Machineprogrammeertalen:G-code-opdrachten versus M-codes

Veel van de hedendaagse multitask- en meerassige bewerkingen zouden niet werken zonder machineprogrammering. Dit zijn de basisprincipes van de talen van machineprogrammering:G-code, M-code en CAM - met een blik op de toekomst voorbij G-code.

Om de rol van machineprogrammering in CNC-productie vandaag te begrijpen, is een basiskennis van G-code en M-code vereist.

"CNC-bewerking bestaat al 40 of 50 jaar, dus het is geen nieuw proces in onze branche", zegt Kevin Finan, een instructeur aan Atlantic Technical College en Technical High School. Wanneer Finan fabricage en machinale bewerking doceert, begint hij door ervoor te zorgen dat studenten de blauwdruk van een onderdeel begrijpen. Daarna leren ze wat handmatige bewerking, vervolgens CNC-bewerking met behulp van G-code en M-code, en daarna CAM-software (computer-aided manufacturing).

G-code-opdrachten versus M-codes:wat is het verschil?

G-code-opdrachten zijn een reeks specifieke letter- en cijfercombinaties die de machine bepalen welk onderdeel moet worden verplaatst, hoe het moet worden verplaatst en waar het heen moet. Algemene G-code-commando's zijn meestal hetzelfde voor elke machine, bijvoorbeeld:

• G0 is een snelle verhuizing naar een andere locatie
• G1 is een rechte snede
• G2 is een boog met de klok mee
• G3 is een boog tegen de klok in

"Deze codes worden gecombineerd met XYZ-coördinaten, dus het G0-commando zal de machine bijvoorbeeld snel naar de opgegeven locatie verplaatsen", zegt Finan.

"Jaren geleden vroegen ze studenten en stagiaires om de codes uit het hoofd te leren, maar dat doe ik niet per se omdat je ze uiteindelijk gewoon uit het hoofd leert door ze gewoon te gebruiken, en ze zijn online en in het handboek van de machinist te vinden", zegt hij. .

G-codes kunnen worden gelezen en verwerkt door de machinebesturing om ofwel de kop of het bed te verplaatsen om snijbewerkingen uit te voeren binnen een snijvlak. Ze werken naast M-codes in hetzelfde programma (M staat voor diversen).

M-codes regelen extra (niet-snijdende) functies van de machine, zoals koelvloeistofstroom of een luchtcompressor om spanen weg te blazen. Op complexere frees-draaimachines kan een M-code de losse kop opdracht geven om het onderdeel van de voorste voorraad te halen, zodat de achterkant van het onderdeel kan worden bewerkt.

Van G-code-opdrachten tot CAM-systemen

"Vroeger schreef je deze G-codes met de hand", zegt Chris MacBain, technisch marketingmanager bij 3D Systems. "De programmeur zou zich voorstellen wat de tool zou moeten doen om het onderdeel te maken - hoe te verplaatsen, waar te snijden, hoe snel te snijden, en die bewegingen vervolgens om te zetten in een tekstbestand dat bestaat uit G-codes en M-codes."

Volgens MacBain begon CNC-bewerking van oudsher met de bewegingscommando's die werden ingevoerd op ponskaarten of ponsband die in de machine werden ingevoerd.

"De controller, het brein van de CNC-machine, zou de gaten in de kaarten of in de tape lezen en vervolgens de juiste beweging uitvoeren", zegt hij.

Maar papieren kaarten en plakband in een drukke werkplaatsomgeving hadden de neiging om te scheuren, vuil te worden, verloren te gaan of defect in de machine te worden ingevoerd, wat leidde tot afgedankte onderdelen en gecrashte machines. Uiteindelijk werden er elektronische controllers gebouwd waar de operator de codes direct kon intoetsen terwijl hij bij de machine stond.

"Toen de productie geavanceerder werd, maakte machinale bewerking met 3 en 5 assen het schrijven van G-code met de hand bijna onmogelijk - toen werden computerondersteunde fabricage of CAM-systemen geboren", zegt MacBain.

G-code-opdrachten maken met CAM-systeemprogrammering

“Met CAM-systemen kun je een computerondersteund ontwerpmodel van een onderdeel nemen en dicteren waar je wilt dat die snijplotter snijdt, welk gereedschap je wilt gebruiken, hoe snel je het wilt verplaatsen, waar je wilt dat het begint, waar je wilt dat het stopt, hoeveel materiaal moet worden verwijderd en hoe dicht u wilt dat het gereedschap bij het onderdeel komt voordat het begint te snijden”, zegt MacBain. "Het versnelt het aanmaakproces van de G-code echt."

Maar voordat het CAM-systeem de G-code maakt, kan de programmeur een toolpath-simulatie bouwen van de manier waarop de machine zal werken om het onderdeel te maken.

"Zoals het oude gezegde, 'garbage in, garbage out' en deze machines zullen precies doen wat je ze vroeg te doen, wat er ook gebeurt", zegt MacBain. “Als je een gereedschap vertelt dat het 20 cm naar beneden moet, herkent de code niet dat er iets in de weg zit, zoals een bevestiging of een stuk van het onderdeel, maar met het CAM-systeem kun je een voorbeeld zien van wat het gereedschap doet te doen voordat u daadwerkelijk op de knop drukt.”

MacBain vergelijkt CAM-software met de specifieke printerdriver die een computer nodig heeft om een ​​afbeelding af te drukken. De driver wordt een postprocessor genoemd, die de G-code creëert die de CNC-machine beweegt.

"Alle controllers gebruiken dezelfde generieke G- en M-commando's, maar de volgorde waarin ze zich bevinden, de manier waarop ze zijn geplaatst, de manier waarop de cijfers worden weergegeven, met of zonder voorloopnullen, zijn specifiek voor de machine", zegt MacBain. "Dus net zoals elke printer een specifieke driver nodig heeft, heeft elke CNC-machine een andere postprocessor nodig die specifiek voor die machine G-code maakt."

De actie van nabewerking in een CAM-systeem is wat de G-code creëert, die vervolgens naar de machinecontroller wordt gepost, hetzij via een netwerk of met een flashstation. Het bestand wordt op de machine geplaatst en vervolgens trekt de operator het programma op de controllermonitor en kijkt naar de G-code om er zeker van te zijn dat het juiste onderdeel met het juiste gereedschap op de juiste offset wordt uitgevoerd.

"Op dat moment kan de operator indien nodig wijzigingen in de code aanbrengen, en zodra de machine is voorbereid om het programma uit te voeren, drukten ze op de groene knop en voeren ze het programma uit om het onderdeel te maken", zegt MacBain.

Heb je advies nodig van andere ervaren machinisten en metaalbewerkingsspecialisten? Spring in op de gesprekken op het metaalbewerkingsforum. [registratie vereist]

Doe mee aan onze peiling

Met welke machineprogrammeringsgebieden krijgt u dagelijks de meeste problemen?