G-Code en M-Code begrijpen:sleutelopdrachten voor succes bij CNC-bewerking

Zoals de naam duidelijk aangeeft, is CNC (computer numerieke besturing) de geautomatiseerde besturing van bewerkingsgereedschappen met behulp van een computer. Toch gebeurt dat niet zomaar; het vereist de juiste gecodeerde geprogrammeerde instructie.

Dus, wat is G-code? Wat is M-code? En hoe werkt het programmeren van G-code en M-code eigenlijk? In dit artikel worden ze allemaal uitgelegd, maar laten we eerst eens kijken naar wat programmeren eigenlijk is.

Een programma is een reeks codes en gegevens die de CNC-machine vertellen wat ze moet doen. De geprogrammeerde codes, samen met de juiste gereedschappen in een CNC-bewerkingscentrum, zorgen voor een correcte en herhaalbare productie van onderdelen.

Als je geïnteresseerd bent in het programmeerproces, lees dan dit artikel.

Terwijl een CNC-machine draait, wordt de code weergegeven op de monitor van de operator en ziet u deze scrollen, waarna de code door de machine wordt gelezen en er actie op wordt ondernomen.

Wat is G-Code — De meester van actie

Simpel gezegd is G-code een softwareprogrammeertaal die wordt gebruikt om een CNC-machine te besturen. En zelfs bij complexe CNC-bewerkingen wordt G-code op een eenvoudige, logische manier geschreven.

Een “G” wordt gevolgd door een getal, wat een commando is om de geometrie te veranderen. “G00” is bijvoorbeeld een commando voor snelle beweging. Het verplaatst het gereedschap met de maximale snelheid naar de onderdeelgeometrie en wordt over het algemeen gebruikt om het gereedschap en het onderdeel van dichtbij naar ver te verplaatsen of omgekeerd.

Hier zijn enkele voorbeelden van G-code:

• G00:snelle verplaatsing naar specifieke coördinatenpositie
• G01:Lineaire invoerbeweging
• G02/G03:invoerbeweging met de klok mee/tegen de klok in

Deze codes, zoals G00, worden gevolgd door een geometrische locatie. De geometrie wordt weergegeven met coördinaten op assen, dus een “X”-coördinaat en een “Y”-coördinaat op een vlak.

Laten we “G00G58X-120.Y-5” uitsplitsen. Je weet dat de “G00” een snelle beweging betekent. “G58” specificeert werkcoördinaten, waarbij de geometrie verandert ten opzichte van werkstuk-offsets, zoals de oorsprong van onderdelen. “X-120.” betekent om naar “-120 mm” op de X-as te gaan, en naar “Y-5.” betekent om naar “-5 mm” op de Y-as te gaan.

G-code kan een actie voor onbepaalde tijd herhalen totdat deze wordt gestopt. G01 gevolgd door een reeks X-, Y- of Z-posities betekent bijvoorbeeld dat alle lineaire voedingsbewegingen plaatsvinden op G01. Een typisch bewerkingsvoorbeeld is vlakfrezen, waarbij de volgorde van de posities wordt gebruikt om de gezichtscontour van het onderdeel te bewerken.

Dankzij al deze coördinaten in G-code kan de CNC-machine consistent presteren en ook flexibel genoeg zijn om verschillende onderdelen te produceren.

De X- en Y-assen positioneren de spil nauwkeurig om een snede of een andere functie uit te voeren.

Wat is M-Code — De organisator van functies

M-code bestuurt diverse functies, en deze kunnen doorgaans worden gezien als niet-geometrische machinefuncties. Voorbeelden hiervan zijn het starten en stoppen van de rotatie van de spil, het aan- en uitschakelen van koelvloeistof, het wisselen van pallets, enz. Sommige van deze functies kunnen per specifieke machine verschillen.

Hier zijn enkele voorbeelden van M-code:

• M00:Stop welke functie het programma momenteel ook uitvoert
• M03:Draai de spil met de klok mee
• M08/M09:Koelvloeistof aan/uit

Net als de G-code bestaat de M-code uit een “M” en een cijfer. In tegenstelling tot G-code kan M-code echter specifieker zijn voor verschillende machines en beter aanpasbaar zijn. Beide typen zijn nodig om een CNC-machine zijn functies te laten uitvoeren.

Zoals elke taal heeft CNC nog veel meer aspecten. Dit diagram is slechts een greep uit alle programmaregels die in de code kunnen worden opgenomen.

Programmalijn Uitleg N102M6T2Bloknummer 102, Gereedschapswissel naar gereedschap 2(3" FACEMILL)Opmerking - niet gelezen door de machine, maar vertelt machinist dat gereedschap 2 een 3 inch vlakfrees isM82Pallet A CheckIF[#10002+#11002LT150.]GOTO2001Tool height min checkIF[#10002+#11002GT154.]GOTO2002Max. gereedschapshoogte checkG00G90B267.Snelle, absolute positionering, Pallet draait naar B 267 (graden)M08Koelvloeistof aan(DEEL B)Opmerking

Enkele voorbeelden van codeprogrammeerregels en wat ze betekenen. Alles wat tussen haakjes staat, wordt niet door de machine gelezen. Dit zijn opmerkingen voor de programmeur en operator.

Andere opdrachten. Andere machines.

Naast G-codes, M-codes en de positionering van de X/Y/Z-assen worden er bij CNC-bewerkingen ook andere commando's gebruikt. Een M03-startcommando voor spilrotatie heeft een “S”-commando nodig, dat het spiltoerental in rpm regelt.

Zo wordt dat toegevoegd aan ons huidige codevoorbeeld:G00G58X-120.Y-5.M03S3820.

De “S3820” geeft een spiltoerental aan van 3820 rpm. Tot nu toe heeft het programma de geometrie en het spiltoerental ingesteld.

Andere mogelijke functies:

• F:Voedingssnelheid
• T:Gereedschapsnummer
• H:Gereedschapslengte-offset oproepen

Er kunnen nog veel andere alfanumerieke aanduidingen worden gebruikt, afhankelijk van de mogelijkheden van de CNC-machine.

Houd er rekening mee dat de specifieke G-code- en M-codevoorbeelden die we hebben onderzocht, gebaseerd zijn op horizontale en verticale bewerkingscentrumprogramma's. CNC-draaibanken gebruiken ook G-code en M-code, maar u kunt voor het draaien een aantal verschillende opdrachten en sequenties verwachten. 

De kracht van software

Terwijl machines vaak rechtstreeks met G-code worden geprogrammeerd, maakt een CNC-programmeur vaak gebruik van een computer-aided manufacturing (CAM) programmeertool van hoog niveau.

Mastercam is codeproducerende software die programmeurs helpt de juiste code voor het project te creëren. Standaard in de CNC-industrie neemt Mastercam input van de programmeur (alles wat deze moet doen) en produceert de juiste G-code en M-code programmering.

Hier is een vereenvoudigd voorbeeld van hoe Mastercam werkt. De programmeur importeert een machinemodel en de bewerkingsopspanning. Vervolgens selecteert de programmeur de gereedschappen en de gereedschapspaden waar de spil naartoe gaat, en de code wordt door de software geproduceerd. De programmeur werkt met de CAD-modellen, maar verwijst voor de exacte specificaties en toleranties naar de print.

Hoe krachtig Mastercam ook is, het kan twee weken programmeren vergen als het onderdeel complex is (groot formaat en veel tools nodig), maar voor een eenvoudig onderdeel kan het slechts twee uur duren. Het is duidelijk dat een klus met 3 gereedschappen eenvoudig is vergeleken met een klus met 100 gereedschappen.

Mastercam-software toont een visueel beeld van het hele project; links staan mappen met de code die nodig is om verschillende functies uit te voeren.

Wie moet de G-code en M-code kennen?

Afhankelijk van uw functieverantwoordelijkheden is het lezen van dit artikel misschien alles wat u moet weten over CNC-programmeren met behulp van G-code en M-code. Of misschien moet u dieper graven om uw dagelijkse taken goed uit te voeren.

Binnen een CNC-machinewerkplaats is kennis van code nuttig voor veel functies. Winkels met een goed intern trainingsprogramma zullen tijdens het oriëntatieproces de basisprincipes van coderen aan nieuwe medewerkers uitleggen. Anderen kunnen het opnemen als onderdeel van een training op de werkvloer voor operators.

Afhankelijk van het onderdeel en het proces draaien het CNC-machinecentrum en het programma herhaaldelijk met beperkte interactie. De operator laadt, lost, inspecteert, ontbraamt onderdelen en verpakt de onderdelen.

In een perfecte wereld is het programma klaar zodra de juiste CNC-code is geprogrammeerd en zijn er geen bewerkingen meer nodig. Veel projecten vereisen echter kleine aanpassingen, zoals het aanpassen van werkstukafwijkingen en gereedschapsslijtage.

De machinebedieningen zijn vergrendeld om onbedoelde wijzigingen te voorkomen. Bewerken is mogelijk op de werkvloer, maar hiervoor is een sleutel nodig. Het bewerken is vooral voorbehouden aan ervaren technici, installatieprofessionals en supervisors.

Dus je hebt de code gekraakt! Nou ja, je weet tenminste wat G-code en M-code zijn, en je kent enkele andere gerelateerde commando's. Misschien overweegt u nu om de expertise van een CNC-werkplaats in te schakelen.

Onze gids behandelt negen scenario's die al dan niet kunnen resulteren in het werken met een CNC-machinewerkplaats. Klik op de onderstaande afbeelding voor Wanneer weet u dat het tijd is om met een hoogwaardige CNC-machinewerkplaats te werken?.

Over de auteur

Dan zorgt ervoor dat de machines bij Stecker Machine snel werken. Hij optimaliseert snijgereedschappen en -programma's voor maximale efficiëntie, corrigeert eventuele productieproblemen en ontwerpt en selecteert geavanceerde gereedschappen voor nieuwe taken en productverbeteringen. Tom is de Mastercam-expert van Stecker Machine. Hij verzorgt alle CNC-freesprogrammering. Daarnaast ontwerpt hij armaturen en ondersteunt hij de productie.