G-kód

G / M kódy; CNC programování; Řídicí systém FANUC

Pojem CNC značí (Computer Numerical Control) počítačem (číslicově) řízený obráběcí stroj pro obrábění kovů, dřeva atd. (užití ponejvíce ve strojírenství). Stroj, jeho řídicí systém používá při své činnosti:

G kódy ( přípravné ) zejména určené pro programování dráhy nástroje v prostoru kartézských souřadnic (dané výkresem konstruktéra obrobku závislé na tvaru a rozměrové přesnosti, jakosti obráběných ploch). Je zde nutno upresnit, že v posledním období ( minimálně od roku 2012, ale pravděpodobně už i dřív), dochází u většiny výrobců CNC strojů k ignorování dříve běžných standardů a ISO norem. Takže se zcela obcházejí zavedená pravidla a jednotlivé G-kódy využívají různí vyrobci v naprosto odlišných významech.

M kódy převážně jde o spuštění strojových (PLC) funkcí (př. otáčením vřetene s nástrojem nebo s obrobkem, chlazení v řezu).

Programování v ISO kódech. (DIN 66025) V programech se vyskytují i další písmena (př. T – nástroj, X Y Z – značení souřadnic, S – velikost otáček, řezné rychlosti a další písmena). Použití pouze těchto kódů a značení, se nazývá ISO programování, Zde každý výrobce ŘS (řídicích systémů) si tuto normu upravuje, doplňuje a používá dle svých potřeb.

Mnozí ze současných výrobců ŘS různých názvů (firem) již pro programování tyto ISO kódy nepoužívají, je to dáno postupným vývojem v těchto firmách. Vývoj od ISO programování, se měnil to pro zjednodušení práce při tvorbě programu, snížení možných chyb, dále dle požadavku svých zákazníků, uživatelů o nové další zejména technologické funkce při obrábění atd. – stále probíhá nepřetržitý vývoj, inovace. Zjednodušení v programování zejména spočívá v nepoužívání G, M kódů, nahrazeno symboly, písmeny, zkratkami ve vytvářených cyklech – př. prvotní cyklus G64 podélný hrubovací cyklus je ohraničen tvarem obdélníku, v současnosti je cyklus ohraničen zadaným tvarem obráběné kontury výrobku. Ovšem, v daném ŘS vytvořený CNC program je pro obrábění přeložen do G, M kódů této firmy, takto je stroj řízen ISO kódy. Pokud je program vytvořen v jiném ŘS, než má stroj, na kterém proběhne výroba, musí být přeložen do tohoto systému, totéž platí při použití CAD/CAM systémů. Překladač se nazývá postprocesor.

G, M. – Použití nejdůležitějších funkcí dle ISO

Uveden pouze na ukázku výběr z těch nejpoužívanějších s komentářem.

G přípravná funkce (Go); M pomocná funkce (Machine).

Označení funkce	Název funkce		Použití
Kódy používá, dle potřeby vytváří výrobce ŘS
G00	Lineární interpolace		Rychloposuvy		V souřadnicích jednotlivých os uvádí se cílový bod, číslo funkce G, a další adresy.
G01			Pracovní posuvy
G02	Kruhová interpolace (zhotovení rádiusů)		Ve směru	hodinových ručiček
G03			Proti směru
U rádiusů je nutno rozlišit směr pohledu: soustruh – pohled za osu rotace obrobku, frézka - ze strany plusové osy Z (shora)
G17	Pracovní rovina	X-Y	Určení roviny, ve které se provádí pracovní posuvy a rychloposuvy (použití u frézek, soustruhů s poháněnými nástroji, u obráběcích center)
G18		Z-X
G19		Y-Z

Označení funkce	Název funkce			Použití
Kódy používá, dle potřeby vytváří výrobce stroje dle potřeb – požadavků na požadovaný typ výrobků
M00	Zastavení stroje programu, otáček.			Použití v samostatném bloku programu. Po zmáčknutí tlačítka Start, obrábění pokračuje. Příklad: možno použít pro odstranění třísek.
M03	Otáčky vřetene		CW	Ve směru hodinových ručiček	Při pohledu do vřetene stroje (ze zadní strany), nikoli ze strany obsluhy.
M04			CCW	Proti směru hodinových ručiček
M06	Výměna nástroje			Používá se často při ruční výměně nástroje, v případě zásobníků nebývá povinná
M07 M08		Zapnutí čerpadla		Chlazení, mazání obrobku při obrábění (možnost použití více čerpadel).
M09	Vypnutí čerpadla
M30	Konec hlavního programu a návrat na začátek programu.

V současnosti nemá smyslu uvádět celou normu ISO a její číslo, vývoj v této oblasti, tak jak v celé IT, jde tak rychle dopředu, že předběhl možnosti podchycení normalizací. Lze konstatovat, že výrobci ŘS a strojů ty nejzákladnější kódy dodržují, ostatní kódy jsou doporučovány a volné posice doplňovány, nyní je počet dvojmístných cifer nedostačující, jsou i více ciferné.

Při studiu a praktickém použití CNC stroje s konkrétním ŘS, lze bez velkých obtíži se plně seznámit, zda a které G a M kódy je třeba znát při vlastním programování. Mnohé řídicí systémy ani tuto znalost nevyžadují.

Poznámka: Programátoři v některých firmách, zejména se sériovou výrobou, stále používají ISO kódy při tvorbě programu pro vhodnější popis dráhy nástroje, s cílem snížení času výroby i o zlomky sekund což při velkých počtech kusů znamená velké úspory. Toho dosahují za cenu větší pracnosti tvorby programu, vůči těm, kde se používají cykly sice dokonalejší a umožňující rychlé programování.

ŘS FANUC (a jeho klony v různé míře) používá ISO programování a to na začátku a konci programu a též mezi cykly kde se mění nástroj a otáčky (řezná rychlost). Jedná se o jednoduché funkce, jejíchž pochopení není problémem a toto je ještě zjednodušeno při použití karty, na které je sepsány po sobě jdoucí bloky zajištující potřebnou činnost – zde programující mění dle potřeby pouze číselné veličiny. Cykly se skládají ze dvou částí: z technologické a z geometrické, kódové značení netřeba znát.

Cykly, 1. část technologická – Po vyplnění slovně daných tabulek, automaticky se zapíše do programu pod G kódem čtyřmístným.

Cykly, 2. část geometrie obrobku – Po nakreslení obráběného tvaru automaticky se zapíše do programu pod M kódem dvojmístným. V případě kdy geometrický tvar pro obrábění je jednoduchý, vyplňuje se pouze tabulka, a zápis bude pod G kódem čtyřmístným.

Cykly se při vlastním obrábění v ŘS rozloží do příslušných G a M kódů ovládajících stroj.

Toto rozložení si může provést i programující, to pro možnou potřebu doladění svého programu.

Literatura

• 1942-., Štulpa, Miloslav,. CNC : programování obráběcích strojů. 1. vyd. vyd. Praha: Grada 240 s. ISBN 9788024752693, ISBN 8024752697. OCLC 903089869 

Související články

• číslicové řízení, CNC
• Grayův kód
• Programovatelný logický automat, PLC