17.1 Wprowadzenie do kodów G frezarki

Główne kody G skrawania zostały pogrupowane w ruchu interpolacji i cyklach standardowych. Kody skrawania dla ruchu interpolacji dzielą się na:

G01 - Ruch interpolacji liniowej
G02 - Ruch interpolacji kolistej w prawo
G03 - Ruch interpolacji kolistej w lewo
G12 - Frezowanie koliste gniazd w prawo
G13 - Frezowanie koliste gniazd w lewo

G01 Ruch interpolacji liniowej jest używany do skrawania linii prostych. Wymagane jest podanie prędkości posuwu za pomocą kodu adresowego Fnnn.nnnn. Xnn.nnnn, Ynn.nnnn, Znn.nnnn oraz Annn.nnn to opcjonalne kody adresowe pozwalające określić skrawanie. Kolejne komendy ruchu osi będą korzystać z prędkości posuwu wskazanej przez G01 do czasu zadania innego ruchu osi, G00, G02, G03, G12 lub G13.

Naroża można fazować poprzez użycie opcjonalnego argumentu Cnn.nnnn w celu zdefiniowania fazy. Naroża można zaokrąglać poprzez użycie opcjonalnego kodu adresowego Rnn.nnnn w celu zdefiniowania promienia łuku. Patrz G01 Ruch interpolacji liniowej (grupa 01), aby uzyskać więcej informacji

G02 i G03 to kody G obsługujące koliste ruchy skrawające. Ruch interpolacji kolistej dysponuje kilkoma opcjonalnymi kodami adresowymi do definiowania łuku lub okręgu. Wykrawanie łuku lub okręgu zaczyna się od bieżącego położenia frezu [1] do geometrii określonej w komendzie =G02/G03.

Łuki można definiować na dwa różne sposoby. Preferowana metoda polega na zdefiniowaniu środka łuku lub okręgu za pomocą I, J i/lub K oraz na zdefiniowaniu punktu końcowego [3] łuku za pomocą X, Y i/lub Z. Wartości I, J, K definiują względne odległości X, Y, Z od punktu rozpoczęcia [2] do środka okręgu. Wartości X, Y, Z definiują absolutne odległości X, Y, Z od punktu rozpoczęcia do punktu końcowego łuku w bieżącym układzie współrzędnych. Jest to jedyny sposób wykrawania okręgu. Zdefiniowanie tylko wartości I, J, K — bez zdefiniowania wartości X, Y, Z punktu końcowego — skutkuje wykrawaniem okręgu.

Druga metoda wykrawania łuku polega na zdefiniowaniu wartości X, Y, Z dla punktu końcowego oraz na zdefiniowaniu promienia okręgu wartością R.

Poniżej podano przykłady użycia dwóch różnych metod do wykrawania łuku 180 stopni w lewo o promieniu 2" (lub 2 mm). Narzędzie zaczyna pracę przy X0 Y0 [1], przechodzi do punktu rozpoczęcia łuku [2] i wykrawa łuk do punktu końcowego [3]:

Poniżej podano przykład wykrawania okręgu o promieniu 2" (lub 2 mm):

%
T01 M06 ;
...
G00 X4. Y2. ;
G01 F20.0 Z-0.1 ;
G02 F20.0 I2.0 J0. ;
...
M30
%

Kompensacja frezu to sposób przesunięcia ścieżki narzędzia w taki sposób, że faktyczna linia środkowa narzędzia zostaje przesunięta na lewo lub na prawo od zaprogramowanej ścieżki.

Normalnie, kompensacja frezu jest zaprogramowana w taki sposób, aby przesunąć narzędzie w celu dokładnej kontroli wielkości obrabianych przedmiotów. Wyświetlacz korekcji służy do wprowadzania wartości przesunięcia narzędzia.

Korekcję można wprowadzić jako wartość średnicy lub promienia (w zależności od ustawienia 40) zarówno dla wartości geometrii, jak i zużycia. W razie określenia średnicy, wartość przesunięcia jest połową wprowadzonej wartości.

Faktyczne wartości korekcji są sumą wartości geometrii i zużycia. Kompensacja frezu jest dostępna tylko dla dwuwymiarowej obróbki skrawaniem w osi X oraz w osi Y (G17). W przypadku trójwymiarowej obróbki skrawaniem, kompensacja frezu jest dostępna w osi X, osi Y i osi Z (G141).

G41 wybiera lewostronną kompensację frezu. To oznacza, że układ sterowania przesuwa narzędzie na lewo od zaprogramowanej ścieżki (z uwzględnieniem kierunku ruchu) w celu skompensowania promienia lub średnicy narzędzia zdefiniowanej w tabeli korekcji narzędzi (patrz ustawienie 40). G42 wybiera prawą kompensację frezu, która przesuwa narzędzie na prawo od zaprogramowanej ścieżki z uwzględnieniem kierunku ruchu.

Polecenie G41 lub G42 musi mieć wartość Dnnn, aby można było wybrać prawidłowy numer korekcji z kolumny korekcji promieni / średnic. Liczba do użycia z D znajduje się w skrajnej lewej kolumnie tabeli korekcji narzędzi. Wartość, której układ sterowania używa do kompensacji frezu, jest podana w kolumnie GEOMETRIA pod literą D (jeżeli wybrane ustawienie 40 to ŚREDNICA) lub R (jeżeli ustawienie 40 to PROMIEŃ).

Jeżeli wartość korekcji jest ujemna, to kompensacja frezu funkcjonuje w taki sposób, jak gdyby określono przeciwny kod G. Dla przykładu, wartość ujemna wprowadzona dla G41 zachowa się w taki sposób, jak gdyby wprowadzono wartość dodatnią dla G42. Ponadto kiedy kompensacja frezu jest aktywna (G41 lub G42), do ruchów kolistych można użyć tylko płaszczyzny X-Y (G17). Kompensacja frezu jest ograniczona do kompensacji wyłącznie w płaszczyźnie X-Y.

G40 anuluje kompensacją frezu i jest warunkiem domyślnym podczas włączania zasilania maszyny. Jeżeli kompensacja frezu nie jest aktywna, zaprogramowana ścieżka jest tożsama ze środkiem ścieżki frezu. Nie można zakończyć programu (M30, M00, M01 lub M02), gdy kompensacja frezu jest aktywna.

Układ sterowania obsługuje jeden blok ruchu naraz. Jednakże układ sterowania antycypuje następne (2) bloki zawierające ruchy X lub Y. Układ sterowania sprawdza te (3) bloki informacji pod kątem zakłóceń. Ustawienie 58 kontroluje sposób pracy tego elementu kompensacji frezu. Dostępne wartości ustawienia 58 to Fanuc oraz Yasnac.

Jeśli ustawienie 58 ma wartość Yasnac, układ sterowania musi mieć możliwość ustawienia boku narzędzia wzdłuż wszystkich krawędzi zaprogramowanego konturu bez nadmiernie głębokiego cięcia w dwóch następnych ruchach. Ruch kolisty łączy wszystkie kąty zewnętrzne.

Jeśli ustawienie 58 ma wartość Fanuc, układ sterowania nie wymaga ustawienia krawędzi tnącej narzędzia wzdłuż wszystkich krawędzi zaprogramowanego konturu, co zapobiega nadmiernie głębokiemu cięciu. Układ sterowania wygeneruje jednak alarm, jeżeli ścieżka frezu jest zaprogramowana w taki sposób, że będzie się przecinać. Układ sterowania łączy kąty zewnętrzne mniejsze niż lub równe 270 stopni ostrym narożem. Układ łączy kąty zewnętrzne większe niż 270 stopni dodatkowym ruchem liniowym.

Poniższe diagramy przedstawiają sposób działania kompensacji frezu dla możliwych wartości ustawienia 58. Należy pamiętać, że nieduże cięcie poniżej promienia narzędzia oraz pod kątem prostym do poprzedniego ruchu będzie możliwe jedynie w przypadku ustawienia Fanuc.

W razie stosowania kompensacji frezu w ruchach kolistych, istnieje możliwość wprowadzania korekt prędkości do zaprogramowanych ustawień. Jeżeli planowane cięcie wykańczające ma być wykonane po wewnętrznej stronie ruchu kolistego, to narzędzie powinno zostać spowolnione w celu zapewnienia, żeby posuw powierzchniowy nie przekroczył ustawienia programisty. Jednakże w razie nadmiernego zmniejszenia prędkości mogą wystąpić problemy. Z tego powodu ustawienie 44 jest używane do ograniczania wartości, o jaką posuw jest regulowany w danym przypadku. Można je ustawić na wartość od 1% do 100%. W razie ustawienia na 100%, nie zostaną dokonane żadne zmiany prędkości. W razie ustawienia na 1%, prędkość może zostać spowolniona do 1% zaprogramowanego posuwu.

Gdy cięcie ma być wykonane po zewnętrznej stronie ruchu kolistego, do prędkości posuwu nie zostaje wprowadzona żadna korekta przyspieszenia.

W tym punkcie opisano wykorzystanie G02 (Interpolacja ruchów kolistych w prawo), G03 (Interpolacja ruchów kolistych w lewo) i kompensacja frezu (G41: Kompensacja frezu lewa, G42: Kompensacja frezu prawa).

Używając G02 i G03, można zaprogramować maszynę do wykonywania cięć kolistych i promieni. Na ogół, podczas programowania profilu lub konturu, najłatwiejszy sposób opisania promienia pomiędzy dwoma punktami to za pomocą R i wartości. Dla kompletnych ruchów kolistych (360 stopni) konieczne jest określenie wartości I lub J. Ilustracja sekcji kolistej opisuje różne odcinki koła.

Używając kompensacji frezu w tej sekcji, programista może przesunąć frez o dokładną wartość i obrobić skrawaniem profil lub kontur z idealną precyzją. Przy kompensacji frezu czas programowania i prawdopodobieństwo wystąpienia błędu obliczeniowego podczas programowania zostają ograniczone z uwagi na fakt, iż realne wymiary można zaprogramować, zaś rozmiar i geometrię części można łatwo kontrolować.

Poniżej przedstawiono kilka zasad dotyczących kompensacji frezu, których należy bezwzględnie przestrzegać, aby wyniki obróbki skrawaniem były zawsze dobre. Podczas pisania programów należy zawsze przestrzegać tych reguł.

1. Kompensacja frezu musi być włączona (ON) w trakcie ruchu G01 X,Y, który jest równy lub większy od promienia frezu, bądź równy lub większy od wartości kompensacji.
2. Gdy wykonywana jest operacja wykorzystująca kompensację frezu, konieczne będzie wyłączenie (OFF) kompensacji frezu oraz przestrzeganie tych samych zasad, co przy procesie włączania; innymi słowy, to co jest włożone, musi zostać wyjęte.
3. W większości maszyn, podczas kompensacji frezu ruch liniowy X,Y, który jest mniejszy niż promień frezu, może nie zadziałać. (Ustawienie 58 — ustawić na Fanuc — w celu zapewnienia pozytywnych wyników.)
4. Kompensacji frezu nie można włączyć lub wyłączyć w ruchu łuku G02 lub G03.
5. Gdy kompensacja frezu jest aktywna, obróbka skrawaniem wewnątrz łuku z promieniem mniejszym niż zdefiniowany przez aktywną wartość D spowoduje wygenerowanie alarmu przez maszynę. Średnica narzędzia nie może być zbyt duża, jeżeli promień łuku jest za mały.

Cykle standardowe są kodami G używanymi do wykonywania operacji powtarzanych, takich jak nawiercanie, gwintowanie czy wytaczanie. Cykl standardowy definiuje się z użyciem alfabetycznych kodów adresowych. W czasie, kiedy cykl standardowy jest aktywny, maszyna wykonuje zdefiniowaną operację za każdym razem, kiedy zostanie zadana nowa pozycja do momentu, aż użytkownik poleci tego nie robić.

Cykle standardowe upraszczają programowanie części. Najbardziej powszechne powtarzane operacje osi Z, takie jak nawiercanie, gwintowanie i wytaczanie, mają cykle standardowe. Jeżeli cykl standardowy jest aktywny, jest wykonywany w każdej nowej pozycji. Ruchy osi są wykonywane przez cykle standardowe jako polecenia szybkie (G00), zaś operacja cyklu standardowego jest wykonywana po ruchu osi. To dotyczy cykli G17, G19, a także ruchów osi Y na tokarkach z osią Y.

Wszystkie cztery cykle standardowe nawiercania można pętlować w G91, tryb programowania inkrementalnego.

• G81 Drill Canned Cycle (cykl standardowy nawiercania) to podstawowy cykl nawiercania. Służy do wiercenia płytkich otworów oraz do wiercenia z użyciem cyklu Chłodziwo wrzeciona (TSC).
• G82 Spot Drill Canned Cycle (cykl standardowy nawiercania wstępnego) jest taki sam jak G81 Drill Canned Cycle, ale może dodatkowo obsłużyć sterowaną przerwę w ruchu u dołu otworu. Opcjonalny argument Pn.nnn określa czas trwania sterowanej przerwy w ruchu.
• G83 Normal Peck Drilling Canned Cycle (cykl standardowy normalnego nawiercania precyzyjnego) jest z reguły używany do nawiercania otworów głębokich. Głębokość nawiercania precyzyjnego może być zmienną lub stałą i zawsze jest przyrostowa. Qnn.nnn. Nie używać wartości Q podczas programowania z I, J i K.
• G73 High-Speed Peck Drilling Canned Cycle (wysokoobrotowy cykl standardowy nawiercania precyzyjnego) jest taki sam jak G83 Normal Peck Drilling Canned Cycle, ale z tą różnicą, iż wycofanie narzędzia jest określane ustawieniem 22 - Can Cycle Delta Z (cykl standardowy, delta Z). Cykle nawiercania precyzyjnego są zalecane do otworów o głębokości trzykrotnie większej niż średnica wiertła. Ogólnie rzecz biorąc, początkowa głębokość nawiercania precyzyjnego - definiowana przez 1 - powinna odpowiadać jednej średnicy narzędzia.

Dostępne są dwa cykle standardowe gwintowania. Wszystkie cykle standardowe gwintowania można pętlować w G91, tryb programowania inkrementalnego.

Cykl standardowy gwintowania G84 to normalny cykl gwintowania. Jest on używany do wykonywania gwintów prawych.

Cykl standardowy gwintowania zwrotnego G74 to cykl standardowy gwintowania zwrotnego. Jest on używany do wykonywania gwintów lewych.

Dostępnych jest (5) cykli standardowych wytaczania. Wszystkie cykle standardowe wytaczania można pętlować w G91, tryb programowania inkrementalnego.

• G85 Boring Canned Cycle (cykl standardowy wytaczania) to podstawowy cykl wytaczania. Wiercenie zostanie wykonane do pożądanej wysokości, po czym nastąpi powrót do określonej wysokości.
• G86 Bore and Stop Canned Cycle (cykl standardowy - wytaczanie i zatrzymywanie) jest taki sam jak G85 Boring Canned Cycle, ale z tą różnicą, iż wrzeciono zatrzyma się u dołu otworu przed powróceniem do określonej wysokości.
• G89 Bore In, Dwell, Bore Out Canned Cycle (cykl standardowy - wytaczanie, sterowana przerwa w ruchu i wycofanie) jest taki sam jak G85, ale z tą różnicą, iż u dołu otworu następuje sterowana przerwa w ruchu, zaś otwór jest dalej nawiercany z określoną prędkością posuwu, gdy narzędzie powraca do zadanego położenia. Różni się to od innych cykli standardowych wytaczania, w których narzędzie albo wykonuje ruch szybki, albo jest impulsowane ręcznie w celu powrócenia do zadanego położenia powrotu.
• G76 Fine Boring Canned Cycle (cykl standardowy wytaczania precyzyjnego) wytacza otwór na określoną głębokość, a następnie usuwa i wycofuje narzędzie z otworu.
• G77 Back Bore Canned Cycle (cykl standardowy wytaczania zwrotnego) przypomina G76, ale różni się tym, iż przed rozpoczęciem wytaczania otworu narzędzie zostaje odsunięte od otworu, a następnie wsunięte w otwór, po czym odbywa się wytaczanie na określoną głębokość.

Płaszczyzny R, zwane też płaszczyznami powrotu, są komendami kodu G określającymi wysokość powrotu osi Z podczas cykli standardowych.

Kody G płaszczyzny R pozostają aktywne przez cały czas trwania danego cyklu standardowego. G98 Canned Cycle Initial Point Return (cykl standardowy - powrót do punktu rozpoczęcia) przesuwa oś Z na wysokość osi Z przed cyklem standardowym.

G99 Canned Cycle R Plane Return (cykl standardowy - powrót do płaszczyzny R) przesuwa oś Z na wysokość określoną przez argument Rnn.nnnn określony dla cyklu standardowego.

Specjalne kody G są używane do skomplikowanych zadań frezarskich. Obejmują one:

• Grawerowanie (G47)
• Frezowanie gniazd (G12, G13 i G150)
• Obracanie i skalowanie (G68, G69, G50, G51)
• Obraz lustrzany (G101 i G100)

Kod G47 Text Engraving (grawerowanie tekstu) pozwala grawerować tekst (w tym niektóre znaki ASCII) lub sekwencyjne numery seryjne przy użyciu jednego bloku kodu.

Zobacz G47 Grawerowanie tekstu (grupa 00), aby uzyskać więcej informacji na temat grawerowania.

Układ sterowania Haas obsługuje dwa różne rodzaje kodów G do frezowania gniazd:

Frezowanie koliste gniazd jest wykonywane za pomocą dwóch kodów G: G12 Clockwise Circular Pocket Milling (frezowanie koliste gniazd w prawo) oraz G13 Counter-Clockwise Circular Pocket Milling (frezowanie koliste gniazd w lewo).

G150 General Purpose Pocket Milling (uniwersalne frezowanie gniazd) wykorzystuje podprogram do obróbki skrawaniem geometrii kieszeni zdefiniowanych przez użytkownika.

Sprawdzić, czy geometria podprogramu określa kształt całkowicie zamknięty. Sprawdzić, czy punkt rozpoczęcia X-Y w komendzie G150 mieści się w granicach kształtu całkowicie zamkniętego. W przeciwnym razie układ sterowania może wygenerować Alarm 370 — Pocket Definition Error (błąd definicji kieszeni).

Zobacz G12 Frezowanie gniazd okrągłych CW / G13 Frezowanie gniazd okrągłych CCW (grupa 00), aby uzyskać więcej informacji na temat kodów G do frezowania gniazd.

UWAGA:  Aby używanie tych funkcji było możliwe, należy kupić opcję obracania i skalowania. Dostępna jest również 200-godzinna opcja próbna.

G68 Ruch obrotowy jest używany do obrócenia układu współrzędnych w danej płaszczyźnie. Ta funkcja może być używana w połączeniu z G91, tryb programowania inkrementalnego, do obróbki wzorów symetrycznych. G69 anuluje ruch obrotowy.

G51 stosuje współczynnik skalowania do wartości pozycjonowania w blokach po komendzie G51. G50 anuluje skalowanie. Skalowanie można stosować razem z ruchem obrotowym, lecz należy pamiętać o tym, aby najpierw zlecić skalowanie.

Patrz G68 Ruch obrotowy (grupa 16) w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat kodów G obsługujących ruch obrotowy i skalowanie.

G101 Enable Mirror Image (aktywacja obrazu lustrzanego) wykona obraz lustrzany ruchu osi wokół określonych osi. Ustawienia 45-48, 80 i 250 aktywują funkcję obrazu lustrzanego wokół osi X, Y, Z, A, B i C.

Punkt przegubu obrazu lustrzanego na osi jest definiowany argumentem Xnn.nn. Można go określić dla osi Y aktywowanej na maszynie oraz w ustawieniach, używając osi jako odbicia lustrzanego argumentu. G100 anuluje G101.

Patrz G100/G101 Anulowanie/aktywacja obrazu lustrzanego (grupa 00), aby uzyskać więcej informacji na temat kodów G obrazu lustrzanego.