Основы G-кода: ключевые команды для ЧПУ и 3D-печати

Что такое G-код?

G-код (Geometric Code) — язык программирования станков с ЧПУ (CNC) и 3D-принтеров. Команды указывают машине: куда двигаться, с какой скоростью, по какой траектории.

• На фрезерных/токарных станках — управляют режущим инструментом;
• В 3D-печати — управляют экструдером и перемещением головы (послойное наращивание).

Как читать G-код

Структура строки:

G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000

• G01 — команда (линейная интерполяция);
• X, Y, Z — целевые координаты;
• F — подача (скорость) в мм/мин (если задано G21 — метрическая система).

Основные G-команды

G00 — Быстрое позиционирование (Rapid)

Перемещение максимальной скоростью в точку (X,Y,Z). Все оси движутся одновременно → прямая линия. Не режет/не экструдирует. Используется для перехода к началу операции.

G01 — Линейная интерполяция (Linear)

Движение по прямой с заданной подачей F. Это рабочее движение: резание, экструзия, лазерная гравировка.

G02 / G03 — Круговая интерполяция (CW / CCW)

Дуговая траектория. Нужны: конечная точка (X,Y) и центр дуги относительно текущей точки — параметры I (смещение по X) и J (смещение по Y).

• G02 — по часовой стрелке;
• G03 — против часовой стрелки.

Пример: текущая точка (5,12), цель (10,7), центр (5,7) → I=0, J=-5.

Пример ручного G-кода (G00, G01, G02)

G00 X5 Y5      ; Точка B - быстрый переход
G01 X0 Y20 F200 ; Точка C - резание
G01 X20 Y0     ; Точка D
G02 X10 Y-10 I0 J-10 ; Точка E - дуга CW
G02 X-4 Y-8 I-10 J0  ; Точка F
G01 X-26 Y-2   ; Точка B (замыкание)

Координаты могут быть абсолютными (G90) или относительными (G91) — см. ниже.

G20 / G21 — Выбор единиц

• G20 — дюймы;
• G21 — миллиметры (по умолчанию в большинстве случаев).

Задаётся в начале программы.

G17 / G18 / G19 — Выбор плоскости

• G17 — XY (по умолчанию);
• G18 — XZ;
• G19 — YZ.

G28 — Возврат домой (Home)

Возврат в референс-точку. Можно задать промежуточную точку: G28 X## Y## Z##. Установка домашней позиции: G28.1 X## Y## Z##.

G90 / G91 — Абсолютный / Относительный режим

• G90 (абсолютный): координаты от нуля машины. G01 X10 Y5 → точка (10,5) всегда.
• G91 (относительный/инкрементальный): координаты от текущей позиции. Если сейчас (10,10), то G01 X10 Y5 → (20,15).

M-коды (вспомогательные функции)

Управляют периферией: шпиндель, охлаждение, смена инструмента, нагрев (3D-печать).

Код	Назначение (CNC)	Код	Назначение (3D-печать)
M00	Останов программы	M104	Нагрев экструдера
M02 / M30	Конец программы	M109	Ожидание температуры экструдера
M03 S1000	Шпиндель по часовой (1000 об/мин)	M140	Нагрев стола
M04	Шпиндель против часовой	M190	Ожидание температуры стола
M05	Останов шпинделя	M106	Вентилятор обдува
M06	Смена инструмента
M08 / M09	Охлаждение ВКЛ/ВЫКЛ

Модальные команды и нумерация строк

Многие G-коды модальны — действуют до отмены/замены. Не нужно повторять G01 или F в каждой строке:

G01 X5 Y7 F200
X10 Y15
X12 Y20
G02 X5 Y5 I0 J-5
X3 Y6 I-2 J0

Нумерация блоков N## помогает находить ошибки в больших программах.

Полный пример G-кода (фрезеровка контура)

%
G21 G17 G90 F100 M03 S1000
G00 X5 Y5              ; B
G01 X5 Y5 Z-1          ; B, погружение
G01 X5 Y15 Z-1         ; C
G02 X9 Y19 Z-1 I4 J0   ; D (CW)
G01 X23 Y19 Z-1        ; E
G01 X32 Y5 Z-1         ; F
G01 X21 Y5 Z-1         ; G
G01 X21 Y8 Z-1         ; H
G03 X19 Y10 Z-1 I-2 J0 ; I (CCW)
G01 X13 Y10 Z-1        ; J
G03 X11 Y8 Z-1 I0 J-2  ; K
G01 X11 Y5 Z-1         ; L
G01 X5 Y5 Z-1          ; B
G01 X5 Y5 Z0           ; Подъём
G28 X0 Y0              ; Домой
M05                    ; Шпиндель стоп
M30                    ; Конец
%

Описание по строкам дано в оригинале. Готовый код в Universal G-code Sender:

Сложные формы — только CAM

Для сложных геометрий (например, лошадь ~700 строк) используют CAM-софт (Inkscape, Fusion 360, EstlCAM). Пример G-кода и результат:

Заключение

Мы разобрали базовый синтаксис, ключевые команды движения (G00, G01, G02, G03), выбор единиц, плоскостей, режимов позиционирования, возврат домой, M-коды и модальность. Написали полноценную программу вручную. Для реальных задач используйте CAM, но понимание G-кода нужно для отладки, правок и написания постпроцессоров.