G-код G90 и G91: абсолютная и относительная система координат в ЧПУ

[kirilljsx]

В G-коде G90 и G91 определяют, как станок понимает координаты: от фиксированной точки или от текущего положения. Это базовые команды для точного управления фрезой или резцом на ЧПУ-станках. Понимание разницы помогает избежать ошибок в программах и упрощает создание сложных траекторий.

Если вы путаете режимы, инструмент может уйти в сторону, и деталь выйдет бракованной. Мы разберём суть, примеры и когда какой режим выбрать. Это сэкономит время на отладку и сделает код чище.

Что такое абсолютная система координат (G90)

Абсолютная система с G90 фиксирует все координаты относительно нуля программы — это datum или рабочая нулевая точка. Станок всегда ориентируется на неё, независимо от того, где инструмент сейчас. Например, команда G00 X100 Y100 отправит фрезу именно в точку 100 мм по X и 100 мм по Y от нуля, даже если она была в другом месте.

Это удобно для простых деталей, где нужны точные позиции. Представьте прямоугольник: чтобы обойти его, вы просто указываете углы от нуля — X10 Y10, потом X50 Y10 и так далее. Нет риска накопления ошибок, потому что каждая команда сбрасывает позицию к абсолютным значениям. Но если деталь повторяется много раз, код может стать длинным.

Вот ключевые особенности абсолютного режима:

• Все движения от фиксированного нуля: datum не меняется.
• Подходит для большинства программ: легко читать и проверять.
• Пример: G90 G01 X20 Y30 — фреза в точку (20,30).

Ситуация	Команда в G90	Результат
Переход в центр	G00 X50 Y50	Точно 50x50 от нуля
Вернуться в начало	G00 X0 Y0	Всегда в datum
Круг по контуру	G02 X100 I20 J0	Относительно нуля

Относительная система координат (G91): когда она выручает

В режиме G91 координаты — это смещения от текущей позиции инструмента. Нуль “сдвигается” с каждым движением, как будто станок считает шаги от последнего места. Команда G00 X20 переместит на 20 мм вправо, куда бы фреза ни стояла.

Это идеально для повторяющихся операций, типа шагающих отверстий или спиралей. Например, для ряда из пяти дыр по 10 мм: G91 G00 X10, потом ещё X10 — и так пять раз, без перечисления всех абсолютных позиций. Минус в том, что легко запутаться, если забыть переключиться обратно. Часто используют в подпрограммах для циклов.

Преимущества и типичные применения:

• Упрощает циклы: повторяющиеся шаги без длинных списков.
• Гибкость для паттернов: арки с I/J всегда инкрементальные.
• Пример: от (0,0) — G91 G00 X80 (к A), X20 (к B).

Ситуация	Команда в G91	Результат от текущей позиции
Шаг вправо	G00 X10	+10 мм по X
Серия отверстий	G00 X10 (5 раз)	Пять точек через 10 мм
Спираль	G02 X0 Y0 I5 J5	Круг радиусом 5 мм

Переключение между G90 и G91: модальность и примеры программ

Обе команды модальные — остаются активны, пока не смените. Обычно начинают с G90 для безопасности, потом G91 для циклов, и обратно. В примере: G90 G00 X0 Y0 (к нулю), G91 G00 X1 Y1 (шаг), G90 (абсолютно). Это стандарт в программах для фрезерных ЧПУ.

Смешивание режимов полезно: абсолют для позиционирования, относительный для контуров. Но ошибка — не переключиться: инструмент улетит. Тестируйте в симуляторе. Для прямоугольника 25x25 мм в центре (12.5,12.5): в G90 — углы напрямую, в G91 — смещения от центра.

Практические советы по использованию:

• Всегда G90 в начале: безопасный старт от нуля.
• Проверяйте модальность: после G91 вернитесь G90.
• В I/J для дуг — всегда инкрементально, независимо от режима.
• Для симметрии: G90 для симметричных деталей, G91 для массивов.

Таблица сравнения режимов

Аспект	G90 (абсолютная)	G91 (относительная)
Ориентация	От нуля программы	От текущей позиции
Лёгкость чтения	Высокая	Средняя, для циклов
Риск ошибок	Низкий	Высокий при смешивании
Применение	Контуры, базовые пути	Шаги, повторения

Смешанные режимы на практике: программа для прямоугольника

Возьмём задачу: фрезеровка 25 мм квадрата с центром в (25,25). В G90: G00 к углам напрямую. В G91: начните G00 X25 Y25 (абсолютно), потом G91 для обхода — X12.5 Y-12.5 и т.д. Полный код короче и гибче для вариаций.

Это показывает мощь комбинации: абсолют для старта, относительный для паттерна. В реальных программах 80% — G90, 20% G91 для оптимизации. Симуляторы вроде CNC Simulator проверят логику.

Пример смешанного кода:

G90 G00 X25 Y25  ; Абсолютно в центр
G91 G01 X12.5 Y-12.5  ; Шаг 1
G00 X-25 Y0      ; Шаг 2
G00 Y25 X25      ; И так далее
G90              ; Обратно

Ключевые моменты:

• Модальность экономит код: не повторяйте каждый раз.
• Осторожно с Z: смешивайте аккуратно.
• Тестируйте: один неверный режим — и всё заново.

Баланс режимов: от базового к продвинутому программированию

G90 и G91 — фундамент ЧПУ, но за ними циклы G81 или макросы. Абсолютный режим даёт контроль, относительный — скорость для серий. В сложных деталях комбинируйте с G54–G59 для рабочих offset’ов.

Подумать стоит над автоматизацией: как G91 упрощает генерацию кода в CAM. Или нюансы с поворотными осями A/B — там модальность критична. Освойте базу, и сложные проекты пойдут легче.