Как писать базовые УП для линейного перемещения и круговой интерполяции

[kirilljsx]

При освоении программирования станков с ЧПУ первые шаги всегда начинаются с освоения базовых G-кодов — команд, отвечающих за траекторию движения инструмента. Среди них ключевую роль играют G00 (быстрый ход без резания), G01 (прямолинейное рабочее перемещение), а также G02 и G03 (движение по дуге по часовой и против часовой стрелки). Эти команды лежат в основе почти всех управляющих программ и позволяют формировать простейшие геометрические контуры.

Без лишней теории и сжато по делу: как использовать эти коды, на что обращать внимание при написании УП, а также готовые примеры с пояснениями для начинающих программистов станков с ЧПУ.

Быстрый ход: команда G00

Команда G00 запускает перемещение инструмента в заданную точку с максимально возможной скоростью, без включения подачи. Эта команда используется исключительно для позиционирования — подвода инструмента к заготовке или отвода от неё. Траектория движения не обязана быть прямой: каждый станок перемещает оси независимо, чтобы быстрее достичь цели.

Важно: никогда не использовать G00 вблизи заготовки во избежание столкновений.

...
G00 X50.0 Z2.0  (Подвод инструмента к точке над заготовкой)
...

Прямолинейное резание: команда G01

G01 задаёт линейное рабочее перемещение с заданной подачей. После вызова этой команды инструмент движется строго по прямой между текущей и указанной точкой. Чтобы команда работала корректно, необходимо указать скорость подачи — либо в этой же строке (F150), либо ранее в программе.

Эта команда универсальна: ею выполняют подрезку, протачивание, торцевание и даже конусы (при синхронном движении двух осей).

G01 X40.0 Z-20.0 F120  (Проточка до диаметра 40 мм на длине 20 мм с подачей 120 мм/мин)
G01 X30.0 Z-30.0        (Продолжение линейного движения — подача уже задана)

Круговая интерполяция: G02 и G03

Команды G02 и G03 обеспечивают движение инструмента по дуге окружности. Разница между ними — направление: G02 — по часовой стрелке, G03 — против. Направление определяется при взгляде вдоль оси, перпендикулярной плоскости интерполяции (обычно это плоскость XZ на токарных станках).

Для описания дуги нужно указать конечную точку и либо центр дуги (относительно текущей позиции), либо радиус. Чаще используется способ с I и K — смещениями по осям от текущей точки до центра окружности.

Пример: проточка радиуса на торце заготовки

G01 X20.0 Z0.0
G03 X25.0 Z-2.5 I0.0 K-2.5  (Дуга против часовой стрелки, радиус 2.5 мм)

Здесь:
— конечная точка: X25.0 Z-2.5
— центр дуги смещён по Z на –2.5 мм относительно начальной точки (I=0, K=–2.5)
— радиус = √(I² + K²) = 2.5 мм

Пример: формирование выпуклости (по часовой стрелке)

G01 X30.0 Z-10.0
G02 X35.0 Z-12.5 I2.5 K0.0  (Дуга по часовой стрелке, радиус 2.5 мм)

Практические рекомендации

При написании базовых управляющих программ придерживайтесь следующих правил:

• Всегда проверяйте начальную позицию инструмента перед запуском УП.
• Указывайте плоскость интерполяции явно (например, G17 для XY, G18 для XZ — особенно на фрезерных станках).
• Избегайте одновременного использования радиуса ( R ) и смещений (I, K) в одной строке — это вызывает ошибку в большинстве контроллеров.
• Тестируйте программы в режиме симуляции или на холостом ходу перед обработкой заготовки.

---

Резюмируем

Освоение G00, G01, G02 и G03 — фундаментальная ступень для любого программиста ЧПУ. Эти команды позволяют описать любую плоскую геометрию, будь то простая деталь или сложный профиль. После уверенного владения базовыми командами логично переходить к циклам (G71, G72 и др.), субпрограммам и макропрограммированию. Но даже самые сложные программы начинаются с прямой линии и дуги — освойте их, и вы получите надёжный инструмент для решения большинства производственных задач.