Программирование обработки станках чпу

G-коды для станков с ЧПУ: таблица с примерами и обучение

1. Что такое программирование ЧПУ G-кодами
2. Что такое G-код ЧПУ
3. Методы программирования обработки деталей ДЖИ-кодами для ЧПУ
4. Почему стоит изучать программирование ЧПУ
5. Стандарты и диалекты G-кода для ЧПУ станка: примеры
6. Какие бывают G и M коды ЧПУ: описание
7. Подготовительные G-функции ЧПУ
8. Расшифровка G-кодов для ЧПУ
9. Дополнительные функции и символы при программировании
10. G-коды для ЧПУ: таблица подготовительных команд
11. Таблица основных G-команд для станков с ЧПУ
12. Таблица вспомогательных (технологических) команд G и М кода для станков ЧПУ
13. Параметры команд, заданные латинскими буквами
14. Требования к написанию алгоритмов
15. Как выглядят G-коды для ЧПУ: пример программы управления для фрезерования

Предлагаем выяснить, как задается траектория движения (и вообще последовательность действий) высокопроизводительного металлообрабатывающего оборудования. Подробно рассмотрим готовые G-коды для ЧПУ: с примерами, обучением оператора и другими нюансами, играющими достаточно важную роль. Максимум полезной информации – от возможных методов и актуальных стандартов до основных и подготовительных функций, от определений и терминов, до причин, по которым обслуживающему персоналу нужно разбираться в вопросе.

Начнем с того, что сегодня они применяются для всех видов оборудования с числовым управлением, как для профессионального и устанавливаемого на максимально ответственных объектах, так и для любительского. В своей совокупности они образуют базовое подмножество языка ISO 7 bit, позволяющего установить и проконтролировать режимы обработки деталей.

Что такое программирование ЧПУ G-кодами

Фактически это задание определенной последовательности команд, определяющих характер движения режущего инструмента и захватных органов, степень фиксации заготовки и другие параметры. По своей роли это ключевая часть технологического обеспечения металлообрабатывающего оборудования, устанавливаемого на современных производствах.

Написанный алгоритм отличается жесткой структурой и представляет собой последовательность кадров – групп из нескольких команд. Каждый такой блок, объединенный общей функцией, обладает порядковым номером и отделен от последующих и предыдущих переводом строки (символ ПС/LF). Это сделано для наглядности листинга.

Что такое G-код ЧПУ

Это система команд, воспринимаемых станками с программным управлением. Была создана еще на заре 60-х годов – ассоциацией EIA (Electronic Industries Alliance), – но до готового к использованию формата (RS274D) ее доработали только в 1980-м году. Позднее, на очередном заседании профильного комитета, ее утвердили в качестве стандарта ISO 6983-1:1982. В Советском Союзе для регламентации ее положений ввели ГОСТ 20999-83, а обозначать ее в технической литературе стали ИСО-7 бит.

С того времени и по сей день широко используется, как самостоятельно, так и в роли базового подмножества для создания сходных языков, постоянно совершенствуется и расширяется.

Методы программирования обработки деталей ДЖИ-кодами для ЧПУ

Существуют 3 принципиально разных варианта – каждый со своими особенностями, плюсами, минусами и спецификой применения. Кратко рассмотрим каждый способ из этой тройки, выделяя основные моменты.

Ручное

Алгоритм функционирования составляется в текстовом формате, в редакторе на удаленном компьютере. После чего переносится технологом в память оборудования – записывается с оптического диска, USB-устройства (раньше для этого также использовались дискеты), а при непосредственном соединении с ПК – через порты интерфейса.

На пульте УЧПУ

В данном случае ввод команд осуществляется с клавиатуры, размещенной на стойке. Каждый кадр (блок) отображается на дисплее, причем постоянные циклы могут быть представлены в виде пиктограмм (по выбору оператора) – для удобства, чтобы сократить листинг. Нюансы зависят от особенностей системы, например, интерфейс HEIDENHAIN или Fanuc диалоговый, поэтому последовательность действий можно задать интуитивным путем.

При помощи CAD/CAM

Наиболее прогрессивным способом справедливо считаются именно САПР, так как они помогают сократить временные затраты и уберечься от ошибок, которые особенно часты при сложных алгоритмах. Но для их эффективного использования нужно внедрить единые для всего производственного цикла электронные решения, что не всегда возможно.

Вручную сегодня вводятся G-коды для токарного станка с ЧПУ, и то тогда, когда нужно выполнить простые задачи, допустим, расточить отверстие или снять металл по двум направлениям, то есть в ситуациях, когда ошибки реально выявить сразу. С пульта можно задать все то же самое и переходы посложнее, с обработкой по 2,5 и 3 координатам. Это очень подходящий выбор для серийного выпуска деталей по шаблону.

После создания эскиза в ADEM, MasterCAM или другой популярной САПР в диалоговом режиме удобно выбирать оборудование, инструменты и дополнительные приспособления, пределы перемещения и степень коррекции. Возможности задания траектории максимально широки, а при современном уровне развития CAD/CAM не составит труда выполнить виртуальную симуляцию техпроцесса, обнаружить сразу заметные ошибки вроде соударений, пропущенных припусков, зарезов, и исключить их.

Почему стоит изучать программирование ЧПУ

Ответ очевиден – чтобы уметь писать оптимальные алгоритмы для выполнения конкретной технологической операции. Просто понимать команды и пользоваться готовыми решениями не всегда удобно – в силу следующих причин:

• Стандартные варианты почти наверняка не учитывают специфику производства – в целях оптимизации их нужно адаптировать, а сделать это без знания языка ISO 7 bit крайне сложно.
• Методы постоянно совершенствуются, поэтому необходимо за ними успевать, ведь актуальная год назад последовательность действий сегодня может быть уже морально устаревшей.
• Процесс управления выпуском деталей нуждается в рационализации – в сокращении количества кадров, объединении повторяющихся циклов и в других способах упрощения листинга, воплотить которые в жизнь может только хорошо разбирающийся в вопросе оператор.

Стандарты и диалекты G-кода для ЧПУ станка: примеры

Первые шаги по регламентированию совокупности команд предприняла уже упомянутая Ассоциация электронной промышленности (EIA), когда ввела RS-274. Со временем свод правил был дополнен и расширен, превратился в NIST RS-274NGC. Большинство его положений перешли в актуальный сегодня стандарт ISO 7 bit.

Диалекты – это ответвления языка, в рамках которых инженеры дописали свои функции, ориентированные на определенную специфику техпроцессов или помогающие положительно выделиться среди ряда конкурентов.

• Fanuc, со своей унификацией и повсеместным распространением, популярен у профессионалов.
• Mach3, за счет сравнительной простоты и наглядности листинга, нравится любителям и новичкам.
• Haas предлагает дополнительные возможности при задаче алгоритма фрезерования карманов.

И так далее – диалектов много, они отличаются между собой уровнями поддержки и отображения, характером макро- и микроопераций, параметрами смещения и форматирования, инкрементными и абсолютными координатами.

Какие бывают G и M коды ЧПУ: описание

Сначала определим, в чем между ними разница. ДЖИ-команды являются основными и подготовительными, ЭМ – вспомогательными (технологическими). Записываются вместе, в строчку (первые – в начале, вторые – в конце) или, другими словами, покадрово – для наглядности листинга. В результате алгоритм представляет собой совокупность символьных блоков – с адресами и числовыми значениями.

В задачи G-группы входит определение линейной или круговой скорости, а также направления движения рабочих инструментов оборудования. Кроме того, они обязаны регламентировать расточку отверстий и нарезание резьбы, управлять координированием и другими особенностями дополнительной аппаратуры.

М-коды программирования ЧПУ призваны дополнять основные, упрощая выполнение алгоритма. На практике их роль сводится к смене лезвий, сверл (или других органов), к вызову и завершению подпрограмм.

Помимо этих двух распространенных семейств, также есть:

• S-команды, определяющие специфику основного движения.
• F, ответственные за характер подачи.
• D, H, T, выражающие ключевые параметры навесных элементов.

Поэтому оператору крайне важно разбираться в разнообразии представленных символов, а умение читать их построчно вообще подразумевается – это необходимое условие для контроля выполнения технологических операций.

Подготовительные G-функции ЧПУ

Могут задавать скорость перемещения ножа (гильотины) или выбор плоскости резания, но в блоке всегда записываются первыми. После обязательной литеры – ДЖИ с символами – идут координаты, представленные в виде числовых значений.

В зависимости от своего назначения они определяют позицию рабочего органа, выполняют переключение, компенсируют диаметр и длину, определяют особенности сверления, расточки, резьбования (полный список соответствия мы приведем ниже). Важно, что при составлении алгоритма, в текстовом формате, они остаются наглядными: при должном опыте чтения листинга оператору не составляет труда понять, что содержит каждая из них.

Расшифровка G-кодов для ЧПУ

Основных функций достаточно много, поэтому подробнее рассмотрим те из них, которые чаще всего применяются на практике, и это:

• G00 – для скоростного позиционирования и быстрого приведения инструмента в готовое/безопасное положение;
• G01-03 – для движения рабочего органа либо по прямой, либо по дуге, по часовой стрелке и против нее соответственно; дополнительные символы – I, J и K – в данном случае устанавливают координаты;
• G04 – для обеспечения перерыва в работе лезвия (сверла и так далее), продолжительностью 1 секунда (стандартный вариант) или дольше, в зависимости от значений X или P поля;
• G17 код ЧПУ нужен для определения основной плоскости – по нему происходит выбор XY-координат при совершении вращательных действий при выполнении технологических отверстий;
• G18-19 – делают то же самое, только в XZ и YZ-планах соответственно, актуальны при круговой интерполяции;
• G20 – для проведения измерений в дюймах, нужен при определении показателей, представленных не в системе СИ; G21, напротив, необходим для метрических вычислений;
• G40 – для смены автокоррекции на тот радиус, который устанавливает G41 (слева от обрабатываемой заготовки, с дополнительной D-командой) или G42 (аналогично, но уже справа);
• G43 код ЧПУ регулирует положение резца (или другого органа), компенсируя его длину, дополнен параметром H;
• G52 вводит локальные координаты, G53 обеспечивает переключение – на них и обратно;
• G54-59 ответственны за смещение инструмента по отношению к зафиксированным заготовкам; в зависимости от того, какой из них находится в листинге, можно понять, какая деталь подвергается воздействию;
• G64 активизирует режим резки с отменой любых других;
• G71 – включает опцию сверления отверстий, G73 делает то же самое, но с условием высокой скорости, G74 запускает процесс нарезания левосторонней резьбы, G81-83 – операцию сверления, G85-87 – циклы растачивания;
• G97 код ЧПУ определяет количество оборотов, совершаемых за единицу времени (обычно – за минуту).

Конечно, есть и другие, менее применимые, но все равно нужные и используемые. В процессе написания алгоритма инженер объединяет их в группы, заставляя взаимодействовать между собой и/или менять друг друга. От эффективности комбинаций зависит общая рациональность листинга, а значит и производительность выполнения технических операций.

Дополнительные функции и символы при программировании

Планируя последовательность действий сложного и высокоточного оборудования, лучше держать все возможные варианты в поле своего зрения и, при необходимости, сверяться, за что ответственен тот или иной ДЖИ. Поэтому мы и представляем их Вашему вниманию в максимально наглядном виде.

G-коды для ЧПУ: таблица подготовительных команд

установка инструмента в позицию

Источник