G-коды для фрезерных станков с ЧПУ: базовые команды и примеры

[kirilljsx]

G-коды — это основа управления фрезерными станками с ЧПУ. Они задают перемещения инструмента, скорости и режимы обработки. С их помощью создаются управляющие программы, которые позволяют точно фрезеровать детали из металла или дерева.

Знание G-кодов помогает избежать ошибок, настроить станок под задачу и оптимизировать процесс. Это решает проблемы с неточными движениями, авариями и долгой наладкой. В статье разберём ключевые команды, примеры и как их применять на практике.

Базовые G-коды перемещения

G-коды перемещения определяют, как фреза движется по осям X, Y, Z. Они делятся на быстрые и рабочие подачи. Без них станок не поймёт, куда вести инструмент. Например, G00 используется для позиционирования без резания, чтобы сэкономить время. А G01 — для прямолинейной обработки с заданной подачей.

В реальной программе сначала G00 подводит фрезу к безопасной высоте, потом G01 режет контур. Это стандарт для фрезерования контурных деталей. Такие команды работают в абсолютных координатах G90 или относительных G91. Выбор зависит от сложности траектории — абсолютные проще для новичков, относительные удобны для циклов.

Вот основные команды перемещения:

• G00 — быстрое позиционирование: станок едет на максимальной скорости без резания, идеально для подхода к заготовке.
• G01 — линейная интерполяция: движение с рабочей подачей F, поддерживает все оси одновременно.
• G02/G03 — круговая интерполяция: по часовой (G02) или против (G03), с параметрами I,J или R для центра/радиуса.

Команда	Описание	Пример использования
G00 X10 Y20 Z5	Быстрый подъем и перемещение	Подвод к началу обработки
G01 X50 F100	Линейная подача 100 мм/мин	Резка прямой 40 мм
G02 X30 Y30 I-10 J0 R20	Круг по часовой	Фрезеровка дуги

Важно: всегда указывайте F для G01, иначе подача нулевая и станок зависнет.

Системы координат и модальные команды

Системы координат в G-кодах задают точку отсчёта для движений. G90 — абсолютная система, где координаты от начала станка. G91 — относительная, от текущего положения. Переключение между ними упрощает сложные программы. Например, в G90 легко задать контур, а G91 — повторить симметрию.

На фрезерных станках часто используют рабочие offset’ы вроде G54-G59. Они сохраняют положения заготовок в памяти контроллера. Перед стартом вызывают G54, и станок знает нулевую точку детали. Это решает проблему с разными заготовками — не нужно каждый раз обнулять вручную.

Ключевые команды координат:

• G90/G91 — абсолютные/относительные координаты: G90 для основных проходов, G91 для циклов.
• G53 — перемещение в машинные координаты: поднимает Z на максимум для смены инструмента.
• G54-G59 — рабочие системы: вызывают сохранённые нули заготовок.

Система	Преимущества	Когда применять
G90	Точные абсолютные точки	Простые контуры
G91	Легкие циклы повторов	Карманы, пазы
G54	Быстрая смена деталей	Серийное производство

Нюанс: после G91 всегда возвращайтесь в G90, чтобы не запутаться в позициях.

Вспомогательные G-коды для инструмента

Компенсации в G-кодах учитывают размер фрезы. G40 отключает компенсацию радиуса, G41/G42 — слева/справа от траектории. Это критично для точной обработки, иначе деталь выйдет с допусками. Ещё G43 компенсирует длину инструмента по Z, используя таблицу H.

В программе сначала G43 H1, потом подача. При смене фрезы G40, подъём и новая G41. Такие последовательности стандартны в CAM-программах вроде FreeCAD. Они позволяют фрезеровать сложные формы без корректировок вручную.

Основные компенсации:

• G41/G42 — компенсация радиуса: G41 для левосторонней, D из таблицы инструментов.
• G43 Hnn — компенсация длины: H указывает номер инструмента.
• G40 — отмена всех компенсаций: обязательно перед окончанием.

Команда	Параметр	Эффект
G41 D5	Радиус фрезы №5	Смещение траектории влево
G43 H3 Z10	Длина №3	Коррекция по Z
G40	Нет	Возврат к центру

Помните: без G40 в конце программа может сломать фрезу на обратном ходе.

Работа с единицами и скоростями в G-кодах

Единицы измерения задаются G20 (дюймы) или G21 (мм). Большинство фрезерных станков работают в метрической системе. Скорость подачи F идёт после G01, обороты шпинделя S — с M03. Постоянная резка G96 S100 держит скорость поверхности постоянной.

В примере: G21 G90 G00 Z10; M03 S12000 F200; G01 X100. Это базовый блок для старта. Такие комбинации позволяют адаптировать код под материал — дерево требует высоких S, металл низких F.

Список скоростных команд:

• G20/G21 — дюймы/мм: G21 для России и Европы.
• G94 — подача мм/мин: стандарт для фрезерования.
• G96 — постоянная скорость резания: S в м/мин.

Совет: проверяйте единицы в начале программы, ошибка приведёт к поломке.

Практические советы по G-кодам на фрезерах

G-коды сочетаются с M-кодами: M03/M05 для шпинделя, M08 для СОЖ. Полная программа начинается с O0001 (номер), % и заканчивается M30. В FreeCAD или Intuwiz генерируют код, но вручную редактируют для оптимизации. Это ускоряет обработку и снижает износ.

Осталось место для циклов вроде G81 (сверление) или макросов. Подумать стоит над адаптацией под ваш контроллер — Mach3, LinuxCNC или Fanuc имеют нюансы. Изучите мануал станка, чтобы избежать сюрпризов в производстве.