G- und M-Codes:Verständnis der CNC-Programmiersprachen

Die CNC-Bearbeitung ist einer der Kernprozesse in der Fertigung, bei der komplizierte und anspruchsvolle Produkte hergestellt werden, die in verschiedenen Branchen Anwendung finden. Diese Prozesse wären jedoch ohne die Maschinen, die sie antreiben, nur schwer auszuführen. Ohne die G- und M-Codes können diese Maschinen nicht funktionieren.

Während CNC-Codes in den meisten Maschinenwerkstätten zusammen verwendet werden, unterscheiden sie sich stark voneinander. Was sind die Unterschiede? Wie steuern diese Codes die Funktionen von CNC-Maschinen? Um Antworten auf diese Fragen und mehr zu erhalten, lesen Sie diesen Artikel bis zum Ende.

Erfahren Sie mehr über die Anwendungen der CNC-Bearbeitung.

Was ist G-Code und M-Code?

Wie bereits erwähnt, sind G- und M-Codes für die CNC-Bearbeitung erforderlich. Aber was ist die genaue Funktion des zwei CNC-Buchstabenprogramms? Wie steuern sie CNC-Maschinen? Dieser Abschnitt wird diese Fragen beantworten und auch die Unterschiede zwischen beiden Codes hervorheben.

Was ist G-Code?

G-Code (auch RS-274D) ist die beliebteste CNC-Programmiersprache. Die meisten G-Code-Befehle sind alphanumerisch formatieren und mit G beginnen, das für Geometrie steht. G-Code ist für die Bewegungen von CNC-Maschinen verantwortlich und teilt der Maschine mit, wo sie starten, wie sie sich bewegen und wann sie bei der Herstellung eines Teils aufhören soll.

Die Programmierung von G-Codes kann jedoch für Maschinisten ziemlich kompliziert sein, da verschiedene Maschinen G-Codes in unterschiedlichen Formaten lesen. Der Unterschied der meisten Maschinen liegt im Vorhandensein oder Fehlen von Leerzeichen zwischen Befehlen und in der Anzahl von Nullen zwischen dem Buchstaben und der Zahl in den Befehlen. Beispielsweise könnte eine Maschine G3 verwenden, während eine andere G03 verwendet. Maschinisten müssen immer mit dem Maschinentyp vertraut sein, den sie verwenden. Andernfalls können Fehler im Befehl zu schwerwiegenden Problemen in der Teilefertigung führen.

Während G der häufigste Buchstabe in der CNC-Programmierung mit G-Codes ist, ist es nicht der einzige verwendete Buchstabe. Auch andere Buchstaben stehen in der Regel für andere Befehle. Beispiele für einige Buchstaben im G-Code sind:

A: Er lenkt das Werkzeug um die x-Achse.

R: Er gibt den Radius der Bögen an, die die Maschine macht.

X, Y, Z: Diese drei Werte geben die Position der Werkzeuge in drei Dimensionen an – X und Y stellen die horizontale bzw. vertikale Dimension dar, während Z die Tiefe darstellt.

I und J: Beide Werte bezeichnen den inkrementellen Mittelpunkt jedes Bogens, den die Maschine macht.

N: N gibt die Zeilennummer an.

Der Code verwendet auch andere Buchstaben, die von den Fähigkeiten der Maschine abhängen.

Was ist M-Code?

Wie der G-Code beginnt auch der M-Code mit dem Buchstaben „M“. Der M-Code ist eine Reihe von Hilfsbefehlen, die alle nicht geometrischen Aktionen der Maschine steuern. Maschinisten bezeichnen den Code als verschiedene Codes, da er nicht schneidende Aktionen steuert, wie das Stoppen von Programmen, das Überfluten der Maschine mit Kühlmitteln und das Abschalten, nachdem die Temperatur gefallen ist.

Beim Einrichten eines CNC-Buchstabenprogramms mit G- und M-Codes sollte der M-Code nur einen Befehl pro Informationsblock haben. Dies liegt daran, dass sie hauptsächlich die Maschine ein- und ausschalten. Daher kann die mehrfache Verwendung in einem Block zu Programmproblemen führen.

Genau wie G-Codes variieren auch M-Codes zwischen verschiedenen Maschinen. Einige Maschinen erlauben das Weglassen der Null zwischen Buchstaben und Zahlen, andere nicht.

Unterschiede

Obwohl Maschinisten G- und M-Codes gleichzeitig in jedem CNC-Bearbeitungsprozess verwenden, unterscheiden sie sich. Hier sind einige Beispiele dafür, wie sich beide CNC-Codes unterscheiden:

1. G-Code-Befehle unterscheiden sich in den meisten CNC-Maschinen, während M-Codes in den meisten CNC-Maschinen ähnlich sind.
2. G-Codes steuern die Bewegung und Funktion der Maschine, während M-Codes die Vorgänge außerhalb der Bewegungen steuern.
3. Der G-Code aktiviert die CNC-Maschine, während der M-Code die speicherprogrammierbare Steuerung der Maschine aktiviert.

Wie steuert CNC-Programmierung CNC-Maschinen?

Vor dem Aufkommen von Computern verwendeten Maschinisten Karten oder Bänder, um Maschinenbewegungen zu steuern. Sie stanzten in einer bestimmten Reihenfolge Löcher in diese Karten, um die Codes zu erstellen. Dies war zwar damals auch effektiv, aber ziemlich mühsam. Außerdem waren diese Karten anfällig dafür, in den Werkstätten beschädigt zu werden oder verloren zu gehen. Dies führte zu damaligen Produktionsproblemen.

Als Maschinisten anfingen, Computer für numerisch gesteuerte Maschinen zu verwenden, stießen sie immer noch auf einige Probleme. Dies lag daran, dass sie die Codes manuell eingeben mussten. Dies wäre natürlich sehr mühsam, wenn sie ziemlich komplizierte Teile herstellen, die viele Anweisungen erfordern.

Bei viel fortschrittlicheren Computern und Software können Maschinisten die Software jedoch einfach anweisen, was zu tun ist. Die Software generiert dann die G-Codes und M-Codes, die die Maschine versteht. Mit CAD (Computer Aided Design) und CAM (Computer Aided Manufacturing) Software ist die Codegenerierung für Maschinenfunktionen sehr einfach geworden.

Um den Prozess zu starten, benötigt der Programmierer hochrangige computergestützte Software. Der Programmierer importiert dann das Maschinenmodell und die Bearbeitungsvorrichtung in die Software. Er/Sie wählt auch die Werkzeuge und die Bearbeitungswege der Spindel aus. Die Software generiert dann die G- und M-Codes, die die Maschine zum Funktionieren benötigt.

Dies ist die Zusammenfassung des Prozesses, durch den die CNC-Programmierung die Funktion von CNC-Maschinen steuert. Obwohl der obige Prozess vereinfacht erscheint, kann es Wochen dauern, die Codes für ein anspruchsvolles Teil zu generieren.

G-Code- und M-Code-Befehlsliste

In diesem Abschnitt werden verschiedene Beispiele für grundlegende G- und M-Codes und deren Bedeutung veranschaulicht. Ein Teil dieser Codes bedeutet dasselbe in G- und M-Codes, obwohl andere Einheiten variieren können. Beispiele für diese Codes sind:

G-Code-Liste – G-Codes für CNC-Drehmaschinen

G00:Schnelle Positionsbewegung

G01:Lineare Interpolationsbewegung oder Lineare Bewegung, Fase und Eckenverrundung – Modal

G02:Zirkulationsinterpolationsbewegung im Uhrzeigersinn – Modal

G03:CCW Circular Interpolation Motion – Modal

G04:Verweilzeit (P) P=Sekunden. Millisekunden

G05:Feinsteuerung der Spindel (angetriebene Werkzeuge) – optional

G09:Genauhalt

G10:Programmierbare Offset-Einstellung

M-Codes für CNC-Drehmaschinen

M00:Programmstopp – Modal

M01:Optionaler Programmstopp – Modal

M02:Programmende – Modal

M03:Spindel auf Vorwärts (S) – Modal

M04:Spindel auf Rückwärts (S) – Modal

M05:Spindelstopp – Modal

M08:Kühlmittel Ein – Modal

M09:Kühlmittel aus – Modal

M10:Futterklemme – Modal

G-Code-Liste für CNC-Fräsen

G00:Eilgang

G01:Lineare Interpolationsbewegung

G02:Interpolationsbewegung im Uhrzeigersinn

G03:CCW-Interpolationsbewegung

G04:Verweilen

G09:Genauhalt

G10:Programmierbare Offset-Einstellung

G12:CW Circular Pock Milling (Yasnac)

G13:CCW Circular Pock Milling (Yasnac)

G17:Auswahl der XY-Ebene

M-Codes für CNC-Fräsen

M00:Programmstopp

M01:Optionaler Programmstopp

M02:Programmende (Einstellung 39)

M03:Spindel ein, im Uhrzeigersinn (S) (Einstellung 144)

M04:Spindel ein, gegen den Uhrzeigersinn (S) (Einstellung 144)

M05:Spindelstopp

M06:Werkzeugwechsel (T) (Einstellung 42, 87, 155)

M08:Kühlmittel ein (Einstellung 32)

M09:Kühlmittel aus

M10:Bremse der 4. Achse ein

Schlussfolgerung

Der Einsatz von CNC-Maschinen ist einer der wichtigsten Prozesse in der CNC-Bearbeitung. Diese Maschinen können jedoch nicht ohne G- und M-Codes funktionieren, die ihnen Anweisungen geben, was zu tun ist. Das Verständnis, wie diese Codes generiert werden, ist für den CNC-Bearbeitungsprozess und die erfolgreiche Teileproduktion von entscheidender Bedeutung. Die Beherrschung dieser Codes verschafft Ihnen einen Vorsprung in Ihrer Karriere als CNC-Programmierer.

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Häufig gestellte Fragen

F: Verwenden alle CNC-Maschinen G-Code-Befehle?

A: Ja! Alle CNC-Maschinen verwenden die G-Code-CNC-Programmierung. Dies weist die Maschine an, wann, wohin und wie sie sich bewegen soll.

F: Wie viele G-Codes gibt es?

A: Es gibt ungefähr hundert G-Codes, Dreh- und Fräsmaschinen haben jeweils separate Codes, obwohl beide Maschinen einige dieser Codes gemeinsam haben.