G-код

G-код
Парадигма	Процессуальный , императивный
Разработано	Массачусетский технологический институт
Разработчик	Ассоциация электронной промышленности (RS-274), Международная организация по стандартизации (ISO-6983)
Впервые появился	1963 (РС-274)
Расширения имен файлов	.gcode, .mpt, .mpf, .nc и некоторые другие.
Основные реализации
	Многочисленные; в основном Siemens Sinumerik, FANUC , Haas , Heidenhain , Mazak , Okuma

G-код (также RS-274 ) — наиболее широко используемый с числовым программным управлением (ЧПУ) и 3D-печати язык программирования . Он используется в основном в автоматизированном производстве для управления автоматизированными станками , а также для приложений слайсеров 3D-принтеров . G . означает геометрию G-код имеет множество вариантов.

Инструкции G-кода передаются в контроллер машины (промышленный компьютер), который сообщает двигателям, куда двигаться, с какой скоростью двигаться и по какому пути следовать. Две наиболее распространенные ситуации заключаются в том, что в станке, таком как токарный или фрезерный станок , режущий инструмент перемещается в соответствии с этими инструкциями по траектории инструмента, срезая материал, оставляя только готовую заготовку и/или необработанную заготовку точно позиционируемой. любая из до девяти осей ^[1] вокруг трех измерений относительно траектории инструмента, и любой из них или оба могут перемещаться относительно друг друга. Та же концепция также распространяется на нережущие инструменты, такие как инструменты для формовки или полировки , фотоплоттеры , аддитивные методы, такие как 3D-печать, и измерительные инструменты.

История

Первая реализация языка программирования числового программного управления была разработана в Лаборатории сервомеханизмов Массачусетского технологического института в 1950-х годах. В последующие десятилетия многие реализации были разработаны многочисленными организациями, как коммерческими, так и некоммерческими. В этих реализациях часто использовались элементы G-кода. ^[2]^[3] Первая стандартизированная версия G-кода, используемая в США, RS-274 , была опубликована в 1963 году Альянсом электронной промышленности (EIA; тогда известная как Ассоциация электронной промышленности). ^[4] В 1974 году EIA одобрило RS-274-C , который объединил RS-273 (переменный блок для позиционирования и прямого реза) и RS-274-B (переменный блок для контурирования и контурирования/позиционирования). Окончательная версия RS-274 была одобрена в 1979 году как RS-274-D . ^[5]^[6] стандарт ISO 6983 (завершенный в 1982 году), но многие европейские страны используют другие стандарты. В других странах часто используется ^[7] Например, DIN 66025 используется в Германии, а PN-73M-55256 и PN-93/M-55251 ранее использовались в Польше.

В период с 1970-х по 1990-е годы многие производители станков с ЧПУ пытались преодолеть трудности совместимости путем стандартизации контроллеров станков, созданных Fanuc . Siemens был еще одним доминатором на рынке средств управления ЧПУ, особенно в Европе. В 2010-х годах различия и несовместимость контроллеров стали не такими уж проблематичными, поскольку операции обработки обычно разрабатываются с помощью приложений CAD/CAM, которые могут выводить соответствующий G-код для конкретного станка с помощью программного инструмента, называемого постпроцессором (иногда сокращенно просто "почта").

Синтаксис

G-код начинался как ограниченный язык, в котором отсутствовали такие конструкции, как циклы, условные операторы и объявленные программистом переменные с естественными именами, включающими -слова (или выражения, в которых их можно использовать). Он не мог кодировать логику, а был просто способом «соединить точки», когда программист определял расположение многих точек вручную. Последние реализации G-кода включают возможности макроязыка, несколько приближенные к языку программирования высокого уровня . Кроме того, все основные производители (например, Fanuc, Siemens, Heidenhain ) предоставляют доступ к данным программируемого логического контроллера (ПЛК), таким как данные позиционирования осей и данные инструмента. ^[8] через переменные, используемые программами ЧПУ. Эти конструкции упрощают разработку приложений автоматизации.

Расширения и вариации

Расширения и вариации были добавлены независимо производителями систем управления и станков, и операторы конкретного контроллера должны знать различия между продуктами каждого производителя.

Одна стандартизированная версия G-кода, известная как BCL (Binary Cutter Language), используется лишь на очень небольшом количестве машин. Разработанный в Массачусетском технологическом институте, BCL был разработан для управления станками с ЧПУ по прямым линиям и дугам. ^[9]

Некоторые станки с ЧПУ используют «диалоговое» программирование, которое представляет собой режим программирования, подобный мастеру , который либо скрывает G-код, либо полностью обходит использование G-кода. Некоторые популярные примеры: Advanced One Touch (AOT) от Okuma, ProtoTRAK от Southwestern Industries, Mazak от Mazak, Ultimax и Winmax от Hurco, система интуитивного программирования Haas (IPS) и диалоговое программное обеспечение CAPS от Mori Seiki.

См. также

Ссылки

^ Карло Апро (2008). Секреты 5-осевой обработки . Индастриал Пресс Инк. ISBN 0-8311-3375-9 .
^ Сюй, Сюнь (2009). Интеграция передовых систем автоматизированного проектирования, производства и числового управления: принципы и реализации . Справочник по информатике. п. 166. ИСБН 978-1-59904-716-4 – через Google Книги.
^ Харик, Рами; Торстен Вюст (2019). Введение в современное производство . САЭ Интернешнл. стр. 116. ИСБН 978-0-7680-9096-3 – через Google Книги.
^ Эванс, Джон М. младший (1976). Информационный отчет Национального бюро стандартов (NBSIR) 76-1094 (R): Стандарты для автоматизированного производства (PDF) . Национальное бюро стандартов. п. 43.
^ Шенк, Джон П. (1 января 1998 г.). «Понимание распространенных протоколов ЧПУ» . Древесина и изделия из дерева . 103 (1). Vance Publishing: 43 – через Гейла.
^ Стандарт EIA RS-274-D Формат данных сменных блоков переменных для позиционирования, контурирования и контурирования/позиционирования машин с числовым программным управлением , Вашингтон, округ Колумбия: Ассоциация электронной промышленности, февраль 1979 г.
^ Старк, Дж.; ВК Нгуен (2009). «Системы ЧПУ, соответствующие стандарту STEP, направления настоящего и будущего». В Сюй, Сюнь; Эндрю Йе Чинг Ни (ред.). Передовое проектирование и производство на основе STEP . Спрингер Лондон. п. 216. ИСБН 978-1-84882-739-4 – через Google Книги.
^ «Макросистемные переменные Fanuc» . Архивировано из оригинала 3 мая 2014 г. Проверено 30 июня 2014 г.
^ Мартин., Либицкий (1995). Стандарты информационных технологий: В поисках общего байта . Берлингтон: Elsevier Science. п. 321. ИСБН 978-1-4832-9248-9 . OCLC 895436474 .

Библиография

Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д.; Хортон, Холбрук Л.; Райффель, Генри Х. (1996), Грин, Роберт Э.; Макколи, Кристофер Дж. (ред.), Справочник машинного оборудования (25-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2 , OCLC 473691581 .
Смид, Питер (2008), Справочник по программированию с ЧПУ (3-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press, ISBN 9780831133474 , LCCN 2007045901 .
Смид, Питер (2010), Настройка управления ЧПУ для фрезерования и токарной обработки , Нью-Йорк: Industrial Press, ISBN 978-0831133504 , LCCN 2010007023 .

Смид, Питер (2004), Пользовательские макросы Fanuc для ЧПУ , Industrial Press, ISBN 978-0-8311-3157-9 .

Внешние ссылки

Программирование G-кода и M-кода ЧПУ
Крамер, Т.Р.; Проктор, FM; Мессина, ER (1 августа 2000 г.), «Интерпретатор NIST RS274NGC - Версия 3» , NIST , NISTIR 6556
http://museum.mit.edu/150/86. Архивировано 19 марта 2016 г. в Wayback Machine. Имеет несколько ссылок (включая историю MIT Servo Lab).
Полный список G-кодов, используемых большинством 3D-принтеров, на сайте Reprap.org.
Справочник по G-кодам Fanuc и Haas
Учебное пособие по G-коду Fanuc и Haas
Руководство Haas по фрезерованию
G-код для токарных и фрезерных станков
M-код для токарных и фрезерных станков

[1] Карло Апро (2008). Секреты 5-осевой обработки . Индастриал Пресс Инк. ISBN 0-8311-3375-9 .

[2] Сюй, Сюнь (2009). Интеграция передовых систем автоматизированного проектирования, производства и числового управления: принципы и реализации . Справочник по информатике. п. 166. ИСБН 978-1-59904-716-4 – через Google Книги.

[3] Харик, Рами; Торстен Вюст (2019). Введение в современное производство . САЭ Интернешнл. стр. 116. ИСБН 978-0-7680-9096-3 – через Google Книги.

[4] Эванс, Джон М. младший (1976). Информационный отчет Национального бюро стандартов (NBSIR) 76-1094 (R): Стандарты для автоматизированного производства (PDF) . Национальное бюро стандартов. п. 43.

[5] Шенк, Джон П. (1 января 1998 г.). «Понимание распространенных протоколов ЧПУ» . Древесина и изделия из дерева . 103 (1). Vance Publishing: 43 – через Гейла.

[6] Стандарт EIA RS-274-D Формат данных сменных блоков переменных для позиционирования, контурирования и контурирования/позиционирования машин с числовым программным управлением , Вашингтон, округ Колумбия: Ассоциация электронной промышленности, февраль 1979 г.

[7] Старк, Дж.; ВК Нгуен (2009). «Системы ЧПУ, соответствующие стандарту STEP, направления настоящего и будущего». В Сюй, Сюнь; Эндрю Йе Чинг Ни (ред.). Передовое проектирование и производство на основе STEP . Спрингер Лондон. п. 216. ИСБН 978-1-84882-739-4 – через Google Книги.

[8] «Макросистемные переменные Fanuc» . Архивировано из оригинала 3 мая 2014 г. Проверено 30 июня 2014 г.

[9] Мартин., Либицкий (1995). Стандарты информационных технологий: В поисках общего байта . Берлингтон: Elsevier Science. п. 321. ИСБН 978-1-4832-9248-9 . OCLC 895436474 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]