Быстрая навигация по таблицам
- Основные G-коды позиционирования
- Команды интерполяции
- Системы координат
- Основные M-коды
- Циклы обработки
- Коррекция инструмента
Основные G-коды позиционирования
| G-код | Описание | Пример использования | Модальность |
|---|---|---|---|
| G00 | Быстрое позиционирование | G00 X100 Y50 Z5 | Модальный |
| G01 | Линейная интерполяция с подачей | G01 X200 Y100 F500 | Модальный |
| G28 | Возврат в исходное положение | G28 X0 Y0 Z0 | Немодальный |
| G90 | Абсолютное программирование | G90 | Модальный |
| G91 | Относительное программирование | G91 | Модальный |
Команды интерполяции
| G-код | Описание | Пример | Параметры |
|---|---|---|---|
| G02 | Круговая интерполяция по часовой стрелке | G02 X50 Y50 I25 J0 F300 | I, J, K - центр дуги |
| G03 | Круговая интерполяция против часовой стрелки | G03 X0 Y0 I-25 J0 F300 | I, J, K - центр дуги |
| G17 | Выбор плоскости XY | G17 | Плоскость обработки |
| G18 | Выбор плоскости ZX | G18 | Плоскость обработки |
| G19 | Выбор плоскости YZ | G19 | Плоскость обработки |
Системы координат
| G-код | Система координат | Применение | Пример настройки |
|---|---|---|---|
| G54 | Рабочая система координат 1 | Основная деталь | G54 |
| G55 | Рабочая система координат 2 | Вторая деталь | G55 |
| G56 | Рабочая система координат 3 | Третья деталь | G56 |
| G57-G59 | Дополнительные системы координат | Многодетальная обработка | G57, G58, G59 |
Основные M-коды
| M-код | Описание | Пример | Применение |
|---|---|---|---|
| M03 | Включение шпинделя по часовой стрелке | M03 S1500 | Запуск обработки |
| M04 | Включение шпинделя против часовой стрелки | M04 S800 | Реверсивная обработка |
| M05 | Остановка шпинделя | M05 | Остановка перед сменой инструмента |
| M06 | Смена инструмента | T01 M06 | Автоматическая смена инструмента |
| M08 | Включение охлаждения | M08 | Подача СОЖ |
| M09 | Выключение охлаждения | M09 | Отключение СОЖ |
| M30 | Конец программы с возвратом | M30 | Завершение обработки |
Циклы обработки
| G-код | Тип цикла | Описание | Основные параметры |
|---|---|---|---|
| G81 | Цикл сверления | Простое сверление на заданную глубину | X, Y, Z, R, F |
| G82 | Цикл сверления с выдержкой | Сверление с паузой в нижней точке | X, Y, Z, R, F, P |
| G83 | Цикл глубокого сверления | Прерывистое сверление с выводом стружки | X, Y, Z, R, F, Q |
| G84 | Цикл нарезания резьбы | Жесткое нарезание резьбы | X, Y, Z, R, F |
| G80 | Отмена цикла | Выход из режима циклов | - |
Коррекция инструмента
| G-код | Тип коррекции | Описание | Пример |
|---|---|---|---|
| G40 | Отмена коррекции радиуса | Выключение коррекции на радиус инструмента | G40 |
| G41 | Коррекция радиуса слева | Коррекция слева от направления движения | G41 D01 |
| G42 | Коррекция радиуса справа | Коррекция справа от направления движения | G42 D01 |
| G43 | Коррекция длины инструмента | Компенсация длины инструмента | G43 H01 Z50 |
| G49 | Отмена коррекции длины | Выключение коррекции длины | G49 |
Основное оглавление статьи
- 1. Основы G-кодов и стандарты ISO 6983-1:2009
- 2. Система координат и базовые команды позиционирования
- 3. Команды интерполяции и траектории движения
- 4. M-коды и управление функциями станка
- 5. Циклы обработки и автоматизация процессов
- 6. Современные тенденции и расширения G-кода в 2025 году
- 7. Практические примеры программ и расчеты
- Часто задаваемые вопросы
Основы G-кодов и стандарты ISO 6983-1:2009
G-код представляет собой международный стандартизированный язык программирования для станков с числовым программным управлением, который был разработан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х годов. В 2025 году G-код остается основным языком для управления современными обрабатывающими центрами, токарными и фрезерными станками с ЧПУ.
Согласно действующему стандарту ISO 6983-1:2009 (который заменил версию 1982 года), G-код также известен как RS-274 и представляет собой высокоуровневый язык программирования. В России данный стандарт соответствует ГОСТ 20999-83 (действует с 1983 года и остается актуальным по состоянию на 2025 год), а в технической литературе часто называется "ИСО 7-бит".
Программа на G-коде начинается с символа "%" и завершается командой M02 или M30. Между кадрами можно добавлять комментарии в круглых скобках, что значительно упрощает понимание логики программы. Современные системы ЧПУ 2025 года поддерживают расширенные возможности комментирования и отладки программ.
N[номер] G[функция] X[координата] Y[координата] Z[координата] F[подача] S[скорость] M[функция]
Пример: N010 G01 X100 Y50 Z-5 F500 S1200 M03
Система координат и базовые команды позиционирования
Система координат является фундаментальной основой программирования ЧПУ. В 2025 году большинство станков поддерживают расширенные системы координат G54-G59, позволяющие обрабатывать несколько деталей в одной установке без переналадки.
Команда G90 устанавливает абсолютное программирование координат, при котором все перемещения задаются относительно нулевой точки детали. Команда G91 активирует относительное программирование, где координаты указываются как приращения от текущего положения инструмента.
G90 G54 (абсолютные координаты, система координат 1)
G00 X100 Y50 Z5 (быстрое позиционирование в точку)
G01 Z-2 F100 (подвод к детали с рабочей подачей)
Команда G00 обеспечивает быстрое позиционирование инструмента на максимальной скорости станка. Траектория движения при этом не контролируется, поэтому важно исключить столкновения с деталью и приспособлениями. Команда G01 выполняет линейную интерполяцию с заданной скоростью подачи, обеспечивая точное движение по прямой линии.
Современные системы ЧПУ 2025 года поддерживают дополнительные команды позиционирования G02.1 и G03.1 для высокоскоростной обработки, которые обеспечивают сглаженное движение при сложных траекториях.
Команды интерполяции и траектории движения
Команды интерполяции определяют способ движения инструмента между заданными точками. Круговая интерполяция G02 и G03 позволяет создавать дуги и окружности с высокой точностью. Направление движения определяется при взгляде на плоскость обработки сверху.
Выбор рабочей плоскости осуществляется командами G17 (плоскость XY), G18 (плоскость ZX) и G19 (плоскость YZ). Это определяет, в какой плоскости будет выполняться круговая интерполяция и применяться коррекция на радиус инструмента.
Для дуги радиусом R = 25 мм от точки (0,0) до точки (50,0):
Центр дуги: I = 25, J = 0
Команда: G02 X50 Y0 I25 J0 F300
В 2025 году широко применяется спиральная интерполяция, которая позволяет создавать винтовые траектории за один проход. Это особенно эффективно при обработке резьб, спиральных канавок и 3D-контуров сложной формы.
G17 (выбор плоскости XY)
G02 X50 Y0 Z-10 I25 J0 F200 (спираль с подачей по Z)
M-коды и управление функциями станка
M-коды представляют собой вспомогательные команды, управляющие технологическими функциями станка. В отличие от G-кодов, которые являются международным стандартом, M-коды могут различаться у разных производителей оборудования.
Основные M-коды включают управление шпинделем (M03, M04, M05), системой охлаждения (M08, M09) и сменой инструмента (M06). Команды M03 и M04 запускают шпиндель в прямом и обратном направлении соответственно, с указанием скорости вращения через адрес S.
В современных обрабатывающих центрах 2025 года широко используются расширенные M-коды для управления поворотными осями (M19), зажимными устройствами (M10/M11) и системами измерения (M75/M76). Автоматическая смена инструмента M06 может включать дополнительные параметры для контроля износа и измерения инструмента.
M05 (остановка шпинделя)
M09 (выключение охлаждения)
G28 Z0 (отвод по Z в безопасную позицию)
T02 M06 (смена на инструмент №2)
M03 S1500 (запуск шпинделя 1500 об/мин)
Циклы обработки и автоматизация процессов
Постоянные циклы G81-G89 значительно упрощают программирование типовых операций сверления, растачивания и нарезания резьбы. Каждый цикл автоматически выполняет последовательность движений, что сокращает объем программы и снижает вероятность ошибок.
Цикл сверления G81 включает быстрое позиционирование к точке сверления, подвод к плоскости начала обработки, сверление на заданную глубину с рабочей подачей и быстрый отвод. Цикл G83 предназначен для глубокого сверления с прерыванием для удаления стружки.
Глубина сверления Z = -20 мм
Шаг врезания Q = 3 мм
Количество проходов = 20/3 = 7 проходов
G83 X50 Y30 Z-20 R5 Q3 F120
Подпрограммы M98/M99 позволяют создавать универсальные модули для повторяющихся операций. В 2025 году активно используются параметрические подпрограммы с локальными переменными, что обеспечивает гибкость и универсальность программирования.
M98 P1000 L5 (вызов подпрограммы O1000 пять раз)
В подпрограмме O1000:
G81 X[#1] Y[#2] Z-5 R2 F100
M99 (возврат в основную программу)
Современные тенденции и расширения G-кода в 2025 году
В 2025 году наблюдается активное развитие высокоскоростных методов обработки, что требует расширения стандартного набора G-кодов. Многие производители систем ЧПУ внедряют команды для адаптивного управления подачей, автоматической оптимизации траекторий и интеллектуального контроля износа инструмента. Параллельно развивается новый стандарт ISO 14649 (STEP-NC), который представляет собой следующее поколение языков программирования ЧПУ с более высоким уровнем абстракции.
Системы FANUC, Siemens и Heidenhain предлагают расширенные циклы для высокоэффективной обработки (HEM), высокоскоростной обработки (HSM) и трохоидального фрезерования. Эти технологии позволяют увеличить производительность на 30-50% при сохранении точности обработки.
Современные CAM-системы автоматически генерируют оптимизированный G-код с учетом особенностей конкретного станка и инструмента. Постпроцессоры 2025 года поддерживают адаптивные алгоритмы, которые корректируют программу в зависимости от состояния оборудования и условий обработки.
Внедрение систем предиктивной аналитики позволяет прогнозировать износ инструмента и автоматически корректировать режимы обработки. Это реализуется через дополнительные M-коды для мониторинга вибраций, температуры и мощности резания.
Практические примеры программ и расчеты
Рассмотрим практический пример программы для обработки простой детали - прямоугольника с центральным отверстием. Программа включает контурное фрезерование с коррекцией на радиус инструмента и цикл сверления.
% (начало программы)
O0001 (номер программы)
G90 G54 G17 G40 G49 (настройка режимов)
T01 M06 (смена на фрезу Ø10)
G43 H01 Z50 (коррекция длины инструмента)
M03 S1200 (запуск шпинделя)
M08 (включение охлаждения)
G00 X-5 Y-5 (позиционирование к начальной точке)
G41 D01 (включение коррекции радиуса слева)
G01 Z-2 F100 (врезание в материал)
Y65 F500 (движение по контуру)
X105
Y-5
X-5
G40 (отмена коррекции)
G00 Z50 (отвод инструмента)
T02 M06 (смена на сверло Ø8)
G43 H02 Z50
G81 X50 Y30 Z-8 R2 F120 (сверление центрального отверстия)
G80 (отмена цикла)
M05 M09 (остановка шпинделя и охлаждения)
G28 Z0 (возврат в исходное положение)
M30 (конец программы)
Периметр контура: 2×(100+60) = 320 мм
Подача контурного фрезерования: 500 мм/мин
Время фрезерования: 320/500 = 0,64 мин
Глубина сверления: 8 мм
Подача сверления: 120 мм/мин
Время сверления: 8/120 = 0,067 мин
Общее машинное время: ≈ 2,5 мин (включая вспомогательные движения)
Для сложных деталей с 3D-поверхностями применяются специализированные циклы обработки. Например, цикл G71 для черновой обработки и G70 для чистовой обработки токарных деталей, что позволяет автоматически распределить припуск между проходами.
G50 S2000 (ограничение максимальной скорости)
G96 S200 (постоянная скорость резания)
G71 U2 R1 (цикл черновой обработки)
G71 P100 Q200 U0.5 W0.1 (параметры цикла)
N100 G00 X20
G01 Z0 F0.2
X40 Z-10
Z-50
N200 X60
G70 P100 Q200 (цикл чистовой обработки)
Часто задаваемые вопросы
• Стандарт ISO 6983-1:2009 "Системы автоматизации и интеграции - Числовое управление станками"
• ГОСТ 20999-83 "Устройства программного управления для металлорежущих станков" (действует с 1983 г.)
• ISO 14649 (STEP-NC) - стандарт нового поколения для программирования ЧПУ
• Техническая документация FANUC, Siemens, Heidenhain (версии 2024-2025)
• Материалы производителей станков MULTICUT, DMTG, HAAS
• Специализированные порталы: Планета CAM, Станки ЧПУ
• Исследования в области высокоскоростной обработки и Industry 4.0 (2024-2025 гг.)
