Краткое руководство по G-Code. Круговая интерполяция G02 и G03.
Круговая интерполяция G02 и G03 — движение по дуге окружности
После того как мы обсудили линейное движение, перейдем к круговой интерполяции с командами G02 и G03, которая используется для движения по дуге. Большинство контроллеров G-кода поддерживают только два типа движения: линейное и круговое. Круговая интерполяция более сложна, так как требует синхронизации двух осей для создания дуги. Выполнение полного круга включает изменение направления в четырех точках: 0, 90, 180 и 270 градусов. Любой люфт станка будет заметен в этих точках, что может привести к дефектам в резе.
Режим кругового движения с G02 и G03
Команды G02 и G03 устанавливают режим кругового движения. G02 задает движение по часовой стрелке, а G03 — против часовой стрелки.
Определение дуги для контроллера ЧПУ
После установки режима G02 или G03 дуги определяются по конечным точкам и центру, который должен быть равноудаленным от каждой конечной точки. В противном случае контроллер выдаст ошибку.
Определение центра через относительные смещения IJK
Центр дуги обычно задается с помощью I, J или K, указывающих относительное смещение от начальной точки до центра. Например, если добавить значение I к X начальной точки и значение J к Y начальной точки, получится координата центра.
Определение центра через радиус с помощью «R»
Также можно задать центр, указав радиус дуги. Например, для радиуса 2, G-код может выглядеть так:
G02 X2 Y0 R2
Хотя команда R проще для понимания, специалисты ЧПУ рекомендуют использовать IJK для двойной проверки правильности дуги.
Почему?
Контроллер может вычислить координаты центра через IJK и проверить, что центр равноудален от конечных точек, что обеспечивает дополнительную проверку. При использовании команды R такой проверки нет.
Я считаю, что оба подхода полезны в разных ситуациях, и важно быть знакомым с обоими.
Варианты синтаксиса дуг для различных диалектов и режимов G-кода
Некоторые контроллеры работают по-разному при использовании IJK и R. Обычно, если указаны оба параметра, приоритет отдается R, а IJK игнорируется. Однако не все контроллеры следуют этому правилу, поэтому важно знать особенности работы вашего контроллера.
Есть несколько параметров, определяющих работу дуг:
— Инкрементальный и абсолютный IJK: IJK могут указывать относительные координаты или абсолютные координаты центра дуги.
— Модальные центры IJK: при использовании абсолютных координат центра IJK, некоторые контроллеры запоминают последний указанный центр, позволяя продолжать движение без повторного указания центра.
— Модальные центры R: аналогично, радиус R может быть модальным, запоминая последний указанный радиус.
— Приоритет R: большинство контроллеров отдают приоритет команде R, если она указана вместе с IJK.
— Спиральная интерполяция: определяет, поддерживает ли контроллер движение по спирали.
Проблемы с постпроцессором CAM или симулятором ЧПУ: абсолютный и относительный IJK
Если в симуляции или на станке наблюдаются ошибки при движении по дуге, проверьте соответствие настроек абсолютного и относительного IJK между CAM-системой и контроллером.
Части круга, квадранты и регуляторы
Дуги не могут быть длиннее 360 градусов, за исключением некоторых случаев с спиральной интерполяцией. Для выполнения полного круга начальная и конечная точки должны быть одинаковыми:
G01 X3.25 Y2.0
G02 X3.25 Y2.0 I-1.25 J0
Команда R не может использоваться для указания полного круга, так как существует бесконечное количество кругов с одинаковым радиусом, начинающихся и заканчивающихся в одной точке.
Кроме того, для больших дуг команда R может вести себя по-разному в зависимости от знака радиуса. Отрицательное значение радиуса указывает на более длинную дугу, а положительное — на короткую.
Некоторые контроллеры не допускают дуги, пересекающие линии квадранта, что требует разбивки дуги на сегменты по 90 градусов.
Полные круги без XYZ
Полные круги можно задать без указания конечной точки, если центр дуги определен через IJK. Пример программы для создания трех кругов:
N45 G0 X-2. Y.75
N46 G1 Z-.5 F10.
N47 Y.5 F30. S2000
N48 G2 J-1.1
N49 G1 Y.75
N50 Z.2
N51 G0 X.75 Y-3.4
N52 G1 Z-.5 F10.
N53 X.5 F30.
N54 G2 I-1.1
N55 X.75
N56 Z.2
N57 G0 X-4.75 Y-3.4
N58 G1 Z-.5 F10.
N59 X-4.5 F30.
N60 G2 I1.1
N61 G1 X-4.75
N62 Z.2
Визуализация программы:
Совет: начните с сегментов
Для упрощения программирования дуг, начните с прямолинейных сегментов, соответствующих конечным точкам дуг. Затем вернитесь и преобразуйте линии в дуги.
Спиральная интерполяция
Спиральное движение — это дуга, движущаяся в третьем измерении, как винтовая резьба. Для спиральной интерполяции используйте команды G02 или G03 с указанием изменения по оси Z. Вот пример спирального движения для нарезки резьбы 1/4″ NPT:
Пример программы для фрезерования резьбы:
G01 G91 Z-0.6533 F100.
G01 G42 D08 X0.0235 Y-0.0939 F10.
G03 X0.0939 Y0.0939 Z0.0179 R0.0939
G03 X-0.1179 Y0.1179 Z0.0179 R0.1179
G03 X-0.1185 Y-0.1185 Z0.0179 R0.1185
G03 X0.1191 Y-0.1191 Z0.0179 R0.1191 F16.
G03 X0.1196 Y0.1196 Z0.0179 R0.1196
G03 X-0.1202 Y0.1202 Z0.0179 R0.1202 F26.
G03 X-0.1207 Y-0.1207 Z0.0179 R0.1207
G03 X0.1213 Y-0.1213 Z0.0179 R0.1213
G03 X0.1218 Y0.1218 Z0.0179 R0.1218
G03 X-0.0975 Y0.0975 Z0.0179 R0.0975
Этот код использует формат «R» для дуг с указанием изменения глубины по оси Z.
Мы вернемся к теме резьбофрезерования более подробно в следующей главе. Пока важно понять концепцию создания спиралей и плоских дуг.
https://www.youtube.com/embed/n5oKfO-HOEQ
Программирование траекторий для плавного движения инструмента
Каждый раз, когда инструмент меняет направление, возникает дополнительное напряжение. Запрограммировав дугу вместо резкого изменения направления, можно снизить вероятность дефектов поверхности и вибраций. Даже дуга с малым радиусом позволяет избежать резких изменений направления, что благоприятно сказывается на работе станка.
Уважаемые разработчики, подскажите пожалуйста, возможно ли в программе для написания УП, поменять значения G2 и G3, т.е. чтобы G2 было против часовой, а G3 по часовой!?