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.

фото дисплея

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)

фото схемы

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.

фото команд

Комментарии пишутся в круглых скобках и несут конкретную информацию:

время и дата создания программы;
номер чертежа;
материал заготовки;
размеры инструмента;
данные о рабочей области;
название технологических операций.

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

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:

N10 T2 M6, где:

T2 – инструмент номер 2;
M6 – перестановка инвентаря.

фото

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

подготовка инструмента к замене;
отключение вращения шпинделя;
смещение нового инструмента в магазине;
замена.

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:

на стандартные – управляют устройствами, которыми оборудованы почти все станки (системы охлаждения, шпиндель, рабочие органы);
специальные – взаимодействуют с рабочими режимами на одном или сразу нескольких станках одинаковой модели: сжать/разжать поворотные оси, включить/выключить измерительную головку.

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:

скольжение рабочих инструментов оборудования с определенной заданной скоростью по кругу или прямолинейно;
выполнение последовательных действий – сверление, резьба, шлифовка;
контроль настроек устройств в декартовой системе координат и рабочей области.

Коды	Описание кода
G00-G03	Перемещение инструмента на заданных позициях
G17-G19	Переключение рабочих плоскостей (XY, ZX, YZ)
G20-G21	Не специализированы
G40-G44	Компенсация длины и диаметра инструмента
G53-G59	Переключение координатных систем
G80-G85	Фазы сверления, расточки, нарезки резьбы
G90-G91	Переключение систем координат (абсолютная, относительная)

Таблица M-кодов ЧПУ с расшифровкой

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

замена инструмента;
контроль включения/выключения охлаждения;
запуск и остановка шпинделя;
начало и завершение подпрограммы.

Код	Назначение кода
M00	Временная остановка рабочего станка до повторного нажатия кнопки «Старт»
M01	Прерывание работы оборудования до включения кнопки «Старт», если запущен режим подтверждения останова
M02	Завершение программы, без отката модальных настроек
M03	Запуск шпинделя, вращение по часовой стрелке
M04	Запуск шпинделя, вращение против часовой стрелки
M05	Остановка оборотов шпинделя
M06	Смена рабочего органа
M07	Запуск дополнительного охлаждения
M08	Пуск режима основного охлаждения
M09	Стоп системам охлаждения оборудования
M13	Одновременный запуск охлаждения и вращения шпинделя по часовой стрелке
M14	Одновременный запуск охлаждения и оборотов шпинделя против часовой стрелки
M17	Завершение подпрограммы
M25	Ручная смена рабочего органа
M97	Включение независимой части программы внутри основной
M98	Запуск подпрограммы отдельно от главной
M99	Выключение подпрограммы
M30	Завершение программы и сброс всех установок

1 код в кадре.

G-функции для станков ЧПУ

Код	Описание кода
Осевое движение
G00	Ускоренный или холостой ход – перемещение на очень высокой скорости в указанную точку. Не используется для выполнения обработки.
G01	Линейная интерполяция – смещение по прямой траектории с заданной скоростью подачи. Рабочий ход
G02	Круговая интерполяция – перемещение по дуге вправо с запрограммированной скоростью подачи
G03	Круговая интерполяция – смещение по кривой влево с заданной скоростью подачи
Наладка
G20	Ввод дюймовых показателей
G21	Ввод метрической информации
G90	Абсолютное позиционирование – отсчет всех координат от постоянной нулевой точки
G91	Относительное позиционирование – все координаты рассчитываются от предыдущей позиции
Работа с отверстиями
G81	Фаза сверления
G82	Цикл сверления с задержкой на дне отверстия
G83	Прерывистый период сверления
G85	Режим растачивания отверстия

До 4 кодов в кадре.

фото графика

G-code окружности с координатами центра.

схема

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.

(…) – комментарии в УП.

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.

Рекомендуем посмотреть