СТРУКТУРА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ G И M КОДЫ
Программирование обработки на современных станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ИСО (ISO) 7 бит или языком G и М кодов. Коды с адресом G, называемые подготовительными, определяют настройку СЧПУ на определенный вид работы. Коды с адресом М называются вспомогательными и предназначены для управления режимами работы станка.
Например, если программист хочет, чтобы инструмент перемещался по прямой линии, он использует G01. А если необходимо произвести смену инструмента, то в программе обработки он указывает М06.
Для управления многочисленными функциями станка с ЧПУ применяется довольно большое число различных кодов. Тем не менее, изучив набор основных G и М кодов, вы легко сможете создать управляющую программу:
Таблица 5.1 Основные G, M коды
| Код (функция) | Назначение и пример кадра с кодом |
| Осевое перемещение | |
| G00 | Ускоренный ход - перемещение на очень высокой скорости в указанную точку. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-функции. Синтаксис: G00X_Z_ (перемещение одновременно по двум осям, см. рис. а); G00X_ (перемещение только по оси Х). G00Z_ (перемещение только по оси Z). Пример: G00X10.Z25. |
| G01 | Линейная интерполяция - перемещение по прямой линии на указанной скорости подачи. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-функции. Синтаксис: G01X_Z_F_ (перемещение одновременно по двум осям, причем параметр величины подачи F не является обязательным; если он не указан, то действует предыдущее заданное значение подачи); G01X_ (перемещение только по оси Х). G01Z_ (перемещение только по оси Z). Пример: G01Х10.Y20.F100 |
| G02 | Круговая интерполяция - перемещение по дуге по часовой стрелке на указанной скорости подачи. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-функции. Синтаксис: G02X_Z_I_K_F_ (параметр величины подачи F не является обязательным; если он не указан, то действует предыдущее заданное значение подачи); Где X и Z – координаты конечной точки дуги в абсолютных или относительных величинах. I и K – координаты центра дуги относительно начальной точки дуги по осям Х и Z соответственно. Пример: G02X15Z-150I-46K-6F100 |
| G03 | Круговая интерполяция - перемещение по дуге против часовой стрелки на указанной скорости подачи. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-функции. Синтаксис: G03X_Z_I_K_F_ (параметр величины подачи F не является обязательным; если он не указан, то действует предыдущее заданное значение подачи); Где X и Z – координаты конечной точки дуги в абсолютных или относительных величинах. I и K – координаты центра дуги относительно начальной точки дуги по осям Х и Z соответственно. Пример: G03X15Z-150I-46K-6F100 |
| Настройка | |
| G90 | Абсолютное позиционирование - все координаты отсчитываются от постоянной нулевой точки G90 G00X10.Y20. |
| G91 | Относительное позиционирование - все координаты отсчитываются от предыдущей позиции G91 G00X10.Y20. |
| G98 | Задает режим минутной подачи (мм/мин) |
| G99 | Задает режим оборотной подачи (мм/об) |
| Вспомогательные коды (функции) | |
| F | Задание рабочей подачи в мм/мин (по G98) или в мм/об (по G99) |
| S | Задание скорости вращения шпинделя в об/мин |
| D | Задание номера корректора инструмента |
| М00 | Запрограммированный останов - выполнение программы временно прекращается |
| М01 | Запрограммированный останов по выбору -выполнение программы временно прекращается, если активирован режим останова по выбору |
| М03 | Прямое вращение шпинделя - шпиндель вращается по часовой стрелке |
| М04 | Обратное вращение шпинделя - шпиндель вращается против часовой стрелки |
| М05 | Останов шпинделя |
| Т | Задание номера инструмента (при наличии поворотной резцовой головки) |
| М06 | Автоматическая смена инструмента Т02 М06 D1 |
| М08 | Включение подачи охлаждающей жидкости |
| М09 | Выключение подачи охлаждающей жидкости |
| M02 | Конец программы |
| // | Комментарий |
Назначение управляющих программ (УП) - задание исходных данных и их последовательности выполнения для осуществления управления работой станка в автоматическом режиме.
Управляющая программа оперирует двумя видами информации:
1. геометрической (координаты опорных точек траектории, величины перемещения режущего инструмента, координаты исходной точки движения режущего инструмента и т.д.).
2. технологической (частота вращения силового привода, скорость подачи режущего инструмента, вид режущего инструмента и т.д.).
Отдельные участки контура изготавливаемой детали могут иметь различный характер траектории, обрабатываться при различной скорости подачи режущего инструмента, частоте вращения силового привода, виде режущего инструмента, которым обрабатывается этот участок.
Поэтому вся управляющая программа состоит из отдельных блоков, которые носят название кадров, в каждом из которых задается исходная информация для обработки одного участка детали.
Схематично любую управляющую программу можно представить в виде следующих областей:
Строкой безопасности называется кадр, содержащий G коды, которые переводят СЧПУ в определенный стандартный режим, отменяют ненужные функции и обеспечивают безопасную работу с управляющей программой или вводят СЧПУ в некоторый стандартный режим.
Пример строки безопасности: G40G90G99
Код G40 отменяет автоматическую коррекцию на радиус инструмента (будет рассмотрена в следующей лабораторной работе). Коррекция на радиус инструмента предназначена для автоматического смещения инструмента от запрограммированной траектории. Коррекция может быть активна, если вы в конце предыдущей программы забыли се отменить (выключить).
Результатом этого может стать неправильная траектория перемещения инструмента и, как следствие, испорченная деталь.
Код G90 активизирует работу с абсолютными координатами. Хотя большинство программ обработки создается в абсолютных координатах, возможны случаи, когда требуется выполнять перемещения инструмента в относительных координатах (G91).
Код G99 определяет оборотную подачу.
ПРИМЕР ПРОГРАММЫ
Материал детали: Сталь 45
Выбор заготовки – горячекатаный прокат 
Инструмент и режимы резания:
Рис. 5.2 Эскиз детали
По эскизу детали создаем схему движения инструмента с учетом количества проходов и переходов (смотри рисунок 5.3)
Рис. 5.3 Опорные точки движения инструмента
Таблица 5.2 Расчет перемещений
| № точки | Переход | Х | Х | Z | Z | Примечание |
| Резец проходной с квадратной пластиной из твердого сплава | ||||||
| ноль | ||||||
| быстр.подход Х | -7,25 | 12,75 | ||||
| точение | -45 | -50 | Припуск 0,9 – 1,45 | |||
| быстр.отход Х | 1,25 | |||||
| быстр.отход Z | ||||||
| быстр.подход Х | -3,75 | 10,25 | ||||
| точение | -26 | -31 | Припуск 2,5 | |||
| отход Х | 2,75 | |||||
| быстр.отход Z | ||||||
| быстр.подход Х | -5,25 | 7,75 | ||||
| точение | -26 | -31 | Припуск 2,5 | |||
| отход Х | 1,25 | |||||
| отход Z | -24,4 | 1,6 | ||||
| подход Х | -1,25 | 7,75 | ||||
| точение | -0,5 | 7,25 | -26 | -1,6 | ||
| отход Х | 10,25 | |||||
| быстр.отход Z | ||||||
| быстр.подход Х | -3,5 | 6,75 | ||||
| подход Z | -5 | |||||
| точение | 9,75 | -3 | -3 | Фаска | ||
| отход Z | ||||||
| подход Х | -2,5 | 7,25 | ||||
| точение | -15 | -15 | Припуск 0,5 | |||
| точение | 9,25 | -17 | -2 | Фаска | ||
| быстр.ноль | 10,75 | |||||
| Контрольная сумма | ||||||
| Отрезной резец | ||||||
| ноль | ||||||
| быстр.подход | -6 | -39 | -44 | |||
| отрезание | -16 | -2 | ||||
| быстр.ноль | ||||||
| Контрольная сумма |
// Программа
N000 G26 M020
// включение охлаждения
N001 M08
// назначение линейной интерполяции и включение вращения
//шпинделя против часовой стрелки
N002 G01M04
N003 X-00410L13F10150
N004 Z-00808L23F10050
N005 G40X+00110L13
N006 X-00060L14
N007 Z-01492F10050N008 G40X+00160L14
N009 G40Z+02300L23F10200
N010 X-00500
N011 Z-00548F10050
N012 X+00200
N013 Z+00548F10200
N014 X-00540
N015 Z-00548F10050
N016 X+00140
N017 Z+00548F10200
N018 X-00460L12
N019 Z-00548L22F10050
N020 G40X+00060L12
N021 G40Z+00032L22
N022 X-00060
N023 X-00120Z-00032
N024 X+01180
N025 Z+00548F10200
N026 X-01210
N027 X-00100F10050
N028 Z-00029
N029 X+00200Z-00020
N030 X+00110Z+00029
N031 X-00160L11
N032 Z-00308L21
N033 X+00200Z-00020
N034 G40X+01260Z-00348L31
N035M002
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Эскизы деталей для выполнения заданий по составлению управляющей
Программы
Деталь 1
Деталь 2
Деталь 3
Деталь 4
Деталь 5
Деталь 6
Деталь 7
Деталь 8
Деталь 9
Деталь 10
Деталь 11
Деталь 12
Деталь 13
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ. ТОЧЕНИЕ – ТЕРМИНЫ И ФОРМУЛЫ
| Основные термины и единицы измерения | |
 – диаметр обработки
| мм |
 – скорость резания
| мм/мин |
 – число оборотов шпинделя
| об/мин |
| T_c – время резания | мин |
 – объем снимаемого металла
| 
|
 – длина обработки
| мм |
 – потребная мощность
| кВт |
 – удельная сила резания, необходимая для снятия стружки толщиной 0,4 мм
| Н/ 
|
 – подача за оборот изделия
| мм/об |
 – главный угол в плане
| град |
 – высота микронеровностей
| мкм |
 – радиус при вершине пластины
| мм |
 – глубина резания
| мм |
| Формулы | |
| Скорость резания (м/мин) | 
|
| Число оборотов шпинделя (об/мин) | 
|
| Объем снимаемого металла ( )
| 
|
| Потребная мощность (кВт) | 
|
| Время резания (мин) | 
|
| Высота микронеровностей (мкм) | 
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Таблица 3.1 Сортамент круглого горячекатаного проката
| Диаметр проката в мм | |||||||||||
| Точность в мм | +0,4 ; -0,5 | +0,4 ; -0,7 | |||||||||
| Диаметр проката в мм | |||||||||||
| Точность в мм | +0,4 ; -0,7 | +0,5 ; -1,0 |