Машинные языки программирования:команды G-кода и M-коды

Большая часть современной многозадачной и многоосевой обработки не работала бы без программирования станка. Вот основы языков машинного программирования:G-код, M-код и CAM — с взглядом в будущее за пределами G-кода.

Чтобы понять роль машинного программирования в современном производстве с ЧПУ, требуется базовое понимание G-кода и М-кода.

«Обработка с ЧПУ существует уже 40 или 50 лет, так что это не новый процесс в нашей отрасли», — говорит Кевин Финан, преподаватель Атлантического технического колледжа и Высшей технической школы. Когда Финан преподает производство и механическую обработку, он начинает с того, что учащиеся понимают чертеж детали. После этого они изучают ручную обработку, затем обработку на станках с ЧПУ с использованием G-кода и M-кода, а после этого — программное обеспечение CAM (автоматизированное производство).

Команды G-кода и М-коды:в чем разница?

Команды G-кода представляют собой набор определенных комбинаций букв и цифр, которые диктуют машине, какую часть двигать, как двигать и куда идти. Общие команды G-кода обычно одинаковы для любой машины, например:

• G0 — быстрый переход в другое место.
• G1 – прямолинейный разрез.
• G2 – дуга по часовой стрелке.
• G3 – дуга против часовой стрелки.

«Эти коды объединены с координатами XYZ, поэтому, например, команда G0 быстро переместит машину в указанное место», — говорит Финан.

«Много лет назад студентов и стажеров просили запомнить коды, но я не обязательно делаю это, потому что в конечном итоге вы запомните их, просто используя их, и их можно найти в Интернете и в справочнике машиниста», — говорит он. .

G-коды могут считываться и обрабатываться контроллером станка для перемещения головки или станины для выполнения операций резки в пределах плоскости резки. Они работают вместе с M-кодами в одной и той же программе (M означает разное).

М-коды управляют вспомогательными (не режущими) функциями станка, такими как подача охлаждающей жидкости или воздушный компрессор для удаления стружки. На более сложных токарно-фрезерных станках М-код может дать команду задней бабке захватить деталь с передней бабки, чтобы можно было обработать заднюю часть детали.

От команд G-кода до CAM-систем

«Раньше вы писали эти G-коды от руки», — говорит Крис МакБейн, менеджер по техническому маркетингу в 3D Systems. «Программист должен представить, что инструмент должен делать для создания детали — как перемещать, где резать, как быстро резать, а затем преобразовывать эти движения в текстовый файл, состоящий из G-кодов и M-кодов».

По словам МакБейна, обработка с ЧПУ исторически начиналась с команд движения, вводившихся на перфокартах или перфоленте, которые подавались в станок.

«Контроллер, который является мозгом станка с ЧПУ, считывал отверстия в картах или ленте, а затем выполнял соответствующие движения», — говорит он.

Но бумажные карты и ленты в условиях загруженного механического цеха, как правило, рвались, пачкались, терялись или загружались в машину не по порядку, что приводило к поломке деталей и поломке машин. Со временем были созданы электронные контроллеры, в которых оператор мог вводить коды прямо, стоя у станка.

«Затем, когда производство стало более совершенным, 3-осевая и 5-осевая обработка сделала написание G-кода вручную практически невозможным — именно тогда родилось автоматизированное производство или CAM-системы», — говорит МакБейн.

Создание команд G-кода с помощью системного программирования CAM

«Системы CAM позволяют вам создать компьютерную модель детали и указать, где вы хотите, чтобы этот резак вырезал, какой инструмент вы хотите использовать, как быстро вы хотите, чтобы он двигался, где вы хотите, чтобы он начинался, где вы хотите, чтобы он остановился, сколько материала необходимо снять и насколько близко вы хотите, чтобы инструмент приблизился к детали, прежде чем она начнет резать», — говорит МакБейн. «Это действительно ускоряет процесс создания G-кода».

Но перед тем, как система CAM создаст G-код, она позволяет программисту построить имитацию траектории движения станка для создания детали.

«Как в старой поговорке:«мусор на входе, мусор на выходе», и эти машины будут делать именно то, о чем вы их просите, несмотря ни на что», — говорит МакБейн. «Если вы скажете инструменту опуститься на 8 дюймов, код не распознает, что на пути может быть что-то, например, крепление или часть детали, но CAM-система позволяет вам предварительно просмотреть, что делает инструмент. сделать до того, как вы действительно нажмете кнопку».

MacBain сравнивает программное обеспечение CAM с конкретным драйвером печати, который требуется компьютеру для печати изображения. Драйвер называется постпроцессором, который создает G-код, который перемещает станок с ЧПУ.

«Все контроллеры используют одни и те же общие команды G и M, но порядок их расположения, способ представления чисел с ведущими нулями или без них зависят от конкретной машины», — говорит МакБейн. «Подобно тому, как каждому принтеру нужен определенный драйвер, каждому станку с ЧПУ нужен отдельный постпроцессор, который создает G-код специально для этого станка».

Действие постобработки в CAM-системе — это то, что создает G-код, который затем отправляется на контроллер станка либо по сети, либо с помощью флэш-накопителя. Файл передается на станок, а затем оператор выводит программу на монитор контроллера и просматривает G-код, чтобы убедиться, что выполняется правильная деталь с правильными инструментами и правильным смещением.

«В этот момент оператор может внести изменения в код, если это необходимо, и как только машина будет готова к запуску программы, он нажмет зеленую кнопку и запустит программу для изготовления детали», — говорит МакБейн.

Нужен совет от других опытных машинистов и специалистов по металлообработке? Присоединяйтесь к обсуждениям на форуме по металлообработке. [требуется регистрация]

Примите участие в нашем опросе

Какие области машинного программирования доставляют вам больше всего проблем каждый день?