Просмотр исходного текста страницы G-code

'''G-код''' — условное именование [[Язык программирования|языка программирования]] устройств с [[Числовое программное управление|числовым программным управлением]] (ЧПУ). Был создан компанией [[Electronic Industries Alliance]] в начале [[1960-е|1960-х]]. Окончательная доработка была одобрена в феврале 1980 года как стандарт RS274D. Комитет [[ISO]] утвердил G-код как стандарт ISO 6983-1:2009, [[Госстандарт СССР|Госкомитет по стандартам СССР]] — как [[ГОСТ]] 20999-83. В советской технической литературе G-код обозначается как код ИСО 7-бит (ISO 7-bit).
G-код кодировали на 8-дорожечную перфоленту в коде ISO 7-bit (разработан для представления информации УЧПУ в виде машинного кода так же, как и коды AEG и PC8C), восьмая дорожка использовалась для контроля чётности.

Производители систем УЧПУ (CNC), как правило, используют ПО управления станком, для которого написана (оператором) программа обработки в качестве осмысленных команд управления, используется G-код в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему [[усмотрению]].<ref>[http://www.cncezpro.com/gcodes.cfm CNC G Codes Definitions Examples Programs Programming Learning Training<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>

== Структура программы ==

=== Основные требования к структуре ===
Программа, написанная с использованием G-кода, имеет жёсткую структуру. Все команды управления объединяются в '''кадры''' — группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (CR/LF) и может иметь явно указанный номер, начинающийся с буквы N, за исключением первого кадра программы и комментариев. Первый (а в некоторых случаях ещё и последний) кадр содержит только один необязательный знак «%». Завершается программа командами M02 или M30.

Комментарии к программе размещаются в круглых скобках. Комментарий может располагаться как в отдельной строке, так и после программных кодов. Недопустимо оформлять в качестве комментария несколько строк, охваченных парой круглых скобок.

Команды в каждом кадре выполняются одновременно, поэтому порядок команд в кадре строго не оговаривается, но традиционно предполагается, что первыми указываются подготовительные команды (например, выбор рабочей плоскости, скоростей перемещений по осям и др.), затем задание координат
перемещения, затем выбора режимов обработки и технологические команды.

Максимальное число элементарных команд и заданий координат в одном кадре зависит от конкретного интерпретатора языка управления станками, но для большинства популярных интерпретаторов не превышает 6.

Координаты задаются указанием оси с последующим числовым значением координаты. Целая и дробная части числа координаты разделяются десятичной точкой. Допустимо опускание незначащих нулей, либо их добавление. Также в подавляющем количестве интерпретаторов допустимо не добавлять десятичную точку к целым числам. Например: Y0.5 и Y.5, Y77, Y77. и Y077.0.

Интерпретатор кода запоминает значение введённых параметров и настроек до их смены очередной командой, поэтому необязательно указание в каждом кадре, например, скорости перемещения инструмента.

=== Описание и вызов подпрограмм ===
Язык допускает многократное исполнение однократно записанной последовательности команд и перемещений инструмента, вызываемую из разных частей программы, например, вырезания в листовой заготовке многих отверстий с одинаковым сложным контуром, расположенных в разных местах будущей детали. При этом в теле подпрограммы описывается траектория движения инструмента для вырезания одного отверстия, а в программе производится многократный вызов подпрограммы. В теле подпрограммы перемещения инструмента задаются в относительных координатах — координатах связанных с формой отверстия, переход к относительной системе координат (иногда такую систему координат называют «инкрементной») производится командой G91 в начале тела подпрограммы, а возврат к абсолютной системе координат командой G90 — в конце тела подпрограммы.

Тело подпрограммы обязательно должно быть описано до команды конца программы — М30, но допустимо расположение подпрограммы после команды М02 — конца программы и иметь имя, начинающееся с буквы О с цифрами номера подпрограммы, например, О112. В конце тела подпрограммы помещается команда возврата в основную программу — М99.

В программе вызов подпрограммы производится командой М98 с указанием обязательного параметра имени подпрограммы P. Недопустимо совпадение имён подпрограмм в пределах одной программы. Пример вызова подпрограммы O112: '''M98 P112'''. Допустимо при вызове подпрограммы указание числа вызовов подпрограммы добавлением необязательного параметра L, например, двукратный вызов подпрограммы 112: '''M98 P112 L2''', что, например, может быть полезно при описании выполнения второго прохода чистовой обработки после первого прохода черновой обработки. При опущенном параметре L подпрограмма вызывается однократно.

Допустимо вложение подпрограмм, то есть из подпрограммы возможен вызов другой подпрограммы. Максимально допустимое число уровней вложения зависит от реализации конкретного интерпретатора G-кода.

;Пример программы вырезания 2 прямоугольных отверстий 10×20 мм с координатами левого нижнего угла отверстий x=57, y=62 и x=104, y=76 в листовой заготовке толщиной 5 мм с вызовом подпрограммы описывающей вырезание 1 отверстия:
 ...
 ''(Фрагмент программы)''
 G00 X57 Y62 ''(позиционирование по X, Y на 1-е отверстие)''
 M98 P112 ''(вырезание 1-го отверстия)''
 G00 X104 Y76 ''(позиционирование по X, Y на 2-е отверстие)''
 M98 P112 ''(вырезание 2-го отверстия)''
 ...
 М02 ''(Конец программы)''
 ...
 ''(Тело подпрограммы)''
 O112 ''(Метка подпрограммы, номер 112)''
 G00 F300 Z1 ''(Подвод инструмента на высоту 1 мм над поверхностью заготовки со скоростью 300 мм/мин)'' В G00 функция подачи F не задается!!
 G01 F40 Z-5.5 ''(Врезание инструмента на глубину -5,5 мм в заготовку со скоростью 40 мм/мин)'' 
 G91 ''(Переход в относительную систему координат, в этой системе вначале X=0, Y=0)'' 
 G01 F20 X10 ''(Вырезание 1-й стороны прямоугольника со скоростью 20 мм/мин)'' 
 Y20 ''(Вырезание 2-й стороны прямоугольника со скоростью 20 мм/мин)''
 X0 ''(Вырезание 3-й стороны прямоугольника со скоростью 20 мм/мин)''
 Y0 ''(Вырезание 4-й стороны прямоугольника со скоростью 20 мм/мин)''
 G90 ''(Переход в абсолютную систему координат, восстановление текущих координат до перехода в относительную систему)''
 G00 F300 Z5 ''(Подъём инструмента на высоту 5 мм над поверхностью заготовки со скоростью 300 мм/мин)'' 
 M99 ''(Возврат в вызывавшую программу или подпрограмму)'' 
 ...
 М30 ''(Конец интерпретируемого кода программы. После исполнения этой команды указатель номера кадра устанавливается на 1-ю строку программы)''

== Сводная таблица кодов ==

Основные (называемые в стандарте подготовительными) команды языка начинаются с буквы '''G''':

* Перемещение рабочих органов оборудования с заданной скоростью (линейное и круговое)
* Выполнение типовых последовательностей (таких, как обработка отверстий и резьба)
* Управление параметрами инструмента, системами координат, и рабочих плоскостей
 
{| class="wikitable"
|+ Подготовительные (основные) команды
!Коды
!Описание
|-
|G00-G03 || Позиционирование инструмента
|-
|G17-G19 || Переключение рабочих плоскостей (XY, ZX, YZ)
|-
|G20-G21 || Не стандартизовано
|-
|G40-G44 || Компенсация размера различных частей инструмента (длина, диаметр)
|-
|G53-G59 || Переключение систем координат
|-
|G80-G85 || Циклы сверления, растачивания, нарезания резьбы
|-
|G90-G91 || Переключение систем координат (абсолютная, относительная)
|}

== Таблица основных команд ==
{| class="wikitable"
!Команда
!Описание
!Пример
|-
|G00 || Ускоренное перемещение инструмента (холостой ход) || G0 X0 Y0 Z100.
|-
|G01 || Линейная интерполяция || G01 X0. Y0. Z100. F200.
|-
|G02 || Круговая интерполяция по часовой стрелке || G02 X15. Y15. R5. F200.
|-
|G03 || Круговая интерполяция против часовой стрелки || G03 X15. Y15. R5. F200.
|-
|G04 || Задержка выполнения программы, способ задания величины задержки зависит от реализации системы управления|| G04 P500;
|-
|G10 || Задать новые координаты для начала координат || G10 X10. Y10. Z10.
|-
|G15 || Полярная система координат (X радиус Y угол) || G15 X15. Y22.5
|-
|G16 || Отмена полярной системы координат || G16 X15. Y22.5
|-
|G17 || Выбор рабочей плоскости X-Y || G17
|-
|G18 || Выбор рабочей плоскости Z-X || G18
|-
|G19 || Выбор рабочей плоскости Y-Z || G19
|-
|G20 || Режим работы в дюймовой системе || G90 G20
|-
|G21 || Режим работы в метрической системе || G90 G21
|-
|G22 || Активировать установленный предел перемещений (Станок не выйдет за их предел) || G22 G01 X15. Y25.
|-
|G28 || Вернуться на референтную точку || G28 G91 Z0 Y0
|-
|G30 || Поднятие по оси Z на точку смены инструмента || G30 G91 Z0
|-
|G40 || Отмена компенсации радиуса инструмента || G1 G40 X0. Y0. F200.
|-
|G41 || Компенсировать радиус инструмента слева от траектории|| G41 X15. Y15. D1 F100.
|-
|G42 || Компенсировать радиус инструмента справа от траектории|| G42 X15. Y15. D1 F100.
|-
|G43 || Компенсировать длину инструмента положительно || G43 X15. Y15. Z100. H1 S1000 M3
|-
|G44 || Компенсировать длину инструмента отрицательно || G44 X15. Y15. Z4. H1 S1000 M3
|-
|G49 || Отмена компенсации длины инструмента || G49 Z100.
|-
|G53 || Отключить смещение начала системы координат станка || G53 G0 X0. Y0. Z0.
|-
|G54—G59 || Переключиться на заданную оператором систему координат || G54 G0 X0. Y0. Z100.
|-
|G61—G64
|Переключение режимов Точный Стоп/Постоянная скорость
|-
|G68 || Поворот координат на нужный угол || G68 X0 Y0 R45.
|-
|G70 || Цикл продольного чистового точения || G70 P10 Q15.
|-
|G71 || Цикл многопроходного продольного чернового точения || G71 P10 Q15. D0.5 UO.2 W0.5
|-
|G80 || Отмена циклов сверления, растачивания, нарезания резьбы метчиком и т. д. || G80
|-
|G81 || Цикл сверления || G81 X0 Y0. Z-10. R3. F100.
|-
|G82 || Цикл сверления с задержкой || G82 X0. Y0. Z-10. R3. P100 F100.
|-
|G83 || Цикл прерывистого сверления (с полным выводом сверла) || G83 X0. Y0. Z-10. R3. Q8. F100.
|-
|G84 || Цикл нарезания резьбы || G95 G84 M29 X0. Y0. Z-10. R3 F1.411
|-
|G90 || Задание абсолютных координат опорных точек траектории || G90 G1 X0.5. Y0.5. F10.
|-
|G91 || Задание координат инкрементально последней введённой опорной точки || G91 G1 X4. Y5. F100.
|-
|G94 || F (подача) — в формате мм/мин. || G94 G80 Z100. F75.
|-
|G95 || F (подача) — в формате мм/об. || G95 G84 X0. Y0. Z-10. R3 F1.411
|-
|G99 || После каждого цикла не отходить на «проходную точку» || G99 G91 X10. K4.
|}

максимум 4 команды в кадре

== Таблица технологических кодов ==

Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:
* Сменить инструмент
* Включить/выключить шпиндель
* Включить/выключить охлаждение
* Работа с подпрограммами

{| class="wikitable"
|+ Вспомогательные (технологические) команды
!Код
!Описание
!Пример
|-
|M00 || Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт» на пульте управления, так называемая «безусловная технологическая остановка»|| G0 X0 Y0 Z100 M0
|-
|M01 || Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт», если включён режим подтверждения остановки|| G0 X0 Y0 Z100 M1
|-
|M02 || Конец программы, без сброса модальных функций || M02
|-
|M03 || Начать вращение шпинделя по часовой стрелке || M3 S2000
|-
|M04 || Начать вращение шпинделя против часовой стрелки || M4 S2000
|-
|M05 || Остановить вращение шпинделя || M5
|-
|M06 || Сменить инструмент || T15 M6
|-
|M07 || Включить дополнительное охлаждение || M3 S2000 M7
|-
|M08 || Включить основное охлаждение. Иногда использование более одного M-кода в одной строке (как в примере) недопустимо, для этого используются M13 и M14 || M3 S2000 M8
|-
|M09 || Выключить охлаждение || G0 X0 Y0 Z100 M5 M9
|-
|M13 || Включить охлаждение и вращение шпинделя по часовой стрелке || S2000 M13
|-
|M14 || Включить охлаждение и вращение шпинделя против часовой стрелки || S2000 M14
|-
|M17 || Конец подпрограммы || M17
|-
|M25 || Замена инструмента вручную || M25
|-
|M97 || Запуск подпрограммы, находящейся в той же программе (где P — номер кадра, в случае примера переход осуществится к строке N25), '''действует не везде''', предположительно — только на станках HAAS || M97 P25
|-
|M98 || Запуск подпрограммы, находящейся отдельно от основной программы (где P — номер подпрограммы, в случае примера переход осуществится к программе O1015) || M98 P1015
|-
|M99 || Конец подпрограммы || M99
|-
|M30 || Конец программы, со сбросом модальных функций || M30
|}

== Параметры команд ==

Параметры команд задаются буквами латинского алфавита

{| class="wikitable"
!Код
!Описание
!Пример
|-
|X|| Координата точки траектории по оси X||G0 X100 Y0 Z0
|-
|Y|| Координата точки траектории по оси Y||G0 X0 Y100 Z0
|-
|Z|| Координата точки траектории по оси Z||G0 X0 Y0 Z100
|-
|P|| Параметр команды ||G04 P101
|-
|F|| Скорость рабочей подачи. 
Для фрезерных станков это дюймы в минуту (IPM) или миллиметры в минуту (mm/min), 

Для токарных станков это дюймы за оборот (IPR) или миллиметры за оборот (mm/rev).
||G1 G91 X10 F100
|-
|S|| Частота вращения шпинделя||S3000 M3
|-
|R||  Параметр стандартного цикла или радиус дуги (расширение стандарта)||G81 R1 0 R2 −10 F50 или G2 G91 X12.5 R12.5
|-
|D|| Параметр коррекции выбранного инструмента || G1 G41 D1 X10. F150.
|-
|L|| Число вызовов подпрограммы||M98 L82 P10 или G65 L82 P10 X_Y_R_
|-
|I|| Параметр дуги при круговой интерполяции. Инкрементальное расстояние от начальной точки до центра дуги по оси X. || G03 X10 Y10 I0 J0 F10
|-
|J|| Параметр дуги при круговой интерполяции. Инкрементальное расстояние от начальной точки до центра дуги по оси Y. || G03 X10 Y10 I0 J0 F10
|-
|K|| Параметр дуги при круговой интерполяции. Инкрементальное расстояние дуги по оси Z. || G03 X10 Y10 I0 K0 F10
|-
|}

== Пример ==
Обработка буквы W (вписанной в прямоугольник 34х27 мм, см. рис.) на условном вертикально-фрезерном станке с ЧПУ, фрезой диаметром 4 мм, в заготовке из органического стекла<ref>[http://www.solsylva.com/cnc/subroutine_gcode.shtml Subroutine G-Code]</ref>:

Красным цветом выделен результат обработки.
[[Файл:Letter W, example for G-code.png|left|border]]

{| class="wikitable"
|+
!Кадр
!Содержание
!Комментарий
|-
| || % || Начало программы
|-
|N1 || G90 G40 G17 || Система координат абсолютная, компенсация на радиус инструмента выключена, плоскость интерполяции XoY
|-
|N2 || S500 M3|| Задать скорость вращения шпинделя 500 об/мин и включить вращение шпинделя
|-
|N3 || G0 X2.54 Y26.15|| Переход в координаты по x и y начала обработки на холостом ходу
|-
|N4 || Z1.0 || Подвод инструмента к заготовке по Z, не доходя до поверхности 1 мм, на холостом ходу
|-
|N5|| G1 Z-1.0 F100|| Врезание в заготовку на глубину 1 мм на подаче 100 мм/мин
|-
|N6|| X5.19 Y 2.0|| Первый штрих буквы W
|-
|N7|| X7.76 || Продолжение движения
|-
|N8|| X16.93 Y26.15 || Второй штрих буквы W
|-
|N9|| X18.06 || Продолжение движения
|-
|N10|| X25.4 Y2.0 || Третий штрих буквы W
|-
|N11|| X25.96 || Продолжение движения
|-
|N12|| X32.17 Y 26.15|| Четвертый штрих буквы W
|-
|N13|| G0 Z12 || Отвод инструмента от заготовки на высоту 12 мм на холостом ходу
|-
|N14|| M5 || Выключить вращение шпинделя
|-
|N15|| M30 || Конец программы
|}

== См. также ==
* [[Металлорежущий станок]]
* [[Параметрическое программирование (ЧПУ)|Параметрическое программирование]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
* [http://www.intuwiz.ru/services.html Создание и подготовка управляющих программ (G-кода) в режиме on-line.] 
* [http://cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=15&t=34 CAM расширение Inkscape для экспорта в G-code] 
* [http://www.ncmanager.com Симуляция работы программ на G-коде в реальном времени]
* [http://www.cncezpro.com/gcodes.cfm Real-Time 3D Graphics Simulation for G-code] {{ref-en}}
* [http://www.isd.mel.nist.gov/personnel/kramer/pubs/RS274NGC_3.web/RS274NGC_3TOC.html Overview of canonical machining functions] {{ref-en}}
* [http://www.ange-softs.com/simulcnc.php SIMUL CNC] {{ref-en}}
* [http://nc-corrector.inf.ua/Pages/Links.htm Подборка ссылок на сайты редакторов визуализаторов G-кода]

[[Категория:Автоматизация производства]]
[[Категория:Предметно-ориентированные языки программирования]]
[[Категория:Промышленная автоматика]]