Терминология ЧПУ. Фрезерные станки.

G-Коды и M-Коды в ЧПУ

Осваивая технологии работы с ЧПУ-станками, можно столкнуться с множеством специфических терминов. Понимание их значения значительно упростит процесс обучения и повысит эффективность работы.

Чаще всего в программировании ЧПУ встречаются команды G-кода и M-кода. Эти обозначения используются для написания управляющих программ, выполняемых ПО, установленным на станке.

Существует множество подобных команд, но для работы на любительских установках достаточно освоить основные команды каждого типа.

Хотя перечень команд может показаться сложным, на практике большинство из них применяется разово в каждой программе. Чаще всего используются G00, G01, G02 и G03, так как они отвечают за движение инструмента по заданной траектории.

Ключевые термины ЧПУ

Далее представлены основные термины, с которыми чаще всего сталкиваются пользователи ЧПУ-станков.

Концевая фреза

Концевая фреза – это инструмент, применяемый для фрезерных работ. Она может обрабатывать материал не только по кромке, но и торцом, выполняя функции сверления.

Пазовая фреза

Этот вид фрезы обладает двумя канавками, что позволяет ей быстрее погружаться в материал. За счет дополнительного зазора стружка удаляется эффективнее, снижая риск засорения инструмента.

Центровочное сверло

Короткое и прочное сверло, предназначенное для создания центрирующего отверстия на токарных станках. Оно также служит направляющей для основного сверла.

Скорость вращения шпинделя

Определяет частоту вращения шпинделя и задается в коде G с помощью команды S. Например: S1200 M03.

Некоторые настольные станки не поддерживают автоматическую настройку скорости, но команда всё равно указывается в программе и просто игнорируется, если управление отсутствует.

Скорость подачи

Задает скорость перемещения инструмента относительно заготовки. Скорость подачи прописывается в коде G и может меняться на каждой строке.

Например, G01 X2. Y0. F30. – движение инструмента со скоростью 30 дюймов в минуту (в дюймовой системе) или 30 мм/мин (в метрической).

IPM

Эта аббревиатура расшифровывается как Inches Per Minute и обозначает скорость подачи в дюймах за минуту. Подробности см. выше.

IPR

IPR означает Inches Per Revolution, что указывает на подачу инструмента в дюймах за один оборот шпинделя. Такой тип подачи обычно имеет небольшие значения. Например, если скорость подачи составляет F0.012, это означает, что инструмент перемещается на 0,012 дюйма за каждый оборот. Если шпиндель вращается со скоростью 2000 об/мин, то скорость подачи в дюймах за минуту составит 24.

2000 × 0,012 = 24

IPT

IPT (Inches Per Tooth) определяет подачу в дюймах на каждый зуб фрезы. В отличие от подачи на оборот, этот параметр учитывает количество режущих граней. Например, если IPT составляет 0,003, а инструмент имеет 4 режущих зуба и вращается со скоростью 2000 об/мин, то итоговая подача в дюймах за минуту будет 24.

0,003 × 4 × 2000 = 24

Безопасная высота

Под безопасной высотой понимается координата по оси Z, на которой возможно быстрое перемещение инструмента без риска столкновения с крепежными элементами или заготовкой. Этот параметр задается оператором станка.

База

База представляет собой установленную точку на заготовке, принимаемую за начало координат в системе смещения, например, G54. Эта точка используется для точного позиционирования инструмента по осям X, Y и Z.

Исходное положение станка

Этот термин обозначает состояние, при котором оси оборудования установлены в нулевые координаты без учета рабочих смещений.

MDI

MDI (Manual Data Input) — режим ручного ввода команд в системе ЧПУ. Позволяет вводить и выполнять отдельные строки управляющего кода без загрузки основной программы, что удобно для оперативных операций.

Смещения

В интерфейсе ЧПУ есть раздел, содержащий таблицы смещений. В нем отображаются активные коррекции нуля (G54, G55 и т. д.), а также длины и диаметры инструментов (T1, T2 и т. д.). Эти данные критически важны для точности обработки.

Рабочее смещение

Сохраненные коррекции нулевой точки, представленные значениями G54–G59, определяют отклонение от исходного положения станка по каждой оси.

Коррекция инструмента

Этот параметр включает сохраненные корректировки длины, а также диаметра или радиуса режущего инструмента.

Попутное фрезерование

При попутном фрезеровании инструмент движется в одном направлении с подачей, что делает его работу более плавной, напоминая катящееся колесо. Это движение также называют «фрезерование слева». В управляющем коде используется команда G41, например: G01 G41 D1 X2.1 Y0. F20.

Классическое фрезерование

Классическое фрезерование представляет собой противоположность попутному фрезерованию. В этом случае вращение концевой фрезы направлено против вектора ее движения. Для корректировки траектории инструмента используется код G42. Пример команды: G01 G42 D1 X2.1 Y0. Ф20.

Дополнительная (4-я) ось

4-я ось представляет собой дополнительную ось в ЧПУ-станках, расширяющую возможности трехосевых систем (X, Y, Z). Обычно она располагается сбоку и используется для вращения заготовки.

В отличие от токарного патрона, такая ось управляется шаговым двигателем, позволяя точно программировать углы поворота аналогично основным координатным осям.

Системы CAD/CAM

CAD (Computer-Aided Design) означает проектирование с помощью компьютера, а CAM (Computer-Aided Manufacturing) отвечает за управление процессом изготовления. Эти системы могут существовать отдельно или быть объединены в единую среду. CAD используется для создания моделей деталей, а CAM — для разработки траекторий инструмента и генерации G-кода.

Постпроцессор

Постпроцессор является встроенным элементом CAM-программ и отвечает за преобразование траекторий инструмента в команды G-кода, понятные конкретному ЧПУ-оборудованию.

Абсолютная система координат

В этой системе позиция инструмента всегда определяется относительно фиксированной начальной точки детали. Код G90 активирует режим абсолютного программирования.

Относительная система координат

При относительном (инкрементном) программировании каждая новая координата задается относительно предыдущего положения инструмента. Код G91 переключает систему координат в этот режим.

Резонансные колебания

Вибрация — это нежелательное явление, проявляющееся в виде колебаний заготовки во время обработки, что приводит к ухудшению качества поверхности.

Деформация инструмента

Деформация или изгиб инструмента происходит при значительных нагрузках, особенно если используется длинная фреза. Это приводит к отклонению от заданной траектории и возможному ухудшению точности обработки.