Когда вы пишете программу для станка с ЧПУ, нужно сразу решить, в каких единицах задавать координаты — в дюймах или миллиметрах. От этого выбора зависит, как машина интерпретирует все числа в вашем коде. Ошибка здесь может привести к тому, что деталь получится в 25 раз больше или меньше, чем нужно.
В этой статье разберёмся, что такое G20 и G21, как их использовать и почему это важно для точности работы. Понимание этих команд — основа грамотного программирования ЧПУ.
Что такое G20 и G21: базовое объяснение
G20 и G21 — это так называемые модальные G-коды, которые задают систему единиц для всей программы. Они говорят контроллеру станка, в каких единицах нужно интерпретировать координаты и другие числовые значения.
G20 устанавливает дюймовую систему, при которой все координаты задаются в дюймах (inches). G21 переводит машину на метрическую систему с миллиметрами (millimeters). Эти коды обычно указываются в самом начале программы, чтобы контроллер знал, как читать остальной код.
Важный момент: выбранная единица действует не только на координаты X, Y, Z, но и на скорость подачи (F-код), значения интерполяции (I, J, K) и шаг резьбы. Если вы установили G21, то F500 будет означать 500 миллиметров в минуту, а не 500 дюймов.
G20: все координаты в дюймах, скорость подачи в дюймах/мин
G21: все координаты в миллиметрах, скорость подачи в мм/мин
Коды модальные — действуют до отмены другим кодом
Нужно указывать в начале программы
Почему нельзя просто так переключаться между G20 и G21
Новички часто делают ошибку: берут готовую программу в дюймах, меняют G20 на G21 и думают, что всё готово. Но это приводит к катастрофе. Если не пересчитать координаты, машина будет работать неправильно.
Проблема в том, что один дюйм равен 25,4 миллиметра. Если вы просто заменили G20 на G21, контроллер прочитает те же числа, но в другой системе. Получится, что размер увеличится примерно в 25,4 раза. Например, координата X1.0 в дюймах — это примерно 25,4 миллиметра. Но если вы напишете G21 и оставите X1.0, контроллер поймёт это как 1 миллиметр, что совсем не то.
Другое направление тоже опасно: если переводить метрическую программу на дюймы, все размеры станут меньше в 25,4 раза. Деталь получится карликовой.
Что произойдёт
Исходная программа
Новые координаты
Переход от дюймов к мм
G20, X2.0
G21, X50.8
Переход от мм к дюймам
G21, X50.8
G20, X2.0
Забыли пересчитать
G20, X2.0 → G21, X2.0
Деталь 25× меньше
Пример правильного преобразования программы
Давайте посмотрим на конкретный пример, чтобы всё стало понятнее. Вот программа в дюймах:
G20
G0 X2.0 Y2.0
G1 Z-1.0 F20
Эта программа говорит: перейди в точку X2.0 Y2.0 дюйма, потом погрузись на 1.0 дюйм со скоростью подачи 20 дюймов в минуту.
Чтобы перевести эту программу на миллиметры, нужно умножить каждое число на 25,4:
G21
G0 X50.8 Y50.8
G1 Z-25.4 F508
Теперь машина поймёт, что нужно перейти в точку X50.8 Y50.8 миллиметра, погрузиться на 25.4 миллиметра со скоростью 508 миллиметров в минуту. Результат будет идентичным, только единицы измерения другие.
2.0 дюйма × 25,4 = 50,8 миллиметра
1.0 дюйм × 25,4 = 25,4 миллиметра
20 дюймов/мин × 25,4 = 508 миллиметров/мин
Пересчитывать нужно все числовые значения в программе
Коэффициент всегда 25,4 в обе стороны
Как выбрать между G20 и G21 для своего проекта
Вопрос выбора между дюймами и миллиметрами зависит от нескольких факторов. Во-первых, от того, в каких единицах дан чертёж. Если чертёж в миллиметрах, логично работать в G21. Если в дюймах — используйте G20.
Во-вторых, смотрите на требования клиента или стандарты предприятия. На глобальных производствах часто используют метрическую систему (G21), потому что она стандартизирована по всему миру. В США и некоторых других странах до сих пор широко применяют дюймовую систему (G20).
В-третьих, учитывайте особенности вашего станка и инструмента. Некоторые станки лучше работают с одной системой, некоторые одинаково хорошо с обеими. То же касается режущего инструмента — его параметры могут быть изначально указаны в дюймах или миллиметрах.
Чертёж в миллиметрах → используй G21
Чертёж в дюймах → используй G20
Международные проекты → чаще выбирают G21 (миллиметры)
Старые станки → могут требовать G20
Консистентность — выбирай одну систему на весь проект
Как проверить текущий режим на станке
Когда вы работаете со станком, нужно знать, в какой системе он сейчас работает. На панели управления ЧПУ обычно есть дисплей, который показывает активные коды. Если вы посмотрите туда, вы увидите либо G20, либо G21, в зависимости от того, в каком режиме находится машина.
Много современных контроллеров позволяют в реальном времени видеть, какие G-коды активны и в каких единицах сейчас работает станок. Это очень полезно, потому что помогает избежать ошибок. Если вы запустили программу и вдруг заметили, что размеры чего-то не совпадают, первое, что нужно проверить, — именно текущий режим единиц.
Посмотри на дисплей панели управления
Там должны быть активные G-коды, включая G20 или G21
Некоторые станки показывают явно: «Дюймы» или «Миллиметры»
Перед запуском программы всегда проверь режим
Сомневаешься — запустить тестовый ход в воздухе
Типичные ошибки и как их избежать
Самая частая ошибка — забывают указать G20 или G21 вообще. Контроллер тогда может работать в режиме по умолчанию, который установлен в его памяти. Если вы не знаете, какой это режим, результат будет непредсказуемым. Всегда явно указывайте нужный код в начале программы.
Вторая популярная ошибка — переводят программу с одной системы на другую, но забывают пересчитать F-код (скорость подачи) или параметры интерполяции. Машина начинает работать неправильно, потому что движется с совершенно другой скоростью или режет неправильно.
Третья ошибка — пишут программу в одной системе, а потом посередине добавляют команды в другой системе, забыв переключить G20/G21. Контроллер может запутаться или работать совершенно не так, как ожидается.
Всегда указывайте G20 или G21 в начале программы
Не забывайте о F-коде — он тоже зависит от выбранной системы
Проверяйте всю программу перед запуском на совместимость
Используйте одну систему на весь файл, не смешивайте
Тестируйте на холостом ходу перед обработкой реальной детали
Когда менять G20 на G21 (или наоборот) внутри программы
В сложных программах иногда приходится переключаться между системами прямо по ходу выполнения. Это возможно, но требует особой осторожности. Когда вы пишете в программе команду G21 (или G20) в середине кода, вся последующая работа переходит на новую систему.
Это может быть полезно, если разные части детали нужно обрабатывать в разных единицах. Например, основная обработка в миллиметрах (G21), а какая-то важная финишная операция в дюймах (G20). Но это очень опасно и легко сделать ошибку. Если вы переключились на G20, но забыли пересчитать следующие координаты, машина поскачет куда-то совсем не туда.
Опытные программисты избегают частых переключений и предпочитают оставлять одну систему на весь документ. Если нужно работать с дюймовым чертежом в миллиметровой программе, они просто конвертируют все значения один раз в начале и работают в одной системе.
Переключение возможно, но опасно
Пересчитайте все координаты после переключения
Избегайте частых смен G20 и G21
Лучше один раз конвертировать всю программу
Проверяйте контрольные точки после каждого переключения
О чем важно подумать
Выбор между G20 и G21 — это не просто техническая деталь, а часть грамотного подхода к программированию ЧПУ. Когда вы понимаете, как работают эти коды, вы избегаете дорогостоящих ошибок и экономите время на отладку программ. Начиная с новой задачи, потратьте минуту на то, чтобы чётко определиться с системой единиц.
Дальше стоит подумать над тем, как организовать работу с чертежами и файлами в вашем окружении. Если вы работаете с командой, убедитесь, что все используют одну систему, и документируйте это. Это поможет избежать путаницы и конфликтов между людьми, которые работают с одинаковыми деталями в разных проектах.
