G-Code Basis: Essentiële Commando's voor CNC en 3D Print Operators

Als je werk of hobby te maken heeft met CNC-machines of 3D-printers, is begrip van G-code essentieel. In deze handleiding leer je de basis van de G-code-taal, de belangrijkste commando's en hun werking.

Wat is G-code?

G-code is een programmeertaal voor CNC-machines (Computer Numerical Control). G-code staat voor "Geometric Code". We gebruiken het om een machine te vertellen wat en hoe te doen. Commando's bepalen waarheen, hoe snel en welk pad de machine volgt.

Bij draai- of freesmachines drijven de commando's het snijgereedschap langs een specifiek pad, materiaal wegneemend voor de gewenste vorm.

Bij additieve productie (3D-printers) instrueren commando's de machine om materiaal laag voor laag neer te leggen, vormend een nauwkeurige geometrische vorm.

G-code Commando's Lezen

Op het eerste gezicht lijkt een G-code-bestand complex, maar de structuur is simpel.

De meeste regels hebben dezelfde structuur. De "complexiteit" zit in de coördinaten.

Eén regel ontleden:

G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000

Structuur:

G## X## Y## Z## F##

• Eerst het G-code commando: G01 = "beweeg in rechte lijn naar specifieke positie".
• Positie/coördinaten met X, Y, Z waarden.
• Met F de voedsnelheid (snelheid van de beweging).

De regel vertelt de CNC: beweeg in rechte lijn van huidige positie naar X247.95 Y11.82 Z-1.00 met 400 mm/min. Eenheid is mm/min door G21 (millimeters). G20 = inches.

Belangrijkste/Meest Gebruikte G-code Commando's

Nu we de structuur kennen, bekijken we de kerncommando's met voorbeelden. Aan het einde begrijp je G-code volledig: lezen, wijzigen, zelf schrijven.

G00 – Snelle Positionering (Rapid Positioning)

G00 verplaatst de machine met maximale snelheid van huidige positie naar opgegeven coördinaten. Alle assen bewegen gelijktijdig → rechte lijn.

G00 is een *niet-snijnde* beweging. Doel: snel naar startpositie voor snijden/printen.

G01 – Lineaire Interpolatie

G01 beveelt rechte-lijnbeweging aan bij ingestelde voedsnelheid. Eindepositie via X, Y, Z; snelheid via F. De controller interpoleert tussenliggende punten. Hoewel de commando's simpel zijn, voert de controller duizenden berekeningen per seconde uit.

In tegenstelling tot G00 (positionering), wordt G01 gebruikt tijdens het *eigentlijke werk*: snijden in rechte lijn (draai/frees) of extruderen (3D-print).

G02 – Cirkelinterpolatie Kloksgewijs

G02 beweegt kloksgewijs in een boog. Net als G01 gebruikt tijdens bewerking. Naast eindpunt (X, Y, Z) definiëren we het middelpunt via I en J (afstand van startpunt tot middelpunt). Startpunt = eindpunt vorig commando.

Voorbeeld: G01 naar X5 Y12 (startpunt). G02 naar X10 Y7 met middelpunt X5 Y7. I en J zijn relatief tot startpunt: I=0 (X-offset), J=-5 (Y-offset).

Anders middelpunt → andere boog, zelfde eindpunt:

Zelfde eindpunt (X10, Y7), maar middelpunt (X0, Y2) → wijder boog.

Zie ook: GRBL Opzetten & CNC Besturen met Arduino

G00, G01, G02 Voorbeeld – Handmatige G-code Programmering

Simpel CNC-freesvoorbeeld met G00, G01, G02.

G-code voor bovenstaande vorm:

G00 X5 Y5 ; punt B
G01 X0 Y20 F200 ; punt C
G01 X20 Y0 ; punt D
G02 X10 Y-10 I0 J-10 ; punt E
G02 X-4 Y-8 I-10 J0 ; punt F
G01 X-26 Y-2 ; punt B

Eerste G00: snel naar B(5,5). Vervolgens "snijden" met G01, F200. Opmerking: coördinaten kunnen absoluut of relatief zijn (zie G90/G91 later).

Van C(5,25) naar D(25,25) met G01. G02 naar E(35,15), middelpunt (25,15). Nogmaals G02 naar F(31,7), zelfde middelpunt, andere I/J (offset vanaf E). Afsluiten met G01 terug naar B(5,5).

Dit is handmatige programmering. Nog niet compleet (missen basismodes). Later volgt compleet voorbeeld.

G03 – Cirkelinterpolatie Tegenkloksgewijs

G03 = tegenkloksgewijs. Overige regels identiek aan G02.

Met G01, G02, G03 kun je *elke* vorm genereren. CAM-software doet dit automatisch, maar handmatig is mogelijk.

G20 / G21 – Eenheidselectie

Definieert eenheden aan begin van programma:

• G20 = inches
• G21 = millimeters

Niet gespecificeerd? Machine gebruikt vorige instelling.

G17 / G18 / G19 – Vlakselectie

Werkvlak kiezen:

• G17 – XY-vlak (standaard)
• G18 – XZ-vlak
• G19 – YZ-vlak

G28 – Terug naar Home (Referentiepositie)

G28 stuurt gereedschap naar home. Optioneel tussenpunt (X, Y, Z) om botsing te voorkomen: G28 X## Y## Z##.

Home definieer je met G28.1 X## Y## Z##.

G90 / G91 – Positioneringsmodus

Hoe coördinaten interpreteren:

• G90 = absoluut (vanaf nul/referentie). G01 X10 Y5 → exact (10,5).
• G91 = relatief (incrementieel, vanaf laatste punt). Bij positie (10,10): G01 X10 Y5 → (20,15).

Meer Commando's en Regels

Bovenstaande zijn de meest voorkomende. Er zijn meer: snijgereedschapcompensatie, schalen, werkcoördinatensystemen, dwell, etc.

Naast G-code bestaan M-code commando's voor echte programma's. Veelvoorkomende M-codes:

• M00 – Programma stop
• M02 – Einde programma
• M03 – Spindel AAN – kloksgewijs
• M04 – Spindel AAN – tegenkloksgewijs
• M05 – Spindel UIT
• M06 – Gereedschapwissel
• M08 – Koelvloeistof AAN
• M09 – Koelvloeistof UIT
• M30 – Einde programma

Voor 3D-printers:

• M104 – Extruder verwarmen starten
• M109 – Wachten tot extruder T0 bereikt
• M140 – Bed verwarmen starten
• M190 – Wachten tot bed T0 bereikt
• M106 – Ventilator snelheid instellen

Sommige commando's vereisen parameters. Bijv. M03 S1000 = spindel AAN op 1000 RPM.

Veel codes zijn modal: blijven actief tot annulering/vervanging. Voorbeeld:

G01 X5 Y7 F200
X10 Y15
X12 Y20
G02 X5 Y5 I0 J-5
X3 Y6 I-2 J0

F-parameter hoeft niet herhaald te worden tenzij gewijzigd.

Soms N## voor regelnummers (handig voor foutopsporing in grote programma's).

Eenvoudig G-code Programma Voorbeeld

Nu kunnen we een echt, compleet programma schrijven:

%
G21 G17 G90 F100 M03 S1000
G00 X5 Y5 ; punt B
G01 X5 Y5 Z-1 ; punt B
G01 X5 Y15 Z-1 ; punt C
G02 X9 Y19 Z-1 I4 J0 ; punt D
G01 X23 Y19 Z-1 ; punt E
G01 X32 Y5 Z-1 ; punt F
G01 X21 Y5 Z-1 ; punt G
G01 X21 Y8 Z-1 ; punt H
G03 X19 Y10 Z-1 I-2 J0 ; punt I
G01 X13 Y10 Z-1 ; punt J
G03 X11 Y8 Z-1 I0 J-2 ; punt K
G01 X11 Y5 Z-1 ; punt L
G01 X5 Y5 Z-1 ; punt B
G01 X5 Y5 Z0
G28 X0 Y0
M05
M30
%

Uitleg:

1. Programma start/eind teken (%).
2. Veiligheidsregel: metriek (G21), XY-vlak (G17), absoluut (G90), voedersnelheid 100 inch/min.
3. Spindel AAN kloksgewijs 1000 RPM (M03 S1000).
4. Snelle positionering naar B(5,5).
5. Gestuurde beweging zelfde positie, gereedschap zakken tot Z-1.
6. Lineair snijden naar C(5,15).
7. Kloksgewijs boog naar D(9,19), middelpunt (9,15).
8. Lineair naar E(23,19).
9. Lineair naar F(32,5).
10. Lineair naar G(21,5).
11. Lineair naar H(21,8).
12. Tegenkloksgewijs naar I(19,10), middelpunt (19,8).
13. Lineair naar J(13,10).
14. Tegenkloksgewijs naar K(11,8), middelpunt (13,8).
15. Lineair naar L(11,5).
16. Lineair terug naar B(5,5).
17. Gereedschap optillen (Z0).
18. Naar home (G28).
19. Spindel UIT (M05).
20. Programma einde (M30).

Met deze commando's een compleet G-code geschreven. Voor complexe vormen is CAM-software nodig. Voorbeeld: paardvorm (~700 regels, gegenereerd via Inkscape voor DIY Arduino CNC Schaam Snijmachine).

Conclusie

Basis G-code behandeld: belangrijkste commando's uitgelegd, handmatig een werkend programma geschreven. G-code begrijpen is niet moeilijk. Er zijn veel meer commando's/functies voor CNC/3D-print – meer in toekomstige handleidingen.

Nuttig? Deel met andere CNC/3D-print liefhebbers. Vragen? Reacties hieronder.