数控机床CNC编程入门【G
如果你的工作或爱好与数控机床(CNC)或 3D 打印机相关,那么了解 G -code是什么以及其工作原理对于你就很重要。在此教程中,我们将学习 G -code语言的基础知识以及常见的 G-code命令,并且解释这些G-code命令的工作原理。
可以使用这个免费的在线仿真器测试你的G-Code命令。
1、什么是 G-code?
G-code是 CNC(计算机数控)机床的编程语言。G-code指的是Geometric Code,即几何代码。我们使用这种语言告诉机器做什么或怎么做某事。G-code命令指示机器移动位置、移动速度以及要遵循的路径。
对于数控机床而言,切割刀具由这些G-code命令驱动,按特定的路径切割材料以获得所需的形状。
类似的,对于 3D 打印机,G-code命令指示机器将材料层层沉积,形成精确的几何形状。
2、如何阅读 G-code命令?
当你初次看到一个G-code文件时,可能看起来相当复杂,但它实际上并不难理解。
如果仔细查看代码,可以看到大多数代码行有相同的结构。看起来 G-code的"复杂"部分主要是数字部分,而这些数字就是笛卡尔坐标。
让我们来看一行代码,并解释它是如何工作的。
G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000
该行具有以下结构:
G#x##Y#Z## F##
∙首先是G-code命令,在上例中就是G01,意思是"直线移动到特定位置"。
∙我们声明要移动到的位置的X、Y和 Z坐标。
∙最后,利用F值我们设置进给率,也就是执行移动的速度。
总结一下,代码G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000要求数控机床从当前位置直线移动到坐标 X247.951560、Y11.817060 和 Z-,速度为 400 mm/min。
注意单位为 mm/min,因为在前面的 G-code示例中,我们使用了将单位设置为毫米的命令 G21。如果想要以英寸为单位,可以使用G20命令代替。
3、常见的G-code命令
现在我们了解了如何阅读一行 G-code 代码,接下来可以学习最重要或常用的 G-code命令。我们将通过几个示例了解每个G-code命令的工作原理,到本教程结束时,我们将能够充分了解 G-code的工作原理、阅读方式、修改方式,并能够编写自己的 G-code程序。
3.1 G00–快速定位
G00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定的坐标。机器将同时移动所有轴,以便同时完成行程。结果是直线移动到新的位置点。
G00 是一种非切割运动,其目的是将机器快速移动到所需的位置,开始某种工作,如切割或打印。
3.2 G01–线性插值
G01 命令指示机器以设定速度直线移动。我们用X、Y和Z值指定最终位置,用F值指定速度。CNC控制器计算(插值)要经过的中间点的坐标,以获得直线。虽然这些 G-code命令简单、直观并容易理解,但背后是CNC控制器每秒执行数千次计算,以便进行这些移动。
与仅用于定位的 G00 命令不同,G01 命令在机器执行主要任务时使用。例如机床直线切割材料,或3D打印机直线挤出材料。
3.3 G02–顺时针环形插值
G02命令要求机器以圆形模式顺时针移动。它与 G01 命令的概念相同,在执行适当的加工过程时使用。除了终点参数,在这里我们还需要定义旋转中心,或弧线起点与弧线中心点的距离。起点实际上是上一个命令的终点或当前点。
为了更好地了解,我们将在上一个示例中的 G01 命令之后添加 G02 命令。
因此,在示例中,首先我们用G01 命令将机器移动到 X5、Y12 点。现在,这将是G02命令的起点。通过 G02 命令的 X 和 Y 参数,我们设定了终点。现在,为了通过圆形运动或弧线到达终点,我们需要定义其中心点。我们使用 I 和 J 参数来做到这一点。I 和 J 的值相对于始发点或上一个命令的终点。因此,要获得 X5 和 Y7 的中心点,我们需要沿 X 轴进行0的偏移,沿 Y 轴进行-5的偏移。
当然,我们可以把中心点设在别的地方,然后我们会得到一条不同的弧线,结束在同一端。这里有一个例子:
因此,在这里,我们仍然有上一个例子相同的终点即(X10,Y7),但中心点现在处于不同的位置(X0,Y2)。因此我们得到了一个更宽的弧线。
3.4 G00、G01、G02 示例 – 手动 G 代码编程
让我们来看看一个简单的数控铣削示例,使用这三个主要的 G-code命令,G00,G01 和 G02。
cnc编程代码大全要获取上图所示形状的路径,我们需要遵循 G 代码命令:
G00 X5 Y5 ; point B
G01 X0 Y20 F200 ; point C
G01 X20 Y0 ; point D
G02 X10 Y-10 I0 J-10 ; point E
G02 X-4 Y-8 I-10 J0 ; point F
G01 X-26 Y-2 ; point B
第一个G00命令迅速将机器从其初始位置带到 B 点 (5,5)。从这里开始,我们使用G01命令以 200 的馈送速率"切割"。我们可以在这里注意到,要从 B 点 (5,5) 到 C 点 (5,25),我们使用 X 和 Y 相对于起点 B 点的值。因此,Y方向的+20个单位将让我们指向C点(5,25)。实际上,这取决于我们将坐标解释为绝对还是相对。我们将在稍后部分解释这一点。
一旦我们到达点 C (5,25),就用另一个 G01 命令到达点 D (25,25)。然后,我们
使用 G02 命令(圆形运动)到达 E 点(35,15),中间点 为(25,15)。实际上,对于下一个 G02 命令,我们有相同的中心点 (25,15),以达到点 F (31,7)。但是应该注意,I 和 J 参数与以前的命令不同,因为我们从最后一个终点或点 E 中抵消了中心。我们用另一个 G01 命令完成整个路径,该命令将我们从 F 点 (31,7) 返回到 B 点 (5,5)。
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