G и m коды fanuc. М-коды
Коды, обозначающиеся буквой М, называются вспомогательными и предназначены для управления режимами работы станка. М код может стоять как отдельно, так и находится в кадре с G кодами. Некоторые М коды работают совместно с другими адресами. Например, М код, отвечающий за направление вращения шпинделя, обычно указывается с адресом S, который необходим для задания числа его оборотов при вращении. Порядок выполнения команд и действий при нахождении в кадре M и G-кодов зависит от модели ЧПУ. Некоторые системы ЧПУ позволяют задавать в кадре только один М код.
Таблица 1 - Базовые М коды
Останов выполнения управляющей программы - М00 и М01. Очень часто возникают ситуации, когда необходимо временно прервать выполнение программы. Например, для того чтобы удалить стружку, проверить размеры обрабатываемой детали или переставить крепежные элементы в другое положение.
Коды М00 и М01 временно приостанавливают выполнение программы обработки или, говоря другими словами, делают паузу в производственном цикле станка. Когда система ЧПУ читает код М00, то происходит так называемый запрограммированный останов. Все осевые перемещения останавливаются и возобновляются лишь после того, как оператор станка нажмет клавишу "Старт цикла" на панели устройства ЧПУ. При этом шпиндель продолжает вращаться, и другие функции остаются активными. Если оператор станка нажимает клавишу "Старт цикла", то выполнение программы будет продолжено с кадра, следующего за М00.
N40 М05 /Останов шпинделя
N50 М00 /Останов выполнения управляющей программы
N60 М03 S1000 /Включение шпинделя 1000 об/мин
Код М01 предназначен для останова по выбору. Действует он аналогично коду М00, однако, предоставляет выбор оператору - нужно или не нужно прерывать выполнение управляющей программы. На панели УЧПУ практически любого станка имеется клавиша (или переключатель) "М01". Если эта клавиша нажата, то при чтении кадра с М01 происходит останов. Если же клавиша не нажата, то команда М01 пропускается и выполнение УП не прерывается.
Управление вращением шпинделя – М0З, М04, М05. Вспомогательные коды М0З и М04 предназначены для управления вращением шпинделя. Код М0З отвечает за прямое (по часовой стрелке), а М04 - за обратное вращение шпинделя (против часовой стрелки). Направление вращения определяется, если смотреть в отрицательном направлении оси Z (со стороны шпинделя в сторону заготовки). При фрезеровании режущие инструменты должны иметь прямое вращение (М03). При выводе метчика из отверстия, при нарезании левой резьбы, в циклах автоматического измерения диаметра инструмента может потребоваться обратное вращение шпинделя (М04). В конце программы обработки и перед сменой инструмента нужно остановить вращение шпинделя при помощи команды М05.
Рисунок 1 – Прямое и обратное вращение шпинделя
Для задания частоты вращения шпинделя используется S адрес. За S следует числовое значение, выражающее скорость вращения шпинделя в оборотах за одну минуту. Большинство СЧПУ воспринимают только целочисленное значение S. Обычно код М03 и S находятся в одном кадре.
Управление подачей смазывающе-охлаждающей жидкости - М07, М08, М09. В процессе фрезерования охлаждающая жидкость подается в зону обработки для увеличения стойкости инструмента, улучшения качества обрабатываемой поверхности и удаления (вымывания) стружки Станки с ЧПУ оснащаются системой автоматической подачи СОЖ. Управление этой системой осуществляется при помощи нескольких М кодов. Обычно код М08 используется для включения подачи охлаждающей жидкости, а код М09 – для выключения. Некоторые станки позволяют подавать СОЖ в зону обработки в различном виде. Например, код М08 может вызывать подачу охлаждающей жидкости в виде струи, а код М07 - в распыленном виде.
Подачу СОЖ принято отключать перед сменой инструмента и в конце программы обработки. Многие современные станки делают это автоматически при чтении кода М06 (смена инструмента), кодов М30 и М02 (конец программы). Кроме программного управления системой автоматической подачи СОЖ существует и ручное управление, позволяющее оператору станка при помощи определенных клавиш на панели УЧПУ включать или выключать подачу охлаждающей жидкости в случае необходимости.
Обычно для выполнения автоматической смены инструмента в программе указывается следующая команда:
Адрес T обозначает номер вызываемого инструмента (в данном случае инструмент №1), а М06 обеспечивает смену. Большинство СЧПУ допускают любой порядок слов данных в кадре смены инструмента.
Завершение программы – М30 и М02. В конце любой управляющей программы должен находиться код ее завершения – М30 или М02. При выполнении любого из этих кодов станок останавливается независимо от того, какую функцию он выполнял. Разница между М30 и М02 заключается лишь в том, что при окончании программы обработки с М30 курсор текущего положения переводится в самое начало программы, а с М02 остается в конце.
Обычно при завершении программы обработки производится перемещение рабочего стола или инструмента в позицию, которая облегчает оператору снятие готовой детали со станка. Такое перемещение совершается с помощью кода возврата в исходную позицию G74.
На производстве, где работают различные станки с числовым программным управлением, используется множество различного программного обеспечения, но в большинстве случаев весь управляющий софт использует один и тот же управляющий код. Программное обеспечение для любительских станков, так же базируется на аналогичном коде. В обиходе его называют «G -код ». В данном материале представлена общая информация по G-коду (G-code).
G-code это условное именование языка для программирования устройств с ЧПУ (CNC) (Числовое программное управление). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР - как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code обозначается, как код ИСО-7 бит.
Производители систем управления используют G-code в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.
Программа, написанная с использованием G-code, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры - группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключеним первого кадра программы. Первый кадр содержит только один символ» %». Завершается программа командой M02 или M30.
Основные (в стандарте называются подготовительными) команды языка начинаются с буквы G:
- перемещение рабочих органов оборудования с заданой скоростью (линейное и круговое;
- выполнение типовых последовательностей (таких, как обработка отверстий и резьб);
- управление параметрами инструмента, системами координат, и рабочих плоскостей.
Сводная таблица кодов:
Таблица основных команд:
| Код | Описание | Пример |
| G00 | Ускоренное перемещение инструмента (холостой ход) | G0 X0 Y0 Z100; |
| G01 | Линейная интерполяция | G01 X0 Y0 Z100 F200; |
| G02 | Круговая интерполяция почасовой стрелки | G02 X15 Y15 R5 F200; |
| G03 | Круговая интерполяция против часовой стрелки | G03 X15 Y15 R5 F200; |
| G04 | Задержка на P миллисекунд | G04 P500; |
| G10 | Задать новые координаты для начала координат | G10 X10 Y10 Z10; |
| G11 | Отмена | G10G11; |
| G15 | Отмена | G16G15 G90; |
| G16 | Переключение в полярную систему координат | G16 G91 X100 Y90; |
| G20 | Режим работы в дюймовой системе | G90 G20; |
| G21 | Режим работы в метрической системе | G90 G21; |
| G22 | Активировать установленый предел перемещений (Станок невыйдет за их предел). | G22 G01 X15 Y25; |
| G23 | Отмена | G22G23 G90 G54; |
| G28 | Вернуться на референтную точку | G28 G91 Z0 Y0; |
| G30 | Поднятие по оси Z на точку смены инструмента | G30 G91 Z0; |
| G40 | Отмена компенсации размера инструмента | G1 G40 X0 Y0 F200; |
| G41 | Компенсировать радиус инструмента слева | G41 X15 Y15 D1 F100; |
| G42 | Компенсировать радиус инструмента справа | G42 X15 Y15 D1 F100; |
| G43 | Компенсировать высоту инструмента положительно | G43 X15 Y15 Z100 H1 S1000 M3; |
| G44 | Компенсировать высоту инструмента отрицательно | G44 X15 Y15 Z4 H1 S1000 M3; |
| G53 | Переключиться на систему координат станка | G53 G0 X0 Y0 Z0; |
| G54-G59 | Переключиться на заданную оператором систему координат | G54 G0 X0 Y0 Z100; |
| G68 | Поворот координат на нужный угол | G68 X0 Y0 R45; |
| G69 | Отмена | G68G69; |
| G80 | Отмена циклов сверления | (G81-G84)G80 Z100; |
| G81 | Цикл сверления | G81 X0 Y0 Z-10 R3 F100; |
| G82 | Цикл сверления сзадержкой | G82 X0 Y0 Z-10 R3 P100 F100; |
| G83 | Цикл сверления сотходом | G83 X0 Y0 Z-10 R3 Q8 F100; |
| G84 | Цикл нарезание резьбы | |
| G90 | Абсолютная система координат | G90 G21; |
| G91 | Относительная система координат | G91 G1 X4 Y5 F100; |
| G94 | F (подача) - в формате мм/мин. | G94 G80 Z100; |
| G95 | F (подача)- в формате мм/об. | G95 G84 X0 Y0 Z-10 R3 F1.411; |
| G98 | Отмена | G99G98 G15 G90; |
| G99 | После каждого цикла не отходить на «подходную точку» | G99 G91 X10 K4; |
Таблица технологических кодов:
Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:
- Сменить инструмент
- Включить/выключить шпиндель
- Включить/выключить охлаждение
- Вызвать/закончить подпрограмму
Вспомогательные (технологические) команды:
| Код | Описание | Пример |
| M00 | Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт» на пульте управления, так называемый «технологический останов» | G0 X0 Y0 Z100 M0; |
| M01 | Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт», если включен режим подтверждения останова | G0 X0 Y0 Z100 M1; |
| M02 | Конец программы | M02; |
| M03 | Начать вращение шпинделя по часовой стрелке | M3 S2000; |
| M04 | Начать вращение шпинделя против часовой стрелки | M4 S2000; |
| M05 | Остановить вращение шпинделя | M5; |
| M06 | Сменить инструмент | M6 T15; |
| M07 | Включить дополнительное охлаждение | M3 S2000 M7; |
| M08 | Включить основное охлаждение | M3 S2000 M8; |
| M09 | Выключить охлаждение | G0 X0 Y0 Z100 M5 M9; |
| M30 | Конец информации | M30; |
| M98 | Вызов подпрограммы | M98 P101; |
| M99 | Конец подпрограммы, возврат к основной программе | M99; |
Параметры команд задаются буквами латинского алфавита:
| Код константы | Описание | Пример |
| X | Координата точки траектории по оси X | G0 X0 Y0 Z100 |
| Y | Координата точки траектории по оси Y | G0 X0 Y0 Z100 |
| Z | Координата точки траектории по оси Z | G0 X0 Y0 Z100 |
| F | Скорость рабочей подачи | G1 G91 X10 F100 |
| S | Скорость вращения шпинделя | S3000 M3 |
| R | Радиус или параметр стандартного цикла | G1 G91 X12.5 R12.5 или G81 R1 0 R2 -10 F50 |
| D | Параметр коррекции выбранного инструмента | M06 T1 D1 |
| P | Величина задержки или число вызовов подпрограммы | M04 P101 или G82 R3 Z-10 P1000 F50 |
| I,J,K | Параметры дуги при круговой интерполяции | G03 X10 Y10 I0 J0 F10 |
| L | Вызов подпрограммы с данной меткой | L12 P3 |
G-код - наименование языка программирования систем с числовым программным управлением (ЧПУ).
Управляющая программа представляет собой обычный текстовый файл и 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.
G - подготовительная функция.
M - вспомогательная функция.
S - функция главного движения.
F - функция подачи.
T, D, H - функции инструмента.
Символы могут принимать другие значения в зависимости от конкретного УЧПУ.
Подготовительные функции (G коды)
G00 - быстрое позиционирование.
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.
G01 - линейная интерполяция.
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.
G02 - круговая интерполяция по часовой стрелке.
Функция GO2 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).
Код G02 отменяется кодами: G00, G01, G03.
G03 - круговая интерполяция против часовой стрелки.
Функция GO3 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.
G04 - пауза.
Функция G04 - команда на выполнение выдержки с заданным временем. Этот код программируется вместе с X или Р адресом, который указывает длительность времени выдержки. Обычно, это время составляет от 0.001 до 99999.999 секунд. Например G04 X2.5 - пауза 2.5 секунды, G04 Р1000 - пауза 1 секунда.
G17 - выбор плоскости XY.
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.
G18 - выбор плоскости XZ.
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.
G19 - выбор плоскости YZ.
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.
G20 - ввод дюймовых данных.
Функция G20 активизирует режим работы с дюймовыми данными.
G21 - ввод метрических данных.
Функция G21 активизирует режим работы с метрическими данными.
G40 - отмена коррекции на радиус инструмента.
Функция G40 отменяет действие автоматической коррекции на радиус инструмента G41 и G42.
G41 - левая коррекция на радиус инструмента.
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).
G42 - правая коррекция на радиус инструмента.
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).
G43 - коррекция на положение инструмента.
Функция G43 применяется для компенсации длинны инструмента. Программируется вместе с функцией инструмента (H).
G52 - локальная система координат.
СЧПУ позволяет устанавливать кроме стандартных рабочих систем координат (G54-G59) еще и локальные. Когда СЧПУ станка выполняет команду G52, то начало действующей рабочей системы координат смещается на значение указанное при помощи слов данных X, Y и Z. Код G52 автоматически отменяется с помощью команды G52 ХО YO Z0.
G54 - G59 - заданное смещение.
Смещение рабочей системы координат детали относительно системы координат станка.
G68 - вращение координат.
Код G68 позволяет выполнить поворот координатной системы на определенный угол. Для выполнения поворота требуется указать плоскость вращения, центр вращения и угол поворота. Плоскость вращения устанавливается при помощи кодов G17, G18 и G19. Центр вращения устанавливается относительно нулевой точки активной рабочей системы координат (G54 - G59). Угол вращения указывается при помощи R. Например: G17 G68 X0. Y0. R120.
G69 - отмена вращения координат.
Код G69 отменяет режим вращения координат G68.
G73 - высокоскоростной цикл прерывистого сверления.
Цикл G73 предназначен для сверления отверстий. Движение в процессе обработки происходит на рабочей подаче с периодическим выводом инструмента. Движение в исходное положение после обработки идет на ускоренной подаче.
G74 - цикл нарезания левой резьбы.
Цикл G74 предназначен для нарезания левой 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.
G80 - отмена постоянного цикла.
Функция, которая отменяет любой постоянный цикл.
G81 - стандартный цикл сверления.
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.
G82 - сверление с выдержкой.
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.
G83 - цикл прерывистого сверления.
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.
G84 - цикл нарезания резьбы.
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.
G85 - стандартный цикл растачивания.
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.
G86 - цикл растачивания с остановкой вращения шпинделя.
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.
G87 - цикл растачивания с отводом вручную.
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.
G90 - режим абсолютного позиционирования.
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.
G91 - режим относительного позиционирования.
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.
G94 - скорость подачи в дюймах/миллиметрах в минуту.
При помощи функции G94 указанная скорость подачи устанавливается в дюймах за 1 минуту (если действует функция G20) или в миллиметрах за 1 минуту (если действует функция G21). Программируется вместе с функцией подачи (F). Код G94 отменяется кодом G95.
G95 - скорость подачи в дюймах/миллиметрах на оборот.
При помощи функции G95 указанная скорость подачи устанавливается в дюймах на 1 оборот шпинделя (если действует функция G20) или в миллиметрах на 1 оборот шпинделя (если действует функция G21). Т.е. скорость подачи F синхронизируется со скоростью вращения шпинделя S. Код G95 отменяется кодом G94.
G98 - возврат к исходной плоскости в цикле.
Если постоянный цикл станка работает совместно с функцией G98, то инструмент возвращается к исходной плоскости в конце каждого цикла и между всеми обрабатываемыми отверстиями. Функция G98 отменяется при помощи G99.
G99 - возврат к плоскости отвода в цикле.
Если постоянный цикл станка работает совместно с функцией G99, то инструмент возвращается к плоскости отвода между всеми обрабатываемыми отверстиями. Функция G99 отменяется при помощи G98
Программирование систем числового программного управления (ЧПУ) производится посредством G-кода.
G-код - общее название языка программирования, регламентированного
стандартом ISO 6983-1:1982, стандартом ГОСТ 20999-83.
В технической литературе
Советского Союза G-код именуется, как код ИСО 7-бит (ISO 7-bit).
Несмотря на общую регламентацию, G-код имеет множество реализаций и дополнений, вводимых, в основном, разработчиками аппаратных устройств систем числового программного управления, что тем не менее не мешает ему оставаться главным стандартом в отрасли.
В целом программа, написанная с использованием G-кода, состоит из кадров, каждый кадр содержит набор команд управления.
Команды управления могут следовать в кадре в любом порядке, но обычно в целях удобства прочтения управляющей программы системы числового программного управления, сначала идут подготовительные команды, затем команды управления перемещением режущего инструмента, следом команды выбора режимов обработки материала и завершают кадр - технологические команды.
Начинается и
заканчивается текст управляющей программы символом «%».
Далее может следовать
название программы после символа «O».
Комментарии в тексте управляющей программы
размещаются либо в круглых скобках, либо предваряются символом «;».
Каждая управляющая команда может иметь один или несколько параметров, которые обозначаются буквами латинского алфавита.
G-код позволяет использовать следующие основные параметры для управляющих команд:
X - координата точки траектории по оси X (например, ),
Y - координата точки траектории по оси Y (например, ),
Z - координата точки траектории по оси Z (например, G01 X25.4 Y2.3 Z0.2),
P - параметр (например, P120),
(например, G01 X10.5 F75),
S - скорость вращения шпинделя (например, S1500 M3),
R - параметр стандартного цикла или радиус дуги,
H - параметр коррекции выбранного инструмента,
I,J,K - параметры дуги при круговой интерполяции (например, ).
Основные команды
Команда G15 - отмена полярной системы координат.
Команда G16 - назначение полярной системы координат (X радиус, Y угол).
Команды G54-G59 - переключение на заданную оператором систему координат.
Команда G80 - отмена циклов сверления, растачивания, нарезания резьбы метчиком и т. д.
Команда G81 - цикл сверления.
Команда G82 - цикл сверления с задержкой.
Команда G83 - цикл прерывистого сверления (с полным выводом сверла).
Команда G84 - цикл нарезания резьбы.
Команда G97 S (скорость) - задание частоты вращения шпинделя с помощью S-слова.
Основные вспомогательные (технологические) команды
Команда M03 - начало вращения шпинделя по часовой стрелке.
Команда M04 - начало вращения шпинделя против часовой стрелки.
Команда M05 - остановка вращения шпинделя.
Команда M06 - смена инструмента.
Команда M07 - включение дополнительного охлаждения.
Команда M08 - включение основного охлаждения.
Команда M09 - выключение охлаждения.
Команда M13 - выключение охлаждения и вращения шпинделя по часовой стрелке.
Команда M14 - выключение охлаждения и вращения шпинделя против часовой стрелки.
Команда M17 - конец подпрограммы.
Команда M25 - ручная замена инструмента.
Примеры различных управляющих программ для станков с числовым программным управлением представлены
При написании и отладке управляющих программ для станков с числовым программным управлением можно использовать приложение , автоматически создающее управляющие программы для станков с системами ЧПУ после ввода всех необходимых параметров и геометрических размеров.
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 :
- Ручное программирование.
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.
- Программирование на пульте УЧПУ.
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/CAM системы.
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.
G - подготовительная функция.
M - вспомогательная функция.
S - функция главного движения.
F - функция подачи.
T, D, H - функции инструмента.
Символы могут принимать другие значения в зависимости от конкретного УЧПУ.
G коды для ЧПУ
G00 - быстрое позиционирование.
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.
G01 - линейная интерполяция.
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.
G02 - круговая интерполяция по часовой стрелке.
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).
Код G02 отменяется кодами: G00, G01, G03.
G03 - круговая интерполяция против часовой стрелки.
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.
G04 - пауза.
Функция G04 - команда на выполнение выдержки с заданным временем. Этот код программируется вместе с X или Р адресом, который указывает длительность времени выдержки. Обычно, это время составляет от 0.001 до 99999.999 секунд. Например G04 X2.5 - пауза 2.5 секунды, G04 Р1000 - пауза 1 секунда.
G17 - выбор плоскости XY.
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.
G18 - выбор плоскости XZ.
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.
G19 - выбор плоскости YZ.
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.
G40 - отмена коррекции на радиус инструмента.
Функция G40 отменяет действие автоматической коррекции на радиус инструмента G41 и G42.
G41 - левая коррекция на радиус инструмента.
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).
G42 - правая коррекция на радиус инструмента.
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).
G43 - коррекция на положение инструмента.
Функция G43 применяется для компенсации длинны инструмента. Программируется вместе с функцией инструмента (H).
G54 - G59 - заданное смещение.
Смещение рабочей системы координат детали относительно системы координат станка.
G70 - ввод дюймовых данных.
Функция G70 активизирует режим работы с дюймовыми данными.
G71 - ввод метрических данных.
Функция G71 активизирует режим работы с метрическими данными.
G80 - отмена постоянного цикла.
Функция, которая отменяет любой постоянный цикл.
G81 - стандартный цикл сверления.
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.
G82 - сверление с выдержкой.
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.
G83 - цикл прерывистого сверления.
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.
G84 - цикл нарезания резьбы.
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.
G85 - стандартный цикл растачивания.
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.
G86 - цикл растачивания с остановкой вращения шпинделя.
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.
G87 - цикл растачивания с отводом вручную.
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.
G90 - режим абсолютного позиционирования.
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.
G91 - режим относительного позиционирования.
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.
G94 - скорость подачи в дюймах/миллиметрах в минуту.
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.
G95 - скорость подачи в дюймах/миллиметрах на оборот.
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
М00 - программируемый останов.
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".
М01 - останов с подтверждением.
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.
М02 - завершение программы.
Код М02 указывает на завершение программы и приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения.
М0З - вращение шпинделя по часовой стрелке.
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.
М04 - вращение шпинделя против часовой стрелки.
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.
М05 - останов шпинделя.
Код М05 останавливает вращение шпинделя, но не останавливает осевые перемещения.
М06 - смена инструмента.
При помощи кода М06 инструмент, закрепленный в шпинделе, меняется на инструмент, находящийся в положении готовности в магазине инструментов.
М07 - включение охлаждения №2.
Код М07 включает подачу СОЖ в зону обработки в распыленном виде, если станок обладает такой возможностью.
М08 - включение охлаждения №1.
Код М08 включает подачу СОЖ в зону обработки в виде струи.
М09 - отключение охлаждения.
Код М09 выключает подачу СОЖ и отменяет команды М07 и М08.
М10 - зажим.
Код М10 относиться к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка.
М11 - разжим.
Код М11 относиться к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка.
МЗ0 - конец информации.
Код МЗ0 информирует СЧПУ о завершении программы, приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения.
Дополнительные функции и символы при программировании станков с ЧПУ
X, Y, Z - команды осевого перемещения.
А, В, С - команды кругового перемещения вокруг осей X, Y, Z соответственно.
I, J, К - параметры круговой интерполяции параллельные осям X, Y, Z соответственно.
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.
D - значение коррекции на радиус инструмента.
Н - значение компенсации длины инструмента.
F - функция подачи.
S - функция главного движения.
Т - значение определяющее номер инструмента, который необходимо переместить в позицию смены, путем поворота инструментального магазина.
N - нумерация кадров УП.
/ - пропуск кадра.
(...) - комментарии в УП.