Für die CNC-Bearbeitung verwenden Programmierer G- und M-Codes, je nachdem, was die Maschine tun soll.
Während die gebräuchlichste Programmiersprache für CNC-Software G-Code ist, hat M-Code auch spezifische Anwendungen. Wenn es um G-Code im Vergleich zu M-Code geht, ist einer nicht unbedingt besser als der andere. Stattdessen sind beide Typen erforderlich, damit das System die gewünschten Vorgänge ausführt.
Die Rolle der Maschinenprogrammierung in der CNC-Fertigung
Das C in der CNC-Programmierung bezieht sich auf den Computer, der das System bedient.
Wie bei jedem Computer basiert er auf einer bestimmten Sprache, die das System versteht, um bestimmte Aufgaben auszuführen. Diese Anforderung an die Betriebssprache ist der Punkt, an dem Anweisungen in die CNC-Programmierung einfließen. Betreiber können beschließen, die Programme manuell einzugeben oder Nocken-Software zu benutzen.
Unabhängig von der Methode zur Eingabe der Informationen müssen die Codes perfekt sein.
Vor Computern erwies sich die Aufrechterhaltung der richtigen Programme für mehrere Bearbeitungen aufgrund des Papierformats des NC-Programms als schwierig.
In den Anfängen der Zerspanung waren die Geräte numerisch gesteuert, NC. Diese erforderlichen Karten oder Band mit den Codes durch Stanzen von Löchern in einer bestimmten Reihenfolge erstellt. Bevor Computer üblich wurden, verwendeten Maschinenwerkstätten regelmäßig Lochband, um ihre Geräte zu steuern. Das physikalische Medium würde jedoch im aktiven Zustand schweren Schaden erleiden.
Bei diesen gelochten Papieren traten regelmäßig Fettflecken, Risse und Verluste auf. Beschädigte Papiere würden dazu führen, dass die NC-Maschinen die falschen Codes lesen, was zu ernsthaften Problemen führen würde.
Wenn Computer für den Betrieb von NC-Maschinen zum Einsatz kamen, gab der Bediener die Codes manuell in den Computer ein, anstatt das Lochstreifen in das System einzuspeisen.
Mit CNC, Computer numerical controlled, Programmierung, könnten diese Maschinen viel kompliziertere Teile aufgrund der Verwendung von anspruchsvolleren Maschinen mit ihnen produzieren.
Dieser Fortschritt stellte jedoch ein Problem für die Maschinisten dar. Bei immer komplexeren Maschinen, die mit bis zu fünf Achsen arbeiten können, war die manuelle Eingabe des Programms zu zeitaufwändig.
Um den Prozess zu beschleunigen, begannen Unternehmen mit CAM- oder CAD-Software.
CAM, Computer Aided Manufacturing oder CAD, Computer Aided Design, ist die Software, die den Prozess der Codegenerierung automatisiert. Der Maschinist teilt der Software mit, was zu tun ist, und das Programm erstellt die Codes, die die Maschine verstehen kann.
Ob manuell in das System eingegeben oder per Software generiert, Programme für die CNC-Bearbeitung enthalten G-Codes und M-Codes. Beide haben unterschiedliche Funktionen, und keiner kann unabhängig voneinander arbeiten.
Das Verständnis ihrer Unterschiede ist die Grundlage für die CNC-Programmierung.
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Was sind G- und M-Codes in der CNC-Programmierung?
Bei der CNC-Bearbeitung spielen G-Codes und M-Codes eine entscheidende Rolle und Funktion:
Was ist G-Code?
Ein G-Code in der CNC-Programmierung steuert die Bewegungen einer Maschine und bestimmt, wie und wohin sich eine Maschine bewegen soll, um ein Teil herzustellen.
Was ist M-Code?
Ein M-Code in der CNC-Programmierung steuert verschiedene Maschinenfunktionen, einschließlich des Startens und Stoppens bestimmter Aktionen oder Programme.
Diese beiden Codes arbeiten zusammen, um Teile und Komponenten herzustellen, was sie im Fertigungs- und Industriebereich unverzichtbar macht.
CNC-G-Code
Die ursprüngliche von NC-Maschinen verwendete Programmsprache war G-Code.
G steht für Geometrie und ist das alphanumerische Format, das das System verwendet, um den Teilen mitzuteilen, was zu tun ist. Es zeigt an, wo man anfangen soll, wie man sich bewegen und wann man aufhören soll. Für Maschinisten besteht das Problem bei der Verwendung von G-Codes darin, dass verschiedene Maschinen Variationen eines Standardsatzes alphanumerischer Zahlen verwenden. Das System, das einem Gerät eine Aktion mitteilt, kann also auf einem anderen Gerät etwas anderes anzeigen.
Unterschiede im G-Code zwischen Maschinen liegen in der Anzahl der Nullen zwischen Buchstabe und Zahl oder dem Vorhandensein von Leerzeichen zwischen Befehlen.
Zum Beispiel kann ein Gerät das generische G1 verwenden, während ein anderes G01 verwenden kann. Einige Maschinen erfordern Dezimalstellen zwischen Informationen, während andere es dem Bediener ermöglichen, diese wegzulassen. Da diese Unterschiede im Programmdialekt für die Ausführung des richtigen Programms so entscheidend sind, müssen die Bediener immer die Sprache der Maschine kennen, die sie verwenden.
Die Funktionen der Cnc-bearbeitung G Code
Wie bereits erwähnt, geben G-Codes der Maschine Anweisungen, wie und wo sie sich bewegen sollen.
Verschiedene Buchstaben bestimmen, wie sich die Maschine bewegt, und Zahlen stellen die Parameter ein. Während das System G-Code genannt wird, ist G nicht der einzige verwendete Buchstabe. Andere Buchstaben haben unterschiedliche Funktionen im Programm, die unabhängig vom Dialekt einer Maschine in der Regel gleich sind.
Die Funktionen der folgenden Buchstaben im G-Code umfassen beispielsweise:
- N: Der Wert N gibt die Zeilennummer an.
- G: Die G-Nummer gibt an, wann sich das Werkzeug bewegen und anhalten soll.
- X, Y, Z: Diese Werte geben die Position des Werkzeugs in drei Dimensionen an — X für horizontal, Y für vertikal und Z für Tiefe.
- F: F bezieht sich darauf, wie schnell die Maschine das Stück zuführt.
- S: S gibt der Maschine an, wie schnell die Spindel bewegt werden soll.
- T: Das T teilt der Maschine mit, welches Werkzeug verwendet werden soll.
- M: M-Werte geben verschiedene Funktionen oder Maschinenfunktionen an und teilen dem Gerät mit, wie es sich zu verhalten hat, indem es Anweisungen zum Ein- und Ausschalten gibt.
- I und J: Diese Werte geben den inkrementellen Mittelpunkt aller Bögen an, die die Maschine erzeugt.
- R: R gibt den Radius der von der Maschine erzeugten Bögen an.
- A: A-Werte lenken das Werkzeug um die x-Achse.
- B: Die Zahl mit B zeigt den Drehwert um die y-Achse.
- C: Eine Hilfsachse, die sich um die Z-Achse dreht, erhält ihren Positionswert aus dem C-Wert.
- D: Diese Zahl gibt an, um wie viel das System den Werkzeugdurchmesser versetzt.
- L: L gibt dem System einen Wert, der angibt, welche Operationen wiederholt werden und wie oft sie wiederholt werden müssen.
- P: Das Programm springt mit dem Befehl P in die Zeit oder eine verzögerte Zeit.
Andere alphanumerische Bezeichnungen hängen von den Fähigkeiten der Maschine ab.
Bei Geräten mit vier oder fünf Achsen kann der G-Code zusätzliche Koordinatenrichtungen enthalten.
Hinter jedem G-Code stehen Anweisungen, die einer Maschine sagen, wie sie Variationen ihrer wesentlichen Funktionen erstellen kann. Im Allgemeinen haben CNC-Maschinen drei Operationen, und die Systeme zeigen, wie man diese Aufgaben anpasst, um ein fertiges Produkt zu schaffen.
Diese drei Operationen umfassen Folgendes:
- Bewegen Sie sich so schnell wie möglich in einer geraden Linie.
- Bewegen Sie sich in einer geraden Linie mit einer bestimmten Geschwindigkeit.
- Bewegen Sie sich in einem Kreis mit einer bestimmten Geschwindigkeit.
Aus diesen drei Bewegungen kann das Programm der Maschine mitteilen, wann sie anhalten, die Geschwindigkeit ändern, kreisförmige Schnitte erstellen und andere Richtungen. Durch komplexe Programme können diese einfachen Anweisungen zum Gerät komplizierte Produkte erstellen.
Ein Teil der Auswahl von Werten für ein Programm erfordert das Wissen über die Reaktionen der Maschine auf das Programm.
Im Allgemeinen weisen Programmanweisungen die Bearbeitungsausrüstung an, etwas zu tun. Das Gerät wird dies so lange tun, bis es eine Anweisung zum Stoppen erhält. Maschinisten müssen wissen, wann sie Computeranweisungen eingeben müssen, um anzuhalten und zu starten.
Maschinisten müssen jedoch möglicherweise nicht alle erforderlichen Informationen eingeben.
Es gibt auch einige Verknüpfungen, die helfen, z. B. vorgefertigte Zyklen.
Zusätzlich zu einzelnen Aktionen haben Bediener die Möglichkeit, vorgefertigte Zyklen zu verwenden. Diese Zyklen haben eine einzige alphanumerische Kombination, die eine Reihe von Schritten vorschreibt. Beispielsweise kann ein Zykluscode vier Zeilen des Programms ersetzen, um das Bohren oder Bohren anzuzeigen. Diese vordefinierten Zyklen helfen Programmierern, wenn sie die Aktionen aufschreiben müssen, die eine Maschine ausführen muss.
Das Verständnis der Funktionen von G-Code erleichtert das Lesen von Betriebsrichtungen, wenn Sie Beispiele dafür sehen. Auch wenn Sie nicht fließend in der CNC-Maschinenprogrammierung sind, können Sie immer noch die Bedeutung des alphanumerischen Systems und die Komplexität des Programms erkennen, das erforderlich ist, um ein bearbeitetes Produkt zu erstellen.
Beispiele für G-Code für die CNC-Bearbeitung
Während die verwendeten Codes von der Maschine abhängen, erstellen einige grundlegende Buchstaben- und Zahlenkombinationen generische Richtungen. Jede Gruppe von Befehlen sollte nur einen einzigen G-Code haben, damit das Gerät nicht verwirrt wird. Sollte der Bediener einen anderen G-Code benötigen, benötigt er einen weiteren Datenblock, wie im folgenden Beispiel:
- G0: Gehen Sie so schnell wie möglich zu einer bestimmten Koordinate.
- G1: Bewegen Sie sich in einer geraden Linie.
- G2: Erzeugt einen Bogen im Uhrzeigersinn.
- G3: Machen Sie einen Bogen gegen den Uhrzeigersinn.
Obwohl Maschinisten diese Befehle einst während ihrer Schulzeit auswendig lernen mussten, tun dies heute viele nicht, weil die Befehle, die sie verwenden, vom Maschinentyp abhängen. Darüber hinaus geben Maschinisten in der Regel G-Richtungen so oft ein, dass sie sie sich schnell merken. Sollten sie jedoch eine Erinnerung benötigen, haben die meisten CNC-Geräte ein begleitendes Programmierbuch, das den genauen Dialekt angibt, den die Maschinen benötigen.
Während G-Codes der Maschine Anweisungen geben, wohin sie sich bewegen soll, weisen M-Werte das Gerät an, verschiedene Aufgaben auszuführen.
Die Wichtigsten G Codes
Alle der G codes haben bequem verwendet und vital funktionen. Einige der am häufigsten verwendeten G-Codes sind:
G00: Schnelle Positionierung
Der Positionierbefehl G00 bewegt die Maschine schnell von ihrer aktuellen Position zu den angegebenen Koordinaten des Befehls. Alle Achsen bewegen sich gleichzeitig, sodass sie gleichzeitig die Aktion abschließen. Die Bewegung zum neuen Punkt ist eine gerade Linie.
G01: Lineare Interpolation
Der Befehl G01 bewegt die Maschine in einer geraden Linie mit der vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit, die Sie mit der Funktion F einstellen können. Sie müssen die X-, Y- und Z-Werte Ihres Projekts haben, bevor Sie mit diesem Code beginnen, um eine gerade Linie zu erstellen. Sobald Sie den Code eingegeben haben, beginnt die Maschine mit der Berechnung dieser Punkte, um die gerade Linie zu erstellen.
G02: Kreisinterpolation im Uhrzeigersinn
Der Befehl G02 bewegt die Maschine im Uhrzeigersinn. Damit es richtig funktioniert, müssen Sie den Drehpunkt definieren, der dem Radius eines Kreises mit einem Mittelpunkt und dem Startpunkt des Bogens ähnelt. Sie müssen auch die Endpunktparameter definieren. Der Startpunkt ist einfach der Endpunkt des vorherigen Befehls, sodass er leicht zu bestimmen ist.
G03: Kreisförmige Interpolation gegen den Uhrzeigersinn
Der Befehl G03 bewegt die Maschine ebenfalls in einer kreisförmigen Bewegung, jedoch gegen den Uhrzeigersinn. Dieser Befehl ähnelt G02.
Lesen von G-Codes
Wenn Sie eine G-Code-Datei überprüfen, zerlegen Sie ihren langwierigen, komplizierten Inhalt in die kartesischen Koordinaten und Markierungen. Suchen Sie nach den Codes, mit denen Sie am besten vertraut sind, und erinnern Sie sich mit einem Schlüssel an Codes, die Sie vergessen haben.
Jede Zahlenfolge hat eine Reihenfolge, und die G-Codes folgen einer sorgfältigen Struktur, um ihre Funktionen ordnungsgemäß auszuführen.
CNC M Code
M code ist die maschine control sprache, dass steuert die insgesamt programm, oft als G code. Während G-Befehle Positionen beschreiben, steuert der M-Code die Aktionen der Maschine. Während M für verschiedene Codes steht, wird es von einigen als Maschinencode bezeichnet, da es bestimmte Vorgänge der Ausrüstung steuert.
Sowohl G- als auch M-Codes haben sich auf die Programmierung einer CNC-Maschine spezialisiert.
Ohne M-Codes können Sie Werkzeuge an eine Stelle lenken und ihnen sagen, dass sie sich in einer Linie oder einem Bogen bewegen sollen, aber Sie werden keinen Erfolg haben, direktere Befehle zu geben, wie Programme zu stoppen, Werkzeuge zu wechseln, das System mit Kühlmittel zu überfluten oder andere Aktionen, die über die drei Hauptbewegungen hinausgehen, die G-Codes steuern. Deshalb können Sie sich M-Codes als nicht schneidende Operationen vorstellen.
Die Funktionen von CNC Bearbeitung M Code
M codes geben die maschine anweisung auf, wenn zu drehen auf oder off operationen nicht beteiligt mit schneiden. Für bestimmte Prozesse muss die Maschine beispielsweise das System mit Kühlmittel überfluten und nach dem Absinken der Temperatur abschalten. Dies sind zwei separate Aktionen im M-Code.
Wie bei G-Codes variiert der für M-Codes verwendete Dialekt je nach Maschine. Beim Einrichten von Programmen sollten M-Codes einen pro Informationsblock enthalten. Diese Befehle geben der Maschine Ein- und Ausschaltfunktionen, so dass mehrere Befehle in einer einzelnen Gruppe oder einem Block Programmprobleme verursachen können.
Mit M-Befehlen kann der Maschinist dem Gerät mitteilen, dass es Werkzeuge wechseln, die Spindel einschalten, Kühlmittel an das System senden oder die Türen öffnen soll. Es gibt Dutzende von M-Operationen, und die Bediener lernen, wie man programmiert, um die gewünschten Aktionen schnell auszuführen.
Wie bei G-Codes hängen M-Codes von der Maschine ab.
Einige Maschinen erfordern eine Null zwischen dem M und der Zahl, während andere diese Anforderung weglassen. Auch hier hilft die Kenntnis der spezifischen Anforderungen, die in den Codierungsanweisungen der Maschine aufgeführt sind, dem Bediener zu verstehen, welche alphanumerischen Programme verwendet werden sollen.
Beispiele für M-Code für die CNC-Bearbeitung
M-Befehle haben generische Werte, die Folgendes enthalten:
- M00: Stoppen Sie das Programm, das gerade läuft – Achsen, Kühlmittelflutung oder Spindel.
- M01: Dieser Befehl gibt einen optionalen Stopp für das Programm an.
- M02: Ende des aktuell laufenden Programms.
- M03: Beginnen Sie, die Spindel im Uhrzeigersinn zu bewegen.
- M04: Beginnen Sie, die Spindel gegen den Uhrzeigersinn oder umgekehrt zu bewegen.
- M05: Stoppen Sie die Bewegung der Spindel.
- M06: Laden auf ein anderes Werkzeug. Normalerweise wird dieser Befehl mit dem T-Wert geliefert. Zum Beispiel können Sie „T1 M06.“
- M08: Das System mit Kühlmittel fluten.
- M09: Stoppen Sie den Kühlmittelfluss.
Diese Beispiele sind nur einige der M-Werte, die Sie in einem Programm zum Ausführen einer CNC-Maschine sehen können.
Die wichtigsten M-Codes
Einige der am häufigsten verwendeten M-Codes sind:
M00: Programmstopp
Der Befehl M00 beendet das aktuelle Programm, sodass Sie Geräte wechseln oder Fehlerbehebungsaufgaben ausführen können.
M02: Programmende
Der Befehl M02 beendet das Programm vollständig. Das Beenden des aktuellen Programms Ihrer Maschine ist der erste Schritt, um ein anderes zu beginnen.
M03: Spindelstart
Der Befehl M03 bewegt die Spindel im Uhrzeigersinn vorwärts. Dieser Befehl ähnelt möglicherweise der Funktion des Befehls G02, aber G-Codes bewegen nur die Maschine.
M04: Spindelstart
Der Befehl M04 bewegt die Spindel in umgekehrter Richtung wie der Befehl M03 und dreht sie gegen den Uhrzeigersinn. Dies ist ein notwendiges Manöver in vielen computergestützten Fertigungsaufgaben.
M05: Spindelstopp
Der Befehl M05 stoppt die Spindel, damit Sie den aktuellen Zustand Ihrer Arbeit überprüfen können.
M06: Werkzeugwechsel
Mit dem Befehl M06 können Sie Ihre Werkzeuge wechseln, ohne das Gerät zu beschädigen.
Lesen von M-Codes
M-Codes oder verschiedene Codes werden häufig durch Codes aus anderen Kategorien ergänzt, um die idealen Einstellungen der Maschine zu aktivieren. Dadurch sehen Zeilen mit M-Codes komplex aus, obwohl sie in einer bestimmten Reihenfolge strukturiert sind, um einen reibungslosen Ablauf der Prozesse zu gewährleisten. Ein S-Code kann die Spindeldrehzahl einstellen, wenn sie beispielsweise mit einem M-Code bewegt wird. M-Codes werden häufig mit G-Codes verwendet, um eine Maschine effektiv zu betreiben.
Die Wichtigsten Unterschied Zwischen G Code und M Code
G und M codes haben bestimmte, noch verschiedene verwendet für steuerung CNC maschinen.
Einige bezeichnen das CNC-Programm als G-Code, obwohl die Zahlen, die G begleiten, nur die Bewegung und Funktion des Systems steuern. Der M-Wert ist ein Teil des Programms, der der Maschine mitteilt, wie Operationen außerhalb von Bewegungen ausgeführt werden sollen.
Wenn Sie sich ansehen, wie diese beiden Arten von Befehlen mit einer Maschine funktionieren, denken Sie an G für das Schneiden und M für verschiedene Vorgänge.
Während beide die Ausrüstung steuern, regulieren sie unterschiedliche Bewegungen.
G Befehle teilen dem Werkzeug mit, wo und wie geschnitten werden soll. M-Operationen weisen die Maschine an, Werkzeuge zu wechseln, die Spindel zu bewegen oder andere nicht schneidende Aufgaben innerhalb der Ausrüstung auszuführen. Wenn Sie den Prozess vereinfachen möchten, können Sie CAD- oder CAM-Software in Betracht ziehen, dies ist jedoch nicht immer eine perfekte Lösung.
Selbst wenn Sie über ein CAD- oder CAM-Softwareprogramm verfügen, um die Anweisungen zu ändern, die Sie einem alphanumerischen Programm geben, sollten Sie dennoch mit der CNC-Programmierung vertraut sein, um Änderungen vorzunehmen oder die Software basierend auf den erforderlichen Eingaben der Maschine zu ändern. Die Software wird nur so viel tun, wie der Bediener es sagt, und wenn Sie das Programm nicht verstehen, es erzeugt, Sie könnten die Maschine eine falsche Funktion ausführen, was zu verschwendeter Zeit und Material.
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