каким кодом программируется линейное перемещение инструмента на рабочей подаче

Программирование. Основные G-коды

Фрезерные работы на станках с ЧПУ

Разберем синтаксис кадров перемещения режущего инструмента. Будем использовать в качестве основной плоскость XY.

Пример
Зададим текущее положение инструмента X12; Y22 и рассмотрим два случая.

1. Активен G90
G90
G0 X48.5 Y43
Перемещение ускоренного хода произойдет в координату X48.5 и Y43.

2. Активен G91
G91
G0 X48.5 Y43
Перемещение ускоренного хода произойдет на 18,5 мм в положительном направлении оси X и 43 мм в отрицательном направление оси Y, т. е. в координаты X60.5 и Y65.

Процесс резания осуществляется с использованием перемещения по линейной и круговой интерполяции.

1. Используя радиус дуги CR.

2. Используя координаты центра дуги (I, J, K по осям X, Y и Z).

Часто требуется удалить материал снаружи или изнутри контура, сформировав при этом тот или иной элемент. Чтобы не нарушить границы контура, необходимо учитывать радиус инструмента. Другими словами, необходимо, чтобы траектория перемещения оси инструмента была смещена, или эквидистантна, обрабатываемому контуру.

1. Компенсация может быть включена/отключена только при прямолинейном движении.

2. В кадре включения компенсации длина перемещения должна быть больше длины используемой коррекции на радиус инструмента.

Рассмотрим смещения на примере обработки контура квадрата 90 × 90 мм.

1. Начало системы координат в центре.

2. Глубина фрезерования — 5 мм.

3. Обработка будет проводиться фрезой диаметром 10 мм с частотой вращения 10 000 об/мин и подачей 500 мм/мин.

4. Материал заготовки — сплав Д16Т.

Программирование. G1
1. Подвод:
D1
G0 X−51 Y−51
G0 Z−5

2. Компенсация и перемещение линейно в первую точку:
G1 G41 X−45 Y−45 F500

3. Оставшаяся часть:
G1 Y45
G1 X45
G1 Y−45
G1 −45

4. Отвод инструмента и выключение коррекции:
G1 G40 X−51 Y−51

Источник

G- и M-коды для станков с ЧПУ – просто о сложном

Станочные комплексы с CNC используют для работы множество ПО. Однако руководить оборудованием можно с помощью одного и того же управляющего кода. Это буквенно-цифровой язык ISO 7-bit. Основывается на международных стандартах ISO и EIA.

Что такое G- и M-функции для CNC?

Большинство изготовителей систем ЧПУ описывают основные параметры с помощью стандартов ISO, но часто в своем оборудовании отступают от правил, чтобы расширить возможности систем.

Японские компании в своих системах ЧПУ FANUC широко раскрывают потенциал использования G- и М-кодов. Их оборудование одним из первых заработало на языке ISO 7-bit. Сейчас это самые распространенные пульты в мире.

G-коды настраивают СЧПУ на определенное действие. М-коды – вспомогательные, управляют режимами работы оборудования. Чтобы инструмент двигался по прямой траектории, вносится команда G01. А если необходимо заменить рабочий орган, используется код М06.

G- и M-коды для программирования станков с ЧПУ – что это?

Настройки оборудования с CNC пишутся на различных языках, но набора основных G- и М-команд достаточно, чтобы создать УП.

G-code (NC-код)

G-функция – язык программирования, осуществляет подготовительные функции для работы станка по управлению осевым перемещением инструмента.

«ИСО 7-бит» создан компанией EIA в 60-х гг. прошлого столетия, а доработан спустя 20 лет. G-код утвержден как стандарт ISO 6983-1:2009, в СССР – как ГОСТ 20999-83. Код записывает информацию на восьмидорожечной перфоленте и кодирует 128 символов.

Справка: многие производители дорабатывают код по-своему, и отличия от базового можно посмотреть в инструкции к конкретной системе управления.

В программе, написанной на языке ISO 7-bit, все команды формируют кадры – совокупности из одной или нескольких команд. Первый кадр состоит из единственного знака – «%». Иногда такой символ стоит и в последнем кадре. Так программа отделяет кадры друг от друга. Остальным присваиваются номера, а оканчиваются они знаком CR/LF – перевод строки. Чтобы завершить программу, вводится команда M02 или M30.

Комментарии пишутся в круглых скобках и несут конкретную информацию:

Примечание: СЧПУ не считывает текст в круглых скобках.

Чаще всего список кодов в кадре начинается с подготовительных. Затем вписываются команды перемещения, выбирается режим работы и технологические коды.

Модальные и немодальные G-коды.

Независимые части основного ПО описываются в промежутке обозначений M02–M30. Сначала идет номер, в конце прописывается M17.

М-code

М-функции — дополнительные коды, на разных станках CNC могут немного отличаться. Эти команды управляют рабочими органами и режимами оборудования с ЧПУ.

Вспомогательные команды используются одиночно или вместе с другими кодами. Когда кадр устанавливает рабочий орган в шпиндель, это выглядит так:

Здесь команда M6 на пульте подразумевает некоторый набор действий, чтобы заменить рабочий орган:

Если М- код включает какое-либо устройство, то обязательно существует его пара, которая выключает:

M8 – M9 – включить/выключить систему охлаждения;

M3 – M5 – включить/выключить обороты шпинделя.

В кадре разрешается использовать несколько М-функций. Для станков с внушительным набором сменных устройств задействуется больше М-кодов в управлении.

Примечание: М-код может вписываться самостоятельно или в кадре с G-кодами.

Вспомогательные команды делятся:

Важно: на разных станках одни и те же команды могут настраиваться на управление другими устройствами.

Таблица G-кодов ЧПУ с расшифровкой

Таблица представляет неполный перечень команд для управления станком, только важные:

Таблица M-кодов ЧПУ с расшифровкой

Вспомогательные команды программного кода маркируются буквой М и выполняют такие действия:

G-функции для станков ЧПУ

До 4 кодов в кадре.

G-code окружности с координатами центра.

G-code для сверления отверстий.

Дополнительные обозначения при программировании станков CNC

Координаты точек движения инструмента в декартовых плоскостях– X, Y, Z.

Смещение вокруг осей X, Y, Z – А, В, С.

Круговая интерполяция параллельно осям координат X, Y, Z – I, J, К.

R – радиус, в повторяющихся периодах – положение плоскости отвода, в команде вращения – угол поворота системы координат.

D – параметр коррекции на радиус рабочего органа.

Н – показатель компенсации длины инструмента.

F – настройка подачи.

S – параметр основного перемещения.

Т – показатель номера инструмента, который требуется поставить на замену поворотом патрона.

N – номерное значение кадров управляющей программы.

/ – пропуск кадра, который не нужно выполнять, ставиться перед кадром.

Семиразрядный код ISO 7-bit – основной для современных отечественных станков CNC. Правила кодирования для станка с конкретным устройством ЧПУ определяются используемым общим кодом, инструкцией по эксплуатации оборудования и руководством по программированию систем ЧПУ.

Источник

Что такое G-код для станков с ЧПУ

Программы с G-кодом пишутся в виде текстового формата, каждую строчку называют кадром. Кадр состоит из буквенного символа – это адрес и цифра, в которой выражено числовое значение. Коды бывают основными и вспомогательными. На основе такой программы работает токарный и фрезерный станок с ЧПУ.

Для станков с программным числовым управлением существует специальный язык. Этот язык называют ISO 7 bit. Система G кодов для ЧПУ представляет собой специальные команды для работы фрезерных и токарных станков с ПУ, в командах задаются специальные параметры. Обучение ЧПУ программированию производится в технических колледжах или на курсах дополнительного образования.

Что такое G-код

Кодовая система для токарно – фрезерных станков с ЧПУ представляет собой особую группу команд, которые распознаются станками с функциями программного управления. Кодовая система была разработана компанией Electronic Industries Allience в 1960 году и доработана в 1980 году. С 1982 года она начала действовать в России. Кодовый язык входит в структуру основ программирования, он непрерывно совершенствуется и изменяется.

Какие бывают G-коды

Программы с G-кодом пишутся в виде текстового формата, каждую строчку называют кадром. Кадр состоит из буквенного символа – это адрес и цифра, в которой выражено числовое значение. Коды бывают основными и вспомогательными. На основе такой программы работает токарный и фрезерный станок с ЧПУ.

Команды группы G называют подготовительными. Они задают движение рабочих элементов на станке с определенной скоростью. Скорость может быть круговой или линейной. Также G-код используется для обработки отверстий и резьбы. Еще одной функцией является управление параметрами и координатными системами аппаратуры.

Основные команды программы направлены на выполнение следующих функций:

Символы бывают разными: М выполняет вспомогательные функции, такая команда необходима для смены инструмента, вызова подпрограммы и ее завершения, S – это функция основного движения, F – подача, Т, D, Н являются выражением функций инструмента.

Значение символа зависит от вида станка с ЧПУ. Программирование осуществляется на основе этих кодов.

Подготовительные функции

Подготовительные функции в кодовой системе выражены символом G. Каждому коду соответствует особенное значение. Все подготовительные команды, к примеру, выбор рабочей плоскости или выбор скорости перемещения, задаются первыми в программе. В коде зашифрована определенная функция. Числовыми значениями задаются параметры.

Расшифровка основных G кодов для ЧПУ

Перейдем к рассмотрению того, как расшифровываются основные G коды для станков с ПУ.

Задает скоростное позиционирование. Ее используют, когда нужно быстро переместить режущий инструмент в готовое состояние для начала работы или поместить его в безопасную позицию. Ускоренный вариант не применяют в процессе обработки деталей, поскольку скорость, которая развивается в данном случае, очень высока. Данную команду можно отменить с помощью команды G01, G02, G03.

Представляет собой линейную интерполяцию. Такая команда необходима для движения инструмента по прямой, скорость задается символом F. Отмена функции осуществляется кодами G00, G02, G03. Пример записи команды: G01 X20 Y150 F60.

Задает движение по часовой стрелке, режущий инструмент начинает двигаться по дугообразной траектории, скорость задается символом F. Также задаются параметры в координатной плоскости. Символы I, J, K – определяющие координаты дуги в плоскости. Отмена осуществляется кодами G00, G01, G03.

Это движение против часовой стрелки по дуге с заданной скоростью.

Задают перерыв в работе. продолжительность паузы задается Х или Р символом. Обычно пауза длится около одной секунды.

Задает плоскость. С помощью кода G17 выбирают координаты XY. Такая функция необходима для вращающихся движений и процесса сверления.

Задает плоскость в координатах XZ, эта плоскость становится рабочей в процессе круговой интерполяции, вращательных движениях и процессе сверления.

Позволяет выбрать рабочую площадь в координатах YZ. Такая функция необходима для движения инструмента в круговой интерполяции и постоянном цикле сверления.

Позволяет вводить данные в дюймовых измерениях. Функция предназначена для работы с дюймовыми показателями.

Позволяет работать с метрическими показателями. Он необходим при работе с данными, выраженными в метрах.

Отменяет функцию автоматической коррекции на заданный радиус инструмента, задаваемого G41 и G42.

Включает автокоррекцию на радиус инструмента, который располагается слева от обрабатываемой детали относительно хода его движения. В программу также входит функция D.

Аналогичен коду G41, он предназначен для автокоррекции на радиус, расположенный справа от обрабатываемой детали. Программу также задают с функцией D.

Необходим для компенсации длины инструмента, корректирует его положение и задается вместе с функцией инструмента Н.

Задает локальные координатные параметры помимо стандартных параметров.

Позволяет переключаться на координатную систему рабочего станка.

G54 – G59

Осуществляют заданное смещение рабочего элемента относительно координатных параметров станка. Используя коды G54, G55, G56, G57, G58, G59 можно определить, в какой именно системе координат будет совершаться работа. Меняя коды, программист получает возможность обрабатывать разнообразные детали.

Если кодами G54 – G59 была задана какая-либо координатная система, то она будет действовать до тех пор, пока не будет отменена, и введутся другие параметры.

Представляет собой режим резки, при этом автоматически отменяются другие функции.

Задается вращение координат, команда позволяет смещать координатную систему под определенным углом. Плоскость вращения, центр и угол поворота задается командами G17, G18, G19, R. Команда G69 отменяет эту функцию.

Позволяет делать отверстия в изделиях.

Это функция высокоскоростного сверления отверстий.

Используется для нарезания левой резьбы.

G81, G82, G83

Используются для цикла сверления: стандартного, с выдержкой и прерывистого.

G85 – G87

Позволяют осуществлять разные циклы растачивания.

Позволяет установить абсолютные накопители положения.

Задает параметры оборотов, производимых за одну минуту.

Все коды взаимодействуют между собой и образовывают отдельную группу. В системе программы одна функция сменяется другой. Пример кодовой программы можно найти в интернете. Кодовая таблица должна быть в поле зрения во время программирования.

Требования к написанию программы

Программы, которые пишут для станка с ЧПУ на основе использования джи кодов, имеют определенную совершенно четкую структуру, которая состоит из нескольких команд. Все команды для работы со станком объединяются по группам – кадрам. Завершение одного кадра отмечается символом CR/LF, программу заканчивает вспомогательный код М02 или М30.

Если к программе необходимо сделать комментарий, то его размещают в круглых скобках. К примеру, (перемещение к точке начала фрезерования). Комментарий может находиться сразу после кода, но можно также и вынести его в отдельную строку.

Одна и та же команда может повторяться неоднократно, заданное количество раз в определенной последовательности. Программа пишется с помощью основных и вспомогательных функций. Ее считывают токарные и фрезерные станки.

Генерированием кодов для работы за станком на производстве занимаются специальные программы. На каждом предприятии такая система действует отлажено и ее контролирует оператор. При необходимости любую программу можно сгенерировать самостоятельно с помощью специального программного обеспечения, которое можно скачать в интернете.

Никаких специальных знаний для этого не потребуется, достаточно иметь представление о декартовой системе координат, знать физические величины и определения из курса геометрии. В качестве примера можно воспользоваться уже готовой программой. Для работы потребуются таблицы с расшифровкой кодов.

Для создания кода необходимо иметь следующие знания:

На практике такие действия произвести несложно. Для того чтобы понять как устроена система, можно посмотреть пример записи команд, потребуется также вспомогательная таблица с кодами.

Существуют специальные сервисы, позволяющие создавать программы для станков онлайн, их можно генерировать на готовом примере. Никакое дополнительное программное обеспечение устанавливать на компьютер не потребуется. Все, что нужно, это выход в интернет. При программировании требуется особая внимательность, если ошибиться в ведении числового показания, можно повредить деталь или сломать станки. Программы, созданные таким образом, можно использовать на токарных, фрезерных, плазменных станках и обрабатывать самые разные материалы.

Источник

Программирование обработки на станках с ЧПУ

Программирование обработки на станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ISO 7 бит или языком G и M кодов. Язык G и М кодов основывается на положениях Международной организации по стандартизации (ISO) и Ассоциации электронной промышленности (EIA).

Производители систем ЧПУ придерживаются этих стандартов для описания основных функций, но допускают вольности и отступления от правил, когда речь заходит о специальных возможностях своих систем.

Японские системы ЧПУ FANUC (FANUC CORPORATION) были одними из первых, адаптированных под работу с G и М кодами и использующими этот стандарт наиболее полно. В настоящее время стойки FANUC являются наиболее распространенными как за рубежом, так и в России.

Системы ЧПУ других известных производителей, например SINUMERIK (SIEMENS AG) и HEIDENHAIN, также имеют возможности по работе с G и М кодами, однако некоторые специфические коды могут отличаться. О разнице в программировании специфических функций можно узнать из документации к конкретной системе ЧПУ.

Существует три метода программирования обработки для станков с ЧПУ:

Все операторы станков с ЧПУ, технологи-программисты должны иметь хорошее представление о технике ручного программирования. Это как начальные классы в школе, обучение в которых дает базу для последующего образования.

Когда программы создаются и вводятся прямо на стойке ЧПУ, используя клавиатуру и дисплей. Например, оператор станка может произвести верификацию УП или выбрать требуемый постоянный цикл при помощи специальных пиктограмм и вставить его в код управляющей программы.

Программирование при помощи CAD/САМ системы позволяет «поднять» процесс написания программ обработки на более высокий уровень. Работая с CAD/CAM системой, технолог-программист избавляет себя от трудоемких математических расчетов и получает инструменты, значительно повышающие скорость написания управляющих программ.

Cовокупность команд на языке программирования, соответствующая алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки называется управляющая программа (УП).

Управляющая программа состоит из последовательности кадров и обычно начинается с символа начало программы (%) и заканчивается М02 или М30.

Каждый кадр программы представляет собой один шаг обработки и (в зависимости от УЧПУ) может начинаться с номера кадра (N1. N10 и т.д.), а заканчиваться символом конец кадра (;).

Кадр управляющей программы состоит из операторов в форме слов (G91, M30, X10. и т.д.). Слово состоит из символа (адреса) и цифры, представляющее арифметическое значение.

Адреса X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C, D, E являются размерными перемещениям, используют для обозначения координатных осей, вдоль которых осуществляются перемещения.

Слова, описывающие перемещения, могут иметь знак (+) или (-). При отсутствии знака перемещение считается положительным.

Адреса I, J, K означают параметры интерполяции.

Символы могут принимать другие значения в зависимости от конкретного УЧПУ.

G коды для ЧПУ

Функция G00 используется для выполнения ускоренного перемещения режущего инструмента к позиции обработки или к безопасной позиции. Ускоренное перемещение никогда не используется для выполнения обработки, так как скорость движения исполнительного органа станка очень высока. Код G00 отменяется кодами: G01, G02, G03.

Функция G01 используется для выполнения прямолинейных перемещений с заданной скоростью (F). При программировании задаются координаты конечной точки в абсолютных значениях (G90) или приращениях (G91) с соответственными адресами перемещений (например X, Y, Z). Код G01 отменяется кодами: G00, G02, G03.

Функция G02 предназначена для выполнения перемещения инструмента по дуге (окружности) в направлении часовой стрелки с заданной скоростью (F). При программировании задаются координаты конечной точки в абсолютных значениях (G90) или приращениях (G91) с соответственными адресами перемещений (например X, Y, Z).

Параметры интерполяции I, J, K, которые определяют координаты центра дуги окружности в выбранной плоскости, программируются в приращениях от начальной точки к центру окружности, в направлениях, параллельных осям X, Y, Z соответственно.

Код G02 отменяется кодами: G00, G01, G03.

Функция G03 предназначена для выполнения перемещения инструмента по дуге (окружности) в направлении против часовой стрелки с заданной скоростью (F). При программировании задаются координаты конечной точки в абсолютных значениях (G90) или приращениях (G91) с соответственными адресами перемещений (например X, Y, Z).

Параметры интерполяции I, J, K, которые определяют координаты центра дуги окружности в выбранной плоскости, программируются в приращениях от начальной точки к центру окружности, в направлениях, параллельных осям X, Y, Z соответственно.

Код G03 отменяется кодами: G00, G01, G02.

Код G17 предназначен для выбора плоскости XY в качестве рабочей. Плоскость XY становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Код G18 предназначен для выбора плоскости XZ в качестве рабочей. Плоскость XZ становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Код G19 предназначен для выбора плоскости YZ в качестве рабочей. Плоскость YZ становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Функция G40 отменяет действие автоматической коррекции на радиус инструмента G41 и G42.

Функция G41 применяется для включения автоматической коррекции на радиус инструмента находящегося слева от обрабатываемой поверхности (если смотреть от инструмента в направлении его движения относительно заготовки). Программируется вместе с функцией инструмента (D).

Функция G42 применяется для включения автоматической коррекции на радиус инструмента находящегося справа от обрабатываемой поверхности (если смотреть от инструмента в направлении его движения относительно заготовки). Программируется вместе с функцией инструмента (D).

Функция G43 применяется для компенсации длинны инструмента. Программируется вместе с функцией инструмента (H).

Смещение рабочей системы координат детали относительно системы координат станка.

Функция G70 активизирует режим работы с дюймовыми данными.

Функция G71 активизирует режим работы с метрическими данными.

Функция, которая отменяет любой постоянный цикл.

Цикл G81 предназначен для зацентровки и сверления отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G82 предназначен для сверления и зенкования отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче с паузой в конце. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G83 предназначен для глубокого сверления отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче с периодическим выводом инструмента в плоскость отвода. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G84 предназначен для нарезания резьбы метчиком. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче, шпиндель вращается в заданном направлении. Движение в исходное положение после обработки идет на рабочей подаче с обратным вращением шпинделя.

Цикл G85 предназначен для развертывания и растачивания отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. Движение в исходное положение после обработки идет на рабочей подаче.

Цикл G86 предназначен для растачивания отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. В конце обработки происходит остановка шпинделя. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.

Цикл G87 предназначен для растачивания отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче. В конце обработки происходит остановка шпинделя. Движение в исходное положение после обработки идет вручную.

В режиме абсолютного позиционирования G90 перемещения исполнительных органов производятся относительно нулевой точки рабочей системы координат G54-G59 (программируется, куда должен двигаться инструмент). Код G90 отменяется при помощи кода относительного позиционирования G91.

В режиме относительного (инкрементального) позиционирования G91 за нулевое положение каждый раз принимается положение исполнительного органа, которое он занимал перед началом перемещения к следующей опорной точке (программируется, на сколько должен переместиться инструмент). Код G91 отменяется при помощи кода абсолютного позиционирования G90.

При помощи функции G94 указанная скорость подачи устанавливается в дюймах или в миллиметрах за 1 минуту. Программируется вместе с функцией подачи (F). Код G94 отменяется кодом G95.

При помощи функции G95 указанная скорость подачи устанавливается в дюймах или в миллиметрах на 1 оборот шпинделя. Т.е. скорость подачи F синхронизируется со скоростью вращения шпинделя S. Код G95 отменяется кодом G94.

M коды для ЧПУ

Когда СЧПУ исполняет команду М00, то происходит останов. Все осевые перемещения останавливаются, при этом шпиндель (у большинства станков) продолжает вращаться. Работа по программе возобновляется со следующего кадра после нажатия кнопки «Старт».

Код М01 действует аналогично М00, но выполняется только после подтверждения с пульта управления станка. Если клавиша подтверждения нажата, то при чтении кадра с М01 происходит останов. Если же клавиша не нажата, то кадр М01 пропускается и выполнение УП не прерывается.

Код М02 указывает на завершение программы и приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения.

При помощи кода М0З включается прямое вращение шпинделя с запрограммированным числом оборотов (S). Код М0З действует до тех пор, пока он не будет отменен с помощью М04 или М05.

При помощи кода М04 включается обратное вращение шпинделя с запрограммированным числом оборотов (S). Код М04 действует до тех пор, пока он не будет отменен с помощью М03 или М05.

Код М05 останавливает вращение шпинделя, но не останавливает осевые перемещения.

При помощи кода М06 инструмент, закрепленный в шпинделе, меняется на инструмент, находящийся в положении готовности в магазине инструментов.

Код М07 включает подачу СОЖ в зону обработки в распыленном виде, если станок обладает такой возможностью.

Код М08 включает подачу СОЖ в зону обработки в виде струи.

Код М09 выключает подачу СОЖ и отменяет команды М07 и М08.

Код М10 относиться к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка.

Код М11 относиться к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка.

Код МЗ0 информирует СЧПУ о завершении программы, приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения.

Дополнительные функции и символы при программировании станков с ЧПУ

При круговой интерполяции G02 или G03, R определяет радиус, который соединяет начальную и конечную точки дуги. В постоянных циклах R определяет положение плоскости отвода. При работе с командой вращения R определяет угол поворота координатной системы.

Источник