Линейная интерполяция G01: основы и применение в ЧПУ-обработке

[kirilljsx]

Линейная интерполяция G01 — это базовая команда в программировании ЧПУ-станков. Она заставляет инструмент двигаться по прямой линии между точками с заданной скоростью подачи. Это помогает точно обрабатывать детали, избегая рывков и неточностей.

Без G01 станок просто перескакивает точки, как в быстром позиционировании G00. А с ней — режет, фрезерует или точит ровно и контролируемо. Полезно для новичков и профи: экономит время, снижает брак и упрощает сложные траектории.

Что такое G01 и как она работает

G01 — это код G-функции, который включает режим линейной интерполяции. Станок берет текущую позицию инструмента, целевые координаты X, Y, Z и скорость F, затем рассчитывает прямую линию между ними. Контроллер разбивает путь на микрошаги, синхронизируя оси, чтобы движение шло ровно, без отклонений. Это отличает G01 от G00: там скорость максимальная, без резки, а здесь — рабочая подача для обработки материала.

Представьте фрезеровку пластины: сначала G00 подводит инструмент, потом G01 режет контур. Если забыть F, станок может не понять скорость — и деталь сгорит или инструмент сломается. В реальных программах G01 идет блоками, чередуясь с другими командами для полного цикла.

• Синтаксис прост: G01 X100 Y50 Z-5 F200 — двигайся в точку (100,50,-5) со скоростью 200 мм/мин.
• Обязательно модальный код: один раз включишь — работает до отмены (G00 или M05).
• Подходит для всех осей: от 2D-плоскости XY до 3D с Z или даже поворотными.

Команда	Описание	Пример использования
G01 X… Y… F…	Линейное движение с подачей	Резка прямой стороны детали
G01 Z-2 F100	Погружение инструмента	Вход фрезы в материал
G01 X0 Y0	Возврат в начало	Завершение прохода

Разница между G00 и G01 на практике

G00 — это быстрое позиционирование без обработки: станок летит к точке максимальной скоростью, игнорируя материал. G01 же контролирует подачу F, чтобы инструмент снимал стружку ровно. В программе сначала G00 над заготовкой, потом G01 для резки — так экономят время и ресурс. Без этой пары деталь выйдет кривой или с пережогами.

На фрезерном станке для прямоугольника: G00 к углу, G01 по сторонам с F300. Если металл твердый, снижай F до 150, чтобы не перегреть. В токарке G01 режет канавки под углом, синхронизируя X и Z. Ошибка в выборе — и ось дергается, траектория уходит в сторону.

• G00: Максимальная скорость, без F, для холостого хода.
• G01: Рабочая скорость F, для резки/фрезеровки.
• Нюанс: Переход G00 → G01 требует остановки Z над деталью.

Ситуация	G00	G01
Подвод инструмента	Да, быстро	Нет, риск столкновения
Обработка контура	Нет, нет резки	Да, с подачей
Качество поверхности	Не влияет	Зависит от F и шага

Применение G01 в реальных программах ЧПУ

В типичной программе G01 заполняет 70% строк: прямые проходы, подрезка, пазы. Для контура — последовательность G01 по точкам, с G02/G03 для дуг. На 3-осевом станке добавь Z для глубины. Тестируй на воздухе: запусти без фрезы, проверь траекторию. Корректируй F по материалу — алюминий 500 мм/мин, сталь 100.

Пример для фрезеровки паза: N10 G00 X10 Y10 Z5; N20 G01 Z-3 F150; N30 G01 X50 F300; N40 G00 Z5. Это базовый цикл. В сложных деталях комбинируй с M03 (шпиндель on) и компенсацией инструмента G41. Имей резерв по F — станок сам корректирует, но мониторь нагрузку.

1. Прямолинейная резка: Контуры, фаски, шлицы.
2. Многоосевое движение: XY + Z для 3D-моделей.
3. Подготовка к дугам: G01 перед G02 для плавности.

Материал	Рекоменд F (мм/мин)	Инструмент
Алюминий	400–800	Фреза Ø6
Сталь	80–200	Сверло/фреза
Пластик	1000+	Концевой фрезер

Когда G01 выходит за рамки простых линий

G01 не только прямые — она основа для подпрограмм и циклов. В связке с G81 (сверление) или G83 (глубокое) строит сложные паттерны. Учитывай ускорение: высокое F + резкий поворот = вибрация. Программируй плавные переходы, добавляй паузы M00 для инспекции.

Тестировал на симуляторе: ошибка в координатах — и траектория на 0.5 мм уходит. Решение — абсолютные координаты G90. Для серийного производства циклы с G01 экономят часы. Модальность спасает код, но проверяй моды перед запуском.

• Циклы: G73/G83 с G01-подходами.
• Компенсация: G41/G42 рядом с G01.
• Ошибки: Нет F — станок остановится.

Траектории, которые G01 не потянет одна

Даже с G01 есть пределы: сложные кривые требуют G02/G03 или сплайнов. Подумайте о векторной интерполяции для высоких скоростей — контроллер сам делит путь, но при ошибках в синхронизации оси дерутся. Осталось углубиться в параметры контроллера, как Fanuc или Siemens: там F не всегда линейна. Или в 4-5 осевые станции, где G01 работает с A/B. Стоит поэкспериментировать с симуляторами, чтобы увидеть слабые места в своих программах.