posuwu 600 mm na minutę
G01 Z-2 F600
; Trawers prostokąta 100×100 mm z prędkością posuwu 600 mm na minutę
G01 X110
G01 Y110
G01 X10
G01 Y10
; Podnieść narzędzie z dużą prędkością na wysokość Z = 10 mm powyżej punktu zerowego.
G00 Z10
; Koniec programu
M5 M30

Ten kod G opisuje obróbkę prostokąta za pomocą maszyny CNC. Kod G zaczyna się od komentarzy, które są oddzielone średnikiem (;) są oznaczone. Komentarze te nie są istotne dla urządzenia, ale pomagają operatorowi zrozumieć kod.

• Wybór narzędzia: Najpierw wybierane jest narzędzie 1 za pomocą polecenia T1 wybrane.
• Pozycjonowanie narzędzia: Polecenie G00 Z10 podnosi narzędzie do 10 mm powyżej punktu zerowego maszyny. G00 maszyna porusza się z szybkim przesuwem, tj. z maksymalną prędkością.
• Przejście do pozycji startowej: Urządzenie działa z G00 X10 Y10 do pozycji X=10 Y=10.
• Włącz wrzeciono: Z M3 S20000 wrzeciono jest włączone i ustawione na 20000 obrotów na minutę.
• Czas oczekiwania: Polecenie G04 H5 zapewnia, że urządzenie odczeka 5 sekund, aż wrzeciono osiągnie żądaną prędkość.
• Zanurz się w materiale: Z G01 Z-2 F600 Narzędzie zagłębia się w materiał na głębokość 2 mm z prędkością posuwu 600 mm na minutę. G01 jest używany do ruchów frezowania.
• Obróbka prostokątna: Następne polecenia (G01 X110, G01 Y110, G01 X10, G01 Y10) przesuń narzędzie, aby wyfrezować prostokąt o wymiarach 100×100 mm.
• Powrót do pozycji wyjściowej Z: G00 Z10 podnosi narzędzie z powrotem do 10 mm powyżej punktu zerowego.
• Koniec programu: Polecenie M05 przełącza wrzeciono i polecenie M30 kończy program.

G-Code: Okręgi i łuki

Następnie rozszerzymy nasz przykład o frezowanie kołowe, które należy wykonać przed prostokątem. Rozszerzone i zmodyfikowane linie kodu G są oznaczone kolorami w Jasnoczerwony podświetlony. Kod G wygląda wtedy następująco:

; Plik G-code: Produkcja prostokąta, utworzony w dniu 24.10.2023 r.
; Wybrano narzędzie numer 1
T1
; Podnieść narzędzie z dużą prędkością na wysokość Z = 10 mm powyżej punktu zerowego.
G00 Z10
; Przejście do pozycji X = 10 i Y = 10 z dużą prędkością
G00 X10 Y10
; Włącz wrzeciono robocze z M3 z prędkością 2000 obr.
M3 S2000
; Odczekać 5 sekund do osiągnięcia prędkości wrzeciona.
G04 H5
; Przesuń do środka prostokąta
G00 X60 Y40
; zagłębianie 2 mm w obrabiany przedmiot z prędkością posuwu 600 mm na minutę
G01 Z-2 F600
; Okrąg (d=20 mm, środek 60×60) zgodnie z ruchem wskazówek zegara
; z posuwem 600 mm na minutę napęd
G02 I60 J60 X60 Y40
; Podnoszenie narzędzia z dużą prędkością: Z = 10 mm powyżej punktu zerowego
G00 Z10
; Przejście do pozycji X = 10 i Y = 10 z dużą prędkością
G00 X10 Y10
; zagłębianie 2 mm w obrabiany przedmiot z prędkością posuwu 600 mm na minutę
G01 Z-2
; Trawers prostokąta 100×100 mm z prędkością posuwu 600 mm na minutę
G01 X110
G01 Y110
G01 X10
G01 Y10
; Podnoszenie narzędzia z dużą prędkością: Z = 10 mm powyżej punktu zerowego
G00 Z10
; Koniec programu
M5 M30

Symulator kodu G (patrz zrzut ekranu) pokazuje prostokąt i okrąg umieszczony w środku prostokąta.

Ważne: Jeśli rysunek nie jest wyświetlany prawidłowo, może to być spowodowane nieprawidłowym ustawieniem poleceń okręgu (łuku) G02/G03. Polecenia G02/G03 mogą być interpretowane jako względne lub bezwzględne. Ten przykład odnosi się do G02/G03 w formie bezwzględnej. W takim przypadku należy wyłączyć opcję „G02/03 relative“ w symulatorze kodu G cncGraF w menu głównym „Settings → Options → File → G-code“.“

Kod G: Polecenie arkusza G02/G03

Polecenie G02 służy do zaprogramowania ruchu kołowego lub łukowego w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Polecenie G03 robi to samo, ale w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

Polecenie G02 w kodzie G ma następującą składnię:
G02 X... Y... I... J...
Jest tam napisane:

• ‚G02‚ dla samego polecenia, które reprezentuje łuk zgodny z ruchem wskazówek zegara. Ostatnia pozycja poprzedniego polecenia G-code jest pozycją początkową okręgu lub łuku.
• X... i Y... wskazuje współrzędne końcowe okręgu lub łuku.
• I... i J... wskazuje odległość od bieżącego punktu do środka łuku na osiach X i Y.

G00 X60 Y40 ; Jest to pozycja początkowa X,Y łuku.
G02 I60 J60 X60 Y40 ; To polecenie przesuwa narzędzie po łuku zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

• I60 J60: Są to współrzędne środka okręgu względem bieżącej pozycji
  X = 60 Y = 40 W tym przypadku punkt środkowy znajduje się w X = 60, Y = 60.
• X60 Y40: Są to współrzędne końcowe łuku. Narzędzie przesuwa się do punktu X = 60, Y = 40.
• Średnica okręgu (d = 20 mm) jest określana przez położenie narzędzia i współrzędne punktu środkowego.

Tabela z najważniejszymi poleceniami G-code

W tym przykładzie nauczyłeś się podstawowych poleceń kodu G: G01 i G00 dla prostych ruchów, polecenia łuku G02, włączania i wyłączania wrzeciona za pomocą M03 (i M05), polecenia ‚S‘ dla prędkości wrzeciona, polecenia numeru narzędzia ‚T‘, G04 dla czasów oczekiwania, ‚F‘ dla prędkości roboczej i M30 dla końca pliku. Polecenia te stanowią podstawę i są już wystarczające do pisania własnych prostych programów G-code.

Poniżej znajduje się tabelaryczny przegląd wszystkich najważniejszych poleceń G-code.

Przegląd najważniejszych poleceń G-code

Tabelaryczna lista poleceń G (kod G) zawiera tylko te polecenia, które nadają się do programowania ręcznego, ponieważ są łatwe w użyciu. Pełną listę wszystkich poleceń kodu G można znaleźć w symulatorze CNC cncGraF w pomocy online [klawisz F1].

G-Code	Opis
; ()	Komentarze są zamykane średnikiem‚;‚ lub z nawiasami ‚()‚ jest oznaczony. Komentarze są ignorowane przez maszynę CNC. Przykład: (Przejdź do pozycji Z10) G00 Z10 ; Przejście do pozycji Z10 G00 Z10
N	N dla numeru rekordu (opcjonalnie) Przykład: ; Numer rekordu nie jest konieczny. N10 T1 M3 S2501
F	F dla prędkości posuwu w mm/min Przykład: ; przesuw 300 mm/min G01 X100 Y10 F300
T	T dla numeru narzędzia Przykład: ; Narzędzie 1 jest aktywne T1
M03 S	M03 włącza wrzeciono, S określa prędkość obrotową wrzeciona w obr. Przykład: ; Wrzeciono jest przełączane na 2000 obrotów na minutę M3 S2000
D	D Średnica narzędzia w milimetrach. Przykład: ; Średnica 2,5 mm. D musi znajdować się bezpośrednio za T T1 D2.5
G00	Z G00 maszyna porusza się z szybkim przesuwem, tj. z maksymalną prędkością. Narzędzie nie znajduje się w materiale (pusty przebieg). Przykład: ; Pozycja X = 100 Y = 10 Uruchomienie G00 X100 Y10
G01	Z G01 zaprogramowana ścieżka jest pokonywana z prędkością frezowania (prędkość posuwu ‚F‘). Ścieżka ta jest wizualizowana jako wektor w symulatorze kodu G cncGraF. Przykład: ; Pozycja X = 100 Y = 100 z prędkością 300 mm/min Uruchomienie G01 X100 Y10 F300
G02/G03	G02 Okrąg (łuk) zgodnie z ruchem wskazówek zegara, G03 Okrąg (łuk) w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Parametry: X Y I J K X Współrzędna końcowa w kierunku X Y Współrzędna końcowa w kierunku Y I Punkt środkowy w kierunku X J Punkt środkowy w kierunku Y K Punkt środkowy w kierunku Z Przykład: G00 X10 Y10 F100 G01 Z-2 F50 ; Przesuń się po łuku z X10, Y10 do X30, Y10 z punktem środkowym I20 i J10. G02 I20 J10 X30 Y10
G04 H	Z G04 zaprogramowany jest czas oczekiwania. Parametry: H - Określenie czasu w sekundach Przykład: ; Czas oczekiwania 2,5 sekundy. To polecenie nakazuje maszynie CNC ; wstrzymanie na określony czas przed wykonaniem następnego polecenia. G04 H2.5
G70/G71	Z G70 i G71 wymiarowanie współrzędnych jest zdefiniowane między calami (G70) i milimetrami (G71). Jeśli nie określono, aktywna jest opcja G71. Przykład: ; Wymiarowanie współrzędnych w milimetrach G71
G80/G81/G82	Cykl wiercenia G81/G82 nadaje się do prostego wiercenia i wiercenia z czasem oczekiwania. Cykl wiercenia jest uruchamiany poleceniem G80 lub za pomocą innego polecenia G, takiego jak. G00 lub G01 usunięty. Format: G98(G99) G81(G82) X Y Z R F (P) Parametry G81 X - Pozycja X Y - Pozycja Y Z - Głębokość Z (bezwzględna) R - Przyrostowa wartość płaszczyzny retrakcji w odniesieniu do punktu początkowego w osi Z. F - Prędkość posuwu Dodatkowe parametry dla G82 P - Czas oczekiwania w milisekundach (1000 ms = 1 s) na dnie otworu Z poleceniami G98 i G99 Określana jest wysokość wycofania, do której narzędzie powinno się przemieścić po zakończeniu cyklu wiercenia. G98 - Wysokość początkowa (wysokość początkowa) jest zbliżana po cyklu wiercenia. G99 - wysokość wycofania (zdefiniowana w parametrze R) zbliża się po cyklu wiercenia. Przykład: ; Wiercenie z czasem przebywania, głębokość Z = 10 mm, oczekiwanie 100 milisekund na dnie otworu G98 G82 X10 Y10 Z-10 F300 P100
G90/G91	Z G90 Wymiar bezwzględny jest aktywowany, tzn. wszystkie kolejne wartości współrzędnych są określane w wymiarze bezwzględnym. G91 aktywuje wymiarowanie względne (wymiarowanie przyrostowe). Bez specyfikacji G90 aktywny. Przykład: ; Ustawiony jest wymiar względny (wymiar przyrostowy) G91

Podsumowanie

Programowanie G-code dla maszyn CNC nie jest takie trudne. Znając tylko około dziesięciu podstawowych poleceń G-code, można już osiągnąć imponujące wyniki. Nauka kodu G jest zdecydowanie opłacalna, ponieważ pozwala lepiej zrozumieć i wykorzystać maszyny CNC.

Mam nadzieję, że ten artykuł na blogu pomoże ci szybko zapoznać się z programowaniem G-code.