17.1 Фрезерний верстат — G-коди — Вступ

Основні G-коди для розрізання поділяються на інтерполяційні рухи та стандартні цикли. Коди інтерполяційних рухів включають:

G01 - Рух лінійної інтерполяції
G02 - Рух циркулярної інтерполяції за годинниковою стрілкою
G03 - Рух циркулярної інтерполяції проти годинникової стрілки
G12 — Циркулярне фрезерування глибоких виїмок за годинниковою стрілкою
G13 — Циркулярне фрезерування глибоких виїмок проти годинникової стрілки

Код руху лінійної інтерполяції G01 використовується для розрізування по прямих лініях. Для цього потрібно задати швидкість подачі за допомогою адресного коду Fnnn.nnnn. Xnn.nnnn, Ynn.nnnn, Znn.nnnn і Annn.nnn є додатковими адресними кодами, призначеними для уточнення зрізу. Відповідні команди руху осей використовують швидкість подачі, визначену G01, до виконання іншого руху осі, G00, G02, G03, G12 або G13.

Фаски на кутах можна зняти за допомогою додаткового аргументу Cnn.nnnn, який служить визначення фаски. Радіусну обробку кутів можна виконати за допомогою додаткового адресного коду Rnn.nnnn, який служить для визначення радіуса дуги. Більше інформації див. G01 - Рух лінійної інтерполяції (група 01)

G02 та G03 — це G-коди для визначення рухів циркулярної інтерполяції. Рух циркулярної інтерполяції має кілька додаткових адресних кодів для визначення дуги або кола. Дуга або коло починає різати з поточної позиції фрези [1] до геометрії, вказаної в команді G02/ G03.

Дуги можуть бути визначені двома різними методами. Основним способом є визначення центру дуги або кола з I, J та/або K і визначення кінцевої точки [3] дуги з X, Y та/або Z. Значення I J K визначають відносні відстані X Y Z від початкової точки [2] до центру кола. Значення X Y Z визначають абсолютні відстані X Y Z від початкової точки до кінцевої точки дуги в поточній системі координат. Це також єдиний спосіб обробки по колу. Визначення лише значень I J K та відсутність визначення кінцевих точок X Y Z дозволяє здійснити обробку по колу.

Інший спосіб обробки по дузі полягає у визначенні значень X Y Z для кінцевої точки та визначенні радіуса кола зі значенням R.

Нижче наведені приклади використання двох різних способів для обробки по колу радіусом 2" (або 2 мм), 180 градусів, проти годинникової стрілки. Інструмент починає рухатися з точки координат X0 Y0 [1], переміщається до початкової точки дуги [2] і рухається по дужі до кінцевої точки [3]:

Нижче наведено приклад того, як здійснити обробку по колу радіусом 2"(або 2 мм):

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

Корекція різака — це метод зміщення шляху інструмента таким чином, щоб фактична осьова лінія інструмента перемістилася вліво або вправо від запрограмованого шляху.

Зазвичай, корекція різака запрограмується для зміщення інструмента з метою керування розміром елемента. Дисплей зміщення використовується для введення суми, яку інструмент необхідно перемістити.

Корекцію можна вводити, як значення діаметра або радіусу, залежно від налаштування 40 як для значень геометрії, так і зносу. Якщо вказаний діаметр, величина зсуву становить половину введеного значення.

Ефективні значення корекції є сумою значень геометрії та зносу. Для 2-х координатної обробки корекція ріжучого інструмента доступна по осях X та Y (G17). Для 3-х координатної обробки корекція ріжучого інструмента доступна по осях X, Y та Z (G141).

Код G41 визначає корекцію різака. Це означає, що елемент керування переміщує інструмент ліворуч від запрограмованого шляху (щодо напрямку руху) для компенсації радіуса або діаметра інструмента, визначеного в таблиці корекції інструментів (див. Налаштування 40). Код G42 встановлює корекцію різака вправо від запрограмованого шляху відносно напрямку руху.

Щоб вибрати відповідний номер зі стовпця корекції радіуса / діаметра, код G41 або G42 повинен містити значення Dnnn. Число, яке використовується з D, знаходиться у крайньому лівому стовпці таблиці корекції інструмента. Значення, яке використовується для корекції різака, знаходиться у стовпці GEOMETRY та позиції D (якщо параметр 40 — ДІАМЕТЕР) або R (якщо параметр 40 — РАДІУС).

Якщо значення корекції негативне, система працює так, ніби вказано протилежний G-код. Наприклад, негативне значення, введене для G41, поводитиметься так, ніби для G42 було введено позитивне значення. Крім того, коли корекція різака активна (G41 або G42), для кругових рухів можна використовувати тільки площину X-Y (G17). Корекція різака обмежена тільки в площині X-Y.

Код G40 скасовує корекцію різака і встановлюється за замовчуванням при увімкненні обладнання. Якщо корекція різака не активна, запрограмована траєкторія є такою самою, як і траєкторія центра різака. Не можна завершити програму (M30, M00, M01 або M02), якщо корекція різака є активною.

За один раз система керування виконує один блок переміщення. Однак вона слідкує за наступними (2) блоками, в яких є рухи віссю X або Y. Система керування перевіряє ці (3) блоки інформації на наявність перешкод. Налаштування 58 контролює, як працює ця частина корекції різака. Доступні значення параметра 58: Fanuc або Yasnac.

Якщо для параметра 58 встановлено значення Yasnac, система керування повинна мати можливість розташувати різак вздовж всіх країв запрограмованого контуру, не перевищуючи при цьому наступні два рухи. Круговий рух з'єднує всі зовнішні кути.

Якщо для параметра 58 встановлено значення Fanuc, система керування не вимагає розміщення різака вздовж усіх країв запрограмованого контуру, запобігаючи перерізанням. Однак, якщо шлях різака запрограмовано так, що він перериватиметься, то система керування генеруватиме попереджувальний сигнал. Система керування з'єднує зовнішні кути, менші або рівні 270 градусів, гострим кутом. Вона з'єднує кути поза межами кутів більш ніж 270 градусів додатковим лінійним переміщенням.

Наведені діаграми показують, як працює корекція різака для можливих значень налаштування 58. Зверніть увагу, що розріз менше радіуса інструмента та під прямим кутом до попереднього переміщення можна зробити лише з налаштуванням Fanuc.

При використанні корекції різака в кругових переміщеннях існує можливість регулювання швидкості відповідно до запрограмованого значення. Якщо передбачений прохід інструмента знаходиться всередині кругового переміщення, інструмент слід уповільнити, щоб подача не перевищувала запрограмованого. Однак, коли швидкість сповільнюється занадто сильно, виникають проблеми. Для обмеження величини регулювання подачі використовується параметр 44. Його можна встановити в діапазоні від 1 % до 100 %. Якщо встановлено значення 100%, швидкість змінюватися не буде. Якщо встановлено значення 1%, швидкість можна сповільнити до 1% запрограмованої подачі.

Якщо обробка виконується зовні кругового переміщення, коригування прискорення подачі не виконується.

У цьому розділі описано використання коду G02 (Циркулярна інтерполяція за годинниковою стрілкою), коду G03 (Циркулярна інтерполяція проти годинникової стрілки) та корекція різака (код G41: корекція різака ліворуч, код G42: корекція різака праворуч).

Використовуючи коди G02 та G03, можна запрограмувати верстат на виконання кругових переміщень та радіусів. Як правило, при програмуванні профілю або контуру найпростіший спосіб описати радіус між двома точками – це R і значення. Для повних кругових переміщень (360 градусів) необхідно вказати I або J зі значенням. На ілюстрації кругової секції показано різні ділянки кола.

Використовуючи корекцію різака, описану в цьому розділі, програміст зможе пересунути різак на точну величину, що дозволить виконувати машинну обробку профілю або контуру відповідно до точних розмірів. Використовуючи корекцію різака, час програмування та ймовірність помилки програмування зменшується через те, що можна легко програмувати й контролювати реальні розміри та геометрію деталі.

Ось кілька правил щодо корекції різака, яких потрібно чітко дотримуватися для успішного виконання операцій з обробки. Завжди звертайтеся до цих правил, коли пишете свої програми.

1. Під час переміщення G01 X, Y, що дорівнює або перевищує радіус різака, або суму, що компенсується, корекція різака повинна бути УВІМКНЕНА.
2. Коли операція з використанням компенсації різака виконана, компенсацію різака потрібно ВИМКНУТИ, використовуючи ті самі правила, що й при ВВІМКНЕННІ, тобто додані величини необхідно вийняти.
3. У більшості машин під час компенсації різака лінійні переміщення X, Y менші за радіус різака можуть не відбуватися. (Налаштування 58 - встановити Fanuc - для позитивних значень.)
4. Корекція різака не може бути УВІМКНЕНА або ВИМКНЕНА при переміщеннях по дузі G02 або G03.
5. При активній компенсації різака обробка внутрішньої дуги з радіусом менше, ніж визначено активним значенням D, викликає попереджувальну сигналізацію обладнання. Діаметр інструмента не може бути більшим за радіус дуги.

Консервовані цикли - це G-коди, які виконують повторювані операції, такі як свердління, нарізання різьби та розточування. Стандартні цикли визначаються за допомогою літерних адресних кодів. Коли стандартний цикл активний, обладнання виконує визначену операцію щоразу, коли подається команда на зміну положення, якщо оператор не вказує не робити цього.

Стандартні цикли спрощують програмування обробки деталей. Такі найпоширеніші повторювані операції по осі Z, як свердління, нарізання різьби та розточування, мають стандартні цикли. В разі активації стандартний цикл виконується в кожному новому положенні осі. Стандартні цикли виконують переміщення по осі як швидкі команди (G00), а операції за стандартним циклом виконується після переміщення по осі. Це стосується циклів G17, G19 та переміщень по осі Y на токарних верстатах з віссю Y.

Усі чотири цикли свердління можна занести до G91 в режимі покрокового програмування.

• Цикл G81 є основним циклом свердління. Використовується для свердління неглибоких отворів або для свердління з наскрізною охолоджувальною рідиною шпинделя (TSC). (ЗОР).
• Стандартний цикл свердління центрувальних отворів G82 є таким самим, як і стандартний цикл свердління G81, за винятком того, що він може робити затримку в нижній частині отвору. Тривалість такої затримки визначається додатковий аргументом Pn.nnn.
• Стандартний цикл свердління з періодичним виведенням інструменту G83 зазвичай використовується для свердління глибоких отворів. Глибина виведення інструменту може бути змінною або постійною і завжди відносною. Qnn.nnn. Не використовуйте значення Q під час програмування з I, J та K.
• Високошвидкісний стандартний цикл свердління з періодичним виведенням інструменту G73 аналогічний нормальному стандартному циклу свердління з періодичним виведенням інструменту G83, за винятком того, що виведення інструменту після занурення визначається налаштуванням 22 - Різниця Z в стандартному циклі. Цикли свердління з періодичним виведенням інструменту рекомендується використовувати, якщо глибина отвору в 3 рази більша за діаметр свердла. Початкова глибина занурення інструменту, визначена I, зазвичай повинна дорівнювати 1 діаметру інструмента.

Існує два стандартних цикли нарізання різьби. Усі стандартні цикли нарізування різьблення можуть включатися до G91 у режимі покрокового програмування.

Стандартний цикл нарізання різьби G84 є нормальним циклом. Він використовується для нарізання правого різьблення.

Стандартний цикл нарізання різьби G74 – це реверсивний цикл нарізання різьби. Він використовується для нарізання лівого різьблення.

Існує 5 стандартних циклів розточування. Всі стандартні цикли розточування можуть включатися до G91 у режимі покрокового програмування.

• Стандартний цикл розточування G85 є основним циклом розточування. Він виконує розточування отвору до необхідної висоти та повернення на задану висоту.
• Стандартний цикл розточування із зупинкою G86 аналогічний стандартному циклу розточування G85, за винятком того, що шпиндель зупиниться біля дна отвору перед поверненням на задану висоту.
• Стандартний цикл розточування, затримки та зворотного розточування G89 аналогічний G85, за винятком того, що виконується біля дна отвору та розточування отвору продовжується на заданій швидкості подачі при поверненні інструмента в задане положення. Він відрізняється від інших стандартних циклів розточування, в яких інструмент або переміщується в режимі прискорення або за допомогою ручної подачі для його повернення в положення повернення.
• Стандартний цикл чистового розточування G76 виконує розточування до заданої глибини та після розточування отвору виконує відведення інструменту від стінки отвору перед його виведенням.
• Стандартний цикл зворотного розточування G77 працює подібно до G76, за винятком того, що перед початком розточування отвору виконується переміщення інструменту для відведення від стінки отвору, переміщення вниз до дна отвору, а потім розточування до заданої глибини.

R площини або зворотні площини — це команди G-коду, які визначають висоту повернення осі Z під час стандартних циклів.

Код G площини R залишається активним протягом стандартного циклу, в якому він використовується. G98 Повернення до початкової точки стандартного циклу переміщає вісь Z на висоту осі Z перед стандартним циклом.

G99 «Повернення у площину R у стандартному циклі» переміщає вісь Z на висоту, задану аргументом Rnn.nnnn, зі стандартним циклом. 

Для складного фрезерування використовуються спеціальні G-коди. До такого фрезерування входить:

• Гравірування (G47)
• Фрезерування глибоких виїмок (G12, G13 та G150)
• Обертання та масштабування (G68, G69, G50, G51)
• Дзеркальне відображення (G101 і G100)

Код G47 дозволяє гравіювати текст (включаючи деякі символи ASCII) або послідовні серійні номери за допомогою одиночного блоку тексту програми.

Більше інформації про гравіювання див. G47 Гравірування тексту (група 00).

У системі управління Haas є два типи G-кодів для фрезерування виїмок:

Фрезерування круглих виїмок виконується за допомогою коду G12 – фрезерування круглих виїмок за годинниковою стрілкою, та коду G13 – фрезерування круглих виїмок проти годинникової стрілки.

Універсальне фрезерування виїмок G150 використовує підпрограму для обробки користувальницької геометрії виїмки.

Переконайтеся, що геометрія підпрограми є повністю замкнутою. Переконайтеся, що вихідна точка X-Y в команді G150 знаходиться всередині замкнутого контуру. Ігнорування цих вимог може викликати сигнал про помилку 370 – Помилка визначення виїмки.

Більше інформації про G-коди фрезерування виїмок див. G12 Циркулярне фрезерування глибоких виїмок за годинниковою стрілкою / G13 Циркулярне фрезерування глибоких виїмок проти годинникової стрілки (група 00).

ПРИМІТКА:  Для використання цих функцій необхідно придбати опцію обертання та масштабування. Також доступна пробна 200-годинна опція.

G68 Обертання використовується для обертання системи координат у потрібній площині. Цю функцію можна використовувати разом із G91 у режимі покрокового програмування для обробки симетричних послідовностей. G69 скасовує обертання.

G51 застосовує коефіцієнт масштабування до значень позиціювання блоків після команди G51. G50 скасовує масштабування. Можна використовувати масштабування разом з обертанням, але треба переконатися, що першою йде команда масштабування.

Більше інформації про G-коди обертання та масштабування див. G68 Обертання (Група 16).

Код G101 "Увімкнути дзеркальне відображення" виконає дзеркальне відображення переміщення осі щодо заданої осі. Налаштування 45-48, 80 і 250 дозволяють отримувати зображення віддзеркалення осей X, Y, Z, A, B та C.

Точка повороту дзеркала вздовж осі визначається аргументом Xnn.nn. Це можна вказати для осі Y, яка ввімкнена на верстаті та в налаштуваннях, використовуючи вісь для дзеркального відображення як аргумент. G100 відміняє G101.

Див. G100/G101 Вимкнути/увімкнути дзеркальне відображення (група 00), щоб отримати більше інформації про G-коди дзеркального зображення.