计算机数控 (CNC) 机器必须能够理解我们的设计需求。G 代码编程语言有助于以机器可理解的语言传达这些设计。尽管现代 CAD 和 CAM 软件能够自动将指令转换为 G 代码。但 G 代码的知识对于 CNC 操作员来说仍然很重要。让我们看看为什么？
什么是G代码？
G 代码基本上弥补了 CAD 设计师和 CNC 机器之间的差距。它通过将计算机辅助设计 (CAD) 编程为一组指令来简化 CNC 加工过程，CNC 机器会根据这些指令自动制造零件。
G代码的定义
G 代码也代表“几何”代码。这些是一组命令，用于定义与 CNC 加工过程中刀具运动相关的加工参数。
G 代码用于什么？
G 代码使用 G00 或 G01 等运算符的特殊语法，后面跟一些指标，以顺序方式向 CNC 发出指令。例如，一个简单的代码可能会发出这样的指令：在 x 轴方向上移动 2 个单位，在 z 轴方向上移动 1 个单位，然后停止。
G代码的历史
第二次世界大战后，许多先进技术开始发展。G 代码和 M 代码指导 CNC 机器的开发就是其中之一。虽然现在它变得非常容易，但最早的版本并不十分用户友好。让我们探索更多！
起源与发展
人们认为需要对车床和铣床进行自动化，以保持质量的一致性并提高生产速度。这导致了数控 (NC) 的发展。它使用卡片或带式打孔系统。后来它演变成计算机数控 (CNC)
谁发明了 G 代码？何时发明的？
1950 世纪 1960 年代，麻省理工学院的工程师开发了第一个 G 代码。但这些代码并未标准化，也没有得到广泛采用。不到十年，XNUMX 世纪 XNUMX 年代，G 代码就标准化了。直到现在，我们基本上还在使用同一个版本。
G 代码在 CNC 编程中的重要性
G 代码是 CNC 加工过程中最重要的组件。即使您拥有非常完美的计算机辅助设计，如果没有 G 代码，它也几乎毫无用处。CNC 会知道如何处理此 CAD。
为什么 G 代码对于精密制造至关重要
现代精密制造很大程度上源于CNC。CNC利用G代码和M代码来执行特定命令。
G 代码与 M 代码：主要区别
G 代码和 M 代码都是 CNC 的编程语言。两者之间有一点区别。G 代码或几何代码定义与工具移动相关的指令。M 代码或杂项代码定义其他参数，例如冷却液压力。
G 代码如何工作？
有一组运算符（如 G00 或 G03）指定机器必须执行的任务。例如，如果操作员希望工具回到原点，他/她可能会使用 G 代码的 G00 定位运算符。
机器级别的 G 代码流程
与早期 CNC 程序员编写 G 代码的情况不同，如今 CAM 软件可以完成所有工作。它以 M 代码和 G 代码的形式提供整个程序。CNC 机器按顺序执行指令。
操作员在 G 代码编程中的作用
大多数情况下，G 代码不需要任何编辑。有时，可能需要进行某些修改以进行定制或原型设计。然后，操作员可以使用编辑器软件编辑 CAM 软件编写的 G 代码。
G 代码命令的结构
现在，G 代码几乎普遍标准化为常用命令运算符。尽管制造商之间存在某些差异。有印刷数据表和在线数据表，定义了每个命令运算符的功能。随着时间的推移，用户可以很容易地获得专业知识。
基本语法和格式
它以字母 G 开头，代表命令类型。后面是数字，如“00”或“01”。然后是参数名称和参数值。
G 代码命令的关键要素
例如，线性插值操作符（如 G01）前面带有一个值。G01 定义机床应移动，而 Z05 定义机床应沿 z 轴移动 5 个单位。
G 代码的类型及其功能
了解 G 代码及其功能对 CNC 操作员大有帮助。下表讨论了具体功能。
定位指令（G00、G01、G02、G03）
G代码
功能
G00
快速定位
G01
线性插值
G02
圆弧插补 顺时针
G03
圆弧插补逆时针
G04
（停顿）
G17-G19
平面选择（XY、XZ、YZ）
G53
机器坐标
G54-G59
工件偏移量
G90
绝对定位
G91
增量定位
速度和进给速率命令（G94、G95）
G代码
功能
G96
恒定表面速度
G97
取消恒速
G98
每分钟进给量
G99
每转进给
F
设定进给速度
S
设定主轴转速
加工操作指令（G81、G82、G83）
G代码
功能
G81
简单钻孔
G82
暂停钻孔
G83
啄钻
G84
攻丝循环
G85
无聊的循环
G86
主轴停止钻孔
G87
背镗孔
G88
无聊的停留
G89
慢速进给镗孔
杂项命令（G4、G20、G21）
G代码
功能
G04
Dwell
G20
英寸单位选择
G21
公制单位选择
G 代码示例
例如，如果刀具要以每分钟 50 个单位的进给速度在 X 方向移动 100 个单位，则应使用“G01 X50 F100”块。
CNC 铣削的通用 G 代码列表
下表给出了 CNC 铣削的通用 G 代码列表。
G代码
功能
G00
快速定位
G01
线性插值
G02
圆弧插补 (CW)
G03
圆弧插补 (CCW)
G20
英制模式
G21
公制模式
G28
回到家
G40
切刀补偿关闭
G41
切刀补偿器 左
G42
切刀补偿器 右
G43
刀具长度补偿。
G54
工作偏移
G90
绝对定位
G91
增量定位
CNC 机床和 G 代码的使用
CNC 机床和 G 代码之间的关系类似于汽车和驾驶员。CNC 机床就像汽车，而 G 代码就像驾驶员。G 代码指导 CNC 做什么以及何时做。
CNC 铣床及其 G 代码
CNC 铣床具有固定的工件和移动的工具。因此，G 代码可引导工具相对于工件的移动。
数控车床和车床
CNC 车床有一个移动的工件和一个固定的工具。
其他使用 G 代码的机器（磨床、钻机等）
其他 CNC 机床（例如磨床和钻机）在 G 代码列表中具有相关操作员，用于定义停留时间、孔深等。
谁需要学习 G 代码？
G 代码现已普遍标准化，CAD 和 CAM 等现代工具可以自动为 CNC 机器提供 G 代码。不过，G 代码学习与定制任务相关。因此，工厂必须至少有 1 或 2 名可以编辑 G 代码的人。
CNC 操作员和程序员
普通操作员即使不学习 G 代码也可以操作 CNC 机器，但了解 G 代码仍然是一个优势。程序员需要了解 G 代码才能进行编辑。
CNC 制造工程师和技术人员
工程师和技术人员更专注于制造方案的研发、设计和实施。通常，设计工程师不一定了解 G 代码。CNC 专业机械和/或机电一体化工程师了解 G 代码。
如何读取 G 代码命令和解释程序
G 代码是按顺序向机器发出的指令。它提供完整的指令。请仔细注意数字前面的字母，例如 G01 定义机器移动功能，而 F100 定义进给速率。
了解 G 代码行和块
G 代码由行组成。例如，G01 X50Y50 F100 表示工具应以每分钟 50,50 单位的进给率线性插值到 (100) 坐标。
解释运动和工具信息
对于工具的移动，最相关的操作符是 G01、G02、G03 和 F 和 S。有关更多详细信息，请参阅上面给出的表格。
子程序和宏在 CNC 编程中的作用
子程序和宏通过减少冗余数据的重复，大大提高了操作效率。宏有助于实现自动化。
子程序如何提高效率
子程序存储块代码，从而减少了存储信息的要求。
宏的自动化功能
宏使用逻辑运算符和 M98 和 M99 M 代码自动执行某些任务。
避免 CNC 加工中常见的 G 代码错误
误差
原因
解决方案
语法错误
格式不正确或缺少值
检查并更正命令结构
缺少工具调用
操作前未选择工具
绝大部分储备使用 T 和 M06 选择工具
进给/速度不正确
F 或 S 值错误
根据材料和工具调整设置
工作偏移误差
缺少 G54 至 G59 或不正确
设置正确的工作坐标
主轴未启动
缺少 M03 或 M04 命令
切削前添加主轴启动指令
G 代码模拟器和编辑器
需要模拟器来检查 CNC 编程是否可行。它有助于避免因 G 代码错误而导致的任何潜在损失。编辑器有助于手动编辑 G 代码以进行自定义。
用于 CNC 编程的顶级 G 代码模拟器
数控查看器, CIMCO 编辑 和 融合360 被认为是排名前三的 G 代码模拟器。
最佳 G 代码编辑器及其功能
编者
产品特性
CIMCO 编辑
语法高亮、模拟和错误检查
数控校正器
伴随 2D/3D 模拟的 G 代码编辑
融合360
CAD 和 CAM 集成
如何编写 G 代码
与早年手动编写 G 代码不同，现代 CAM 软件可以自行编写 G 代码。无论如何，如果需要，可以从 CNC 供应商的手册甚至标准版本中检查 G 代码操作员。例如，G01，X50 表示在 x 方向上线性插值 50 个单位。如果我们将其更改为 G01 X60，则表示在 X 方向上线性插值 60 个单位。同样，可以使用标准化语法编写 G 代码。模拟器可以验证 G 代码的准确性。
关于 G 代码的常见问题 (FAQ)
最常见的 G 代码有哪些？
最常见的 G 代码是 G00（用于快速定位）、G01（用于线性插补）和 G02/G03（用于圆周运动）。
G 代码难学吗？
不一定。这取决于你的技能。如果你喜欢电脑和编程，你可以轻松学习。
G 代码适用于所有 CNC 机床吗？
G 代码几乎是通用的，例如 G00、G01 等常见操作符。但最好查看供应商的手册。FANUC、西门子和 Haas 等一些供应商的语法有所不同。