G-Code for CNC编程(2022年更新)

马蒂院长 2018年5月24日 8分钟读取

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刀位点

你知道人们是怎么说基本原理的:先学会它们,然后你会永远记住它们。这同样适用于数控机床编程。即使新的制造技术不断发展,如何用CNC程序加工零件的基本原理也将永远与您同在。

在本文中,我们将讨论每个CNC程序的核心组件- G-code。

G-Code一览

世界各地的制造商都使用CNC编程来控制机床来生产零件。这个自动化制造过程的核心是一组指令,告诉数控机床在哪里以及如何移动。这些指令被称为刀位点

g -代码-欧特克-融合- 360

G-code最早由电子工业协会(EIA)于20世纪60年代建立。虽然官方语言被记录为RS-274D,但你会听到每个人都把它称为g代码。为什么?构成这种基于机器的语言的许多单词或单独的代码段都以字母G开头。

虽然G-code应该是一个通用的标准,但你会发现许多数控机床公司都开发了自己独特的风格。一天结束的时候,我们都会吃冰淇淋,但哈斯冰淇淋可能是草莓味的,托马克冰淇淋可能是巧克力味的。由于g代码风格的这种差异,必须了解您自己的机器如何使用g代码。

为什么g代码风格不同?这实际上取决于每台机器的能力。以一台可以根据探测输入处理坐标系旋转的机器为例。您需要一组G-code命令来启用或禁用这种旋转。另一台没有这种调整能力的机器将不需要g代码。

当有疑问时,在您完成本文其余部分的工作时,始终参考您的CNC机床的文档。我们将介绍基础知识,但您永远不知道您的机器是否采取了略微不同的路径到达相同的最终目的地。

刀位点块

G-code标准是在机器只有少量内存的时候发布的。由于这种内存限制,G-code是一种非常紧凑和简洁的语言,乍一看似乎有些过时。以这行代码为例:

G01 x1 y1 f20 t01 m03 s500

在这一行中,我们给了机器一系列指令:

像这样的多行g代码组合在一起就形成了一个完整的CNC程序。然后,您的CNC机床将从左到右,从上到下,一次读取一行代码,就像阅读一本书一样。每组指令都在单独的行或块上。

刀位点的程序

每个G-code程序的目标是以最安全、最有效的方式生产零件。为了实现这一点,你通常会发现g代码块以这样的特定顺序排列:

  1. 启动CNC程序。
  2. 加载所需的工具。
  3. 打开纺锤。
  4. 打开冷却剂。
  5. 移动到零件上方的位置。
  6. 开始加工过程。
  7. 关闭冷却剂。
  8. 关闭主轴。
  9. 从零件转移到安全的地方。
  10. 结束CNC程序。

这个流程是一个简单的程序,只使用一个工具执行一个操作。在实践中,你通常会冲洗和重复步骤2到9。例如,下面的G-code程序包含了上面所有的代码块,并在需要的地方重复部分:

一个CNC g码程序的例子,每个代码块的解释

情态动词和地址代码

像其他编程语言一样,G-code可以无限重复一个动作,直到停止。这个循环过程使用模态代码,直到您关闭它或用另一个模态代码修改它。例如,M03是一个模态代码,它将无限期地运行一个主轴,直到您告诉它用M05停止。现在,等一下。那个单词(记住:单词是一小段代码)不是以G开头的,但它仍然是G代码。以M开头的单词是机器代码,它们可以打开或关闭冷却剂、主轴和夹具等机器功能。我将在下一节中列出一些常见的代码,但是您可以在机器的文档中找到机器的m代码列表。

G-code还包括一个完整的地址代码列表。您可以将其视为定义特定行为的G-code字典。地址码以字母开头,比如G,然后是一组数字。例如,X2定义了一个x坐标地址代码,其中2是机器移动到的x轴上的值。

完整的地址代码列表包括:

地址代码参数示例

一些特殊的字符代码可以添加到g码程序中。它们通常用于启动程序、注释文本或忽略字符,包括:

g码和m码已解释

G & m代码将构成CNC程序的大部分。以G开头的代码使您的机器能够执行特定类型的运动。在每个CNC程序中,您会一次又一次地遇到的最常见的G代码包括:

G0 -快速移动

这段代码告诉机器尽可能快地移动到指定的坐标位置。G0将逐轴移动机器轴,这意味着它将首先沿着两个轴移动,并在任何不在位置的轴上完成移动。你可以在下面的图片中看到这个运动的例子:

图表显示G00快速移动的运动

G1 -线性移动

这段代码告诉机器沿着一条直线移动到一个给定进给速率的坐标位置。例如,G1 X1 Y1 F32将以32的进给速率将机器移动到坐标X1, Y1。

G2、G3 -顺时针圆弧、逆时针圆弧

这些代码告诉机器沿弧线移动到一个坐标目的地。另外两个坐标I和J定义了弧的中心位置,如下图所示:

使用G02和G03的CW和CCW圆弧插值图

G17, G18, G19 -飞机名称

这些代码定义了弧将在哪个平面上加工。默认情况下,您的CNC机床将使用G17,这是XY平面。另外两个平面如下图所示:

平面选择图,显示XY, YZ和ZX平面

G40, G41, G42 -刀具直径补偿

这些代码定义了刀具直径补偿,或CDC,它允许数控机床将其刀具定位到定义路径的左侧或右侧。d寄存器存储每个工具的偏移量。

直径偏移表与工具1中的示例值。

刀具长度补偿

这段代码使用z轴高度定义单个工具的长度。这使得数控机床能够了解刀具的尖端与它正在加工的工件的关系。寄存器定义工具长度补偿,其中H是刀具长度偏移量,Z是刀具长度。

工具长度偏移表与工具长度值的例子

G54 -工作偏移

这段代码定义了一个夹具偏移量,它决定了从机器的内部坐标到工件上的基准的距离。在下表中,只有G54有偏移量定义。但是,如果一项工作需要同时加工多个零件,则可以编制多个偏移量。

工作偏移表,其中包含G54中工作偏移的值

m

M代码是数控机床之间可能不同的机器代码。这些代码控制CNC机床上的功能,如冷却剂和主轴方向。一些最常见的m码包括:

常用机器代码或m代码示例

G-Code中的罐装循环

g代码的最后一个方面是封闭循环。这些类似于计算机编程中的方法或函数。它们允许您在短短几行代码中执行复杂的操作,而不必输入所有的细节。

以下面的罐头循环为例。在这里,我们告诉CNC工具创建一个孔用啄钻只有两行代码在左边。同样的操作需要超过20行常规g代码。

罐装循环vs扩展G代码

常用钻周期

G81 -简单钻循环

这个循环将通过俯冲到特定的z轴坐标,然后缩回来制造一个洞。编程这个循环需要深度、进给速度、XY坐标和要钻的平面。

g81-simple-drill-cycle

G83 -派克钻

这个循环是为了快速钻深孔。工具将首先钻一段规定的距离,然后收回,这将清除孔中的任何物质,并允许冷却剂冲走芯片。这个循环最简单的实现需要初始高度、进给平面、啄增量和深度。

显示peck钻井运动和参数的图表

G98 -返回初始快速高度

这个循环将工具缩回到孔之间的间隙平面,这有助于避免夹紧。编程这个循环需要一个初始高度和进给平面来钻。

G98 -返回初始快速高度

基本面第一

即使你永远不会手写自己的CNC程序,了解G-code的基础知识也会在你的CNC编程生涯中助你一臂之力。即使实际的g代码略有不同,但各个制造商的核心行为仍然保持不变。在一天结束时,您将结合坐标、进给率和一组可定义的操作来成功移动工具和加工零件。

一些指南建议记住最常见的G和M代码。虽然这可能有用,但熟能生巧!在你的职业生涯中不断地使用和更新你的g代码基础,它们会一直伴随着你。这里有一个快速测试,看看你在哪里

准备好将您的CNC编程和g代码知识投入工作吗?试一试融合360年今天!

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