Форматирование G-кодов: стандарты, правила и примеры для ЧПУ

[kirilljsx]

G-коды — это основа программирования станков с ЧПУ. Они определяют, как фрезер, токарный станок или 3D-принтер выполнит задачу: перемещение, резку, паузу. Правильное форматирование помогает избежать ошибок, сэкономить время на отладку и получить точные детали.

Без знаний стандартов программа может “глючить” — станок остановится, инструмент сломается или заготовка испортится. В этой статье разберём правила ISO 6983-1 и ГОСТ 20999-83, структуру кадров и типичные ошибки. Это пригодится всем, кто пишет или правит код вручную.

Структура G-кода: от кадра к полной программе

G-код строится как последовательность кадров — строк с командами. Каждая строка начинается с номера N, за ним идут коды вроде G, M, координаты X Y Z и параметры вроде F (подача) или S (скорость шпинделя). Программа открывается символом % и закрывается M02 или M30. Комментарии ставим в скобках () или после точки с запятой (;), они не влияют на выполнение.

Представьте: без нумерации N сложно найти ошибку в длинном файле. Единицы измерения задаём сразу — G20 для дюймов, G21 для миллиметров, иначе станок возьмёт значение из предыдущей программы. Абсолютные координаты (G90) или относительные (G91) тоже фиксируем в начале. Это правило из ISO 6983-1:2009, оно упрощает чтение и перенос кода между станками.

Вот базовая структура кадра:

• N[номер] — нумерация строк, например N010.
• G[код] — подготовительная функция, как G01 для линейного перемещения.
• X Y Z — координаты, с десятичными знаками, без пробелов: X100.5.
• F S M — подача, скорость, вспомогательные функции.

Компонент	Описание	Пример
N	Номер строки	N010
G	Подготовка	G01
X/Y/Z	Координаты	X100 Y50 Z-5
F	Подача	F500
S	Скорость	S1200
M	Вспомогательная	M03

Важный нюанс: не больше одного G-кода модальной группы в кадре — иначе станок выдаст ошибку.

Основные правила стандартов ISO и ГОСТ

Стандарт ISO 6983-1:2009 (в России — ГОСТ 20999-83) определяет G-код как RS-274. Это 7-битный язык с жёсткими правилами: команды построчно, без циклов или ветвлений. В 2025 году он актуален для всех ЧПУ-систем, от фрезерных центров до 3D-принтеров. Главное — последовательность: сначала подготовка (G), потом перемещения, в конце завершение.

Пример: для фрезеровки квадрата 90x90 мм начинаем с G21 G90 (мм, абсолютные координаты), затем G00 для быстрого подхода, G01 для резки с подачей. Если забыть G41/G42 (компенсация инструмента), траектория сместится. В 3D-печати добавляем экструзию E, температуру через M. Ошибки вроде пропущенной запятой или лишнего пробела ломают весь файл — редакторы вроде Notepad++ подсвечивают синтаксис.

Ключевые правила форматирования:

• Всегда используйте G21 в начале для мм.
• Нумерация N через 5–10: N10, N20 — удобно для редактирования.
• Комментарии после ; или в (): ;Пауза для охлаждения.
• Не смешивайте модальные группы: G00 и G01 в разных кадрах.

Стандарт	Описание	Применение
ISO 6983-1:2009	Структура RS-274	Все ЧПУ-станки
ГОСТ 20999-83	Российский аналог	Токарные, фрезерные
G20/G21	Единицы	Перед первой командой

Проверяйте длину строки: до 80 символов, без табуляции.

Частые ошибки в форматировании и как их избежать

Один из главных промахов — игнор модальных групп. G-коды делятся на группы: одна активна одновременно. Например, в группе 1 (перемещения) нельзя G00 и G01 в одном кадре. Ещё ошибка: относительные координаты без G91, станок путается. В 3D-печати забывают M82 (абсолютная экструзия) — пластик передавливается.

Реальный кейс: программа для круговой интерполяции G02/G03. Без CR (радиус) или I J (центр дуги) станок едет прямой. Тестируйте в симуляторе: визуализируйте путь, чтобы поймать отрицательные координаты или нулевую подачу F0. Для редактирования подойдёт любой текстовый редактор, но с подсветкой — лучше.

Типичные ошибки и фиксы:

1. Пропуск % или M30 — программа не стартует/не завершается. Добавьте в начало и конец.
2. Двойные G-коды — разбейте на кадры: N20 G00 Z5; N25 G01 Z-2 F200.
3. Неправильные единицы — всегда G21 первым.
4. Комментарии в Word — сохраняйте как .gcode в Notepad++.

Ошибка	Симптом	Решение
Нет G90	Хаотичные перемещения	Добавить G90
F без значения	Станок не режет	F500 минимум
; в середине	Команда игнорируется	После всей строки

Совет: нумеруйте каждый 10-й кадр для отладки.

Таблицы ключевых команд для быстрого справочника

Команды G готовят движение: G00 — быстрое, G01 — линейное с подачей, G02/G03 — дуги. M-коды управляют: M03 — шпиндель вкл по часовой. В таблицах ниже — базовый набор для ЧПУ и 3D.

Для фрезеровки: начните с G17 (плоскость XY). Пример полного кадра: N010 G01 X100 Y50 Z-5 F500 S1200 M03. Это подаёт инструмент в точку с вращением шпинделя.

Основные G-коды:

• G00 — быстрое позиционирование.
• G01 — линейная интерполяция.
• G02/G03 — круговая по/против часовой.
• G04 — пауза (P в мкс, S в сек).
• G28 — возврат в ноль.

M-коды для справки:

Код	Функция	Пример
M03	Шпиндель вкл CW	M03 S2000
M05	Шпиндель стоп	M05
M06	Смена инструмента	M06 T2
M30	Конец программы	M30 %

В 3D добавьте G92 для калибровки осей.

Практика форматирования: примеры готовых программ

Возьмём простую задачу — нарезка квадрата. Программа: % G21 G90 G94; G00 X0 Y0 Z5; G01 Z-2 F200; G01 X90 Y0 F500; … M30 %. Здесь G94 — подача в мм/мин. Разбейте на кадры, добавьте номера N.

Для 3D: G21 G90 M82 M107; G1 X10 Y10 Z0.2 F3000 E0.1. Это первый слой. Тестируйте поэтапно — меняйте F для скорости.

Полный пример фрезеровки:

% 
G21 G90 G17 
N10 G00 X-45 Y-45 Z5 
N20 G01 Z-2 F200 
N30 G01 X-45 Y45 F500 
N40 G01 X45 Y45 
... 
M30 %

Проверяйте на симуляторе перед запуском.

За рамками базовых правил: расширения и нюансы

Стандарты покрывают 80% задач, но современные ЧПУ добавляют макросы и циклы (G65). В 3D — команды для ретракта G10. Подумать стоит о постпроцессорах в CAM: они генерируют код под станок, но ручная правка нужна для оптимизации.

Ещё тема — совместимость: Fanuc, Haas или Siemens интерпретируют G-код по-разному. Изучите мануал контроллера, чтобы избежать сюрпризов. Дальше — переменные и подпрограммы для сложных деталей.