G Kodu ve CNC Programlama

G kodu, CNC işleme için operasyonel dildir. Sayısal olarak kontrol edilen torna tezgahlarına ve işleme merkezlerine, çeşitli kesme işlemlerini gerçekleştirmek için takımların nasıl hareket ettirileceğini anlatır. Her işlemin satır satır yazıldığı ve makineyi ve takımları kontrol eden kodlar olan M kodu ve T kodundan ayrı olduğu manuel programlamaya eşdeğerdir. G kodu, operatörün parçayı ve parçanın nasıl işlenmesi gerektiğini açıkladığı diyaloglu kontrol ile CNC için gerekli takım yollarını, ilerleme hızlarını ve benzerlerini yazılımın geliştirdiği CAM veya bilgisayar destekli üretim programları arasında bir yere sığar. 

G kodu bir terim olarak genellikle Sayısal Kontrol (NC) ile birbirinin yerine kullanılsa da, aslında yalnızca bir bileşendir ve uygun görevleri gerçekleştirmek için diğer kodlarla birlikte çalışır. G kodunun standart sürümü RS-274D olarak bilinir, ancak uyumluluk sorunları olan CNC makineleri için başka sürümler de mevcuttur.
 

CNC makineleri, bazen dikdörtgen koordinatlar olarak adlandırılan Kartezyen koordinat sistemini temel alır. Üç eksen, dikey bir freze makinesinde, örneğin sağ el kuralıyla tanımlanabilir. Kişinin sağ avucunu makinenin masasına yerleştirip başparmak, işaret parmağı ve orta parmağı üç eksen oluşturacak şekilde uzatırken, pozitif X ekseni başparmağın yönünü gösterir; işaret parmağı yönünde pozitif Y ekseni; ve pozitif Z ekseni, orta parmak yönünde. Benzer şekilde uygulandığında, sağ el kuralı diğer CNC makinelerinde eksenlerin tanımlanmasına yardımcı olur. Pozitif hareketler, iş parçasına göre kesiciyi ifade eder. Örneğin, takım sabit kalırken tabla sola hareket ettirilirse, bu yine de pozitif bir işleme eylemi üretecektir.

Bu üç eksenin kesişimi, makinenin başlangıç konumunu işaretler. Makinenin homlanması, üç ekseni bu X0, Y0, Z0 konumuna getirecektir. Örneğin bir iş parçasının köşesini bulmak için sıfır konumu hareket ettirilebilir.
 

G kodları hazırlık kodları olduğu için bir CNC programında G harfi ile başlar ve makineyi yönlendirir. G kodunun yönlendirdiği tipik eylemler şunları içerir:
 

G kodundaki "G", bir hazırlık komutunun ardından geldiğini belirtir. Örneğin, G00, makineye, aleti hızlı bir şekilde belirtilen konuma, örneğin X22'ye hareket ettirmesini söyler; bu, makine metrik moda ayarlanmışsa, aleti başlangıç noktasının 22 mm sağına hareket ettirir. Komut bir Y değeri verirse, hızlı konumlandırma komutu aracı mümkün olan en hızlı şekilde hareket ettirir, tek bir çapraz hat boyunca olması gerekmez. G kodu komutlarının çoğu kiplidir, yani başka bir komut tarafından değiştirilene kadar yürürlükte kalırlar. Örneğin, G21 makineyi metrik olarak ayarlar. Bazı komutlar geçici bir etkinliği bir kez gerçekleştirmek için kipsizdir.

Yukarıdaki X hareketi için bir kod satırı şöyle görünebilir: G21 G00 X22.0

CNC programlama, G kodlarına ek olarak çeşitli işlevler için M kodlarını (program duraklatma için M00 gibi), iş mili hızı kontrolü için S kodlarını, ilerleme hızları için F kodlarını ve takım seçimi için T kodlarını kullanır. Tipik bir program, bu harflerin tümünü veya çoğunu kullanacaktır. Tüm programlar yüzde işaretiyle başlar ve biter ve her programın ilk yüzde işaretinden sonra O0007 gibi bir program numarası vardır.

G01, takımı belirlenen koordinata düz bir çizgide hareket ettirir. Son F kodu tarafından ayarlanan hızda hareket edecektir. G1 aynı şeyi yapacak; baştaki sıfırlara gerek yoktur.

Öğütme için ilerleme hızları, ilerleme hızı/dk olarak verilmiştir. tornalama işlemleri ise ilerleme/dev olarak verilmiştir. Benzer şekilde, iş mili oranları da işleve bağlıdır; örneğin frezeleme devir/dak olarak verilirken tornalama fit veya metre/dak olarak ifade edilir. Aletler, her bir araca sayısal bir adres verilerek dergilerde veya taretlerde saklanır.

Mutlak (G90) ve artımlı (G91) hareketler arasında bir ayrım yapılır. Mutlak bir hareket her zaman orijini referans alır. Artımlı bir hareket, aracın geçerli konumundan başlar. Tornalama ve frezeleme için ayrı kodlara sahip yaklaşık yüz G kodu vardır. Birçok kod, her iki makine türü için aynıdır, ancak farklı üreticilerin makineleri için kodlar arasında bazı farklılıklar vardır.
 

Aşağıda, birleştirildiğinde bir makinenin hareketini yönlendiren bazı yaygın bireysel kodlar bulunmaktadır.

G00: Hızlı konumlandırma

Bu kod, makinenin yüksek hızda çalışmasına neden olur.

G01: Doğrusal enterpolasyon

Makine, uygun işlemeyi (frezeleme, kesme vb.) gerçekleştirerek düz bir çizgide hareket edecektir.

G02: Dairesel/Helisel Enterpolasyon

Makine, uygun işleme işlemini gerçekleştirerek dairesel veya sarmal bir modelde saat yönünde hareket edecektir.

G03: Dairesel/Helisel Enterpolasyon

Bu kod G02 ile aynıdır ancak saat yönünün tersine hareketi sağlar.

G17: X-Y düzlem seçimi
G18: X-Z düzlem seçimi
G19: Y-Z düzlem seçimi

Bu kodlar, koordineli hareket için makineyi farklı düzlemlerde hareket ettirir.

G20: İnç cinsinden programlama
G21: mm cinsinden programlama

Programlama birimlerindeki değişiklikler bu belirli kodlarla kısa süreli olarak gerçekleşir.

Yukarıdaki kodlar hem frezeleme hem de tornalama için aynıdır, ancak diğer birimler değişebilir. Örneğin, frezelemede G34, bir cıvata deliği dairesi için hazır çevrimi ifade ederken, tornalamada değişken kılavuzlu diş açmayı ifade eder. Yazılım özellikleri açısından, çoğu g kodu dosyası CAM kullanılarak oluşturulabilir, ancak bazı CNC makineleri, g kodunun kullanımını tamamen gizleyen veya atlayan "konuşmalı" programlamaya güvenir.
 

Kesici yarıçap ofseti, aracın geometrisini hesaba katar ve programın, aracın boyutlarına göre aracın izlediği yolu belirlediği parça boyutlarının programlanmasına izin verir. Farklı yarıçaptaki takımların aynı program tarafından kullanılmasına izin verir. Benzer şekilde, CNC işleme torna tezgahları takım ucu radyus telafisinden yararlanır. Her durumda, telafi, kesici takımın geometrisinin keskin bir köşe olmadığı, bunun yerine kesici takımı G kodu kullanarak konumlandırırken hesaba katılması gereken bir miktar kalınlığa veya yarıçapa sahip olduğu gerçeğini düzeltir.
 

G70'den G76'ya kadar olan kodlar, sabit çevrimler olarak bilinir ve tek bir örnek olarak delme, kılavuz çekme, kaba dönüş vb. işlemler için kullanılır. Örneğin G73, takımı iş parçasına tekrar tekrar daldırmak ve ardından kesme eyleminin bir parçası olarak birikmiş olan malzeme talaşlarını çıkarmak veya parçalamak için geri sürmek veya geri çekmek için tasarlanmış bir talaş kırma rutinini çağırır. Aynı işlemler G80 serisi komutlarda mevcuttur, ancak bunlar bir cıvata dairesinde birden çok delik delmek için kullanılabileceğinden ve programda kapatılmaları gerektiğinden tekrarlayıcıdır. Örneğin G81, bir sondaj rutini çağırır.

İnterpolasyon

Aynı satırda birden fazla koordinat verilirse, denetleyici aracı düz bir çizgide o noktaya hareket ettirir, bu işlem doğrusal enterpolasyon olarak adlandırılır. Aynı fikir, aletin hareketini iki eksen boyunca koordine etmesi gereken eğriler için de geçerlidir; ve makinenin üç eksen boyunca hareketi koordine etmesi gereken dişleri frezelemek için kullanılabilecek sarmal enterpolasyon.

Eğriler için, G02 saat yönünde bir yayı ve G03 saat yönünün tersine bir yayı belirtir. Bitiş koordinatlarına ek olarak ya merkez noktası koordinatları ya da yarıçap belirtilmelidir. Keskin köşeleri kırmak için G01 yuvarlama adı verilen bir işlev kullanılır.

Derleme

Satırları numaralandırmak hiç gerekli olmasa da, bireysel satır numaraları “N” ile çağrılabilir. Açıklamalar, açma ve kapama parantezleri ile herhangi bir satıra eklenebilir.
 

CNC tornalama merkezleri ve işleme merkezleri için aşağıdaki G kodu komutları listesi, komutların tipik bir yorumunu yansıtır, ancak bunlar, denetleyici üreticilerine göre değişiklik gösterebilir. CNC işleme programları, bu komutları diğer harfli komutlarla birlikte kullanır. G kodları tipik olarak torna veya frezenin işleme fonksiyonlarını bildirirken M kodları, tipik bir program boyunca kullanılan ilerleme hızı için F ve iş mili hızı için S gibi adresleri temsil eden ek harflerle makinenin çalışmasını yönetir.

G kodları genellikle kendi kendini açıklayıcı olsa da, bir CNC programında bir takım kurallar kullanılır. Programlar yüzde simgesiyle başlar ve biter ve program her zaman O0001 ila O9999 formatı kullanılarak adlandırılır. G kodu çoğunlukla kiplidir, yani herhangi bir komut iptal edilene veya başka bir komutla sıfırlanana kadar aktif kalacaktır. Araçlar enterpolasyona göre hareket ettirilir; yani, örneğin hem X hem de Y koordinatlarındaki değişiklikleri birleştiren bir hareket, aracı düz bir yol boyunca hareket ettirmek için her iki ekseni aynı anda çalıştıracaktır.

G-Kodu Komutlar Tablosu
 

Kod	Tornalama	Frezeleme
G00	Hızlı hareket	Hızlı hareket
G01	Doğrusal enterpolasyon	Doğrusal enterpolasyon
G02	Dairesel Enterpolasyon CW	Dairesel enterpolasyon CW
G03	Dairesel enterpolasyon CCW	Dairesel enterpolasyon CCW
G04	Bekleme zamanı	Bekleme zamanı
G09	Kesin durdurma kontrolü	Kesin durdurma kontrolü
G10	Veri ayarı	Veri ayarı
G11	Veri ayarı iptal	Veri ayarı iptal
G15	-	Kutupsal koordinatlar
G16	-	Kutupsal koordinatlar iptal
G17	-	XY düzlemi ataması
G18	-	ZX düzlemi ataması
G19	-	YZ düzlemi ataması
G20	Inch ölçüsü ayarı	Inch ölçüsü ayarı
G21	Metrik birimleri ayarla	Metrik birimleri ayarla
G22	Kayıtlı strok kontrolü açık	Kayıtlı strok kontrolü açık
G23	Kayıtlı strok kontrolü kapalı	Kayıtlı strok kontrolü kapalı
G25	İş mili hızı dalgalanması algılama açık	İş mili hızı dalgalanması algılama açık
G26	Spindle speed fluctuation detect off	Spindle speed fluctuation detect off
G27	Makine sıfır konumu kontrolü	Makine sıfır konumu kontrolü
G28	Makine sıfır dönüşü (nokta 1)	Makine sıfır dönüşü (nokta 1)
G29	Makine sıfırından dönüş	Makine sıfırından dönüş
G30	Makine sıfır dönüşü (nokta 2)	Makine sıfır dönüşü (nokta 2)
G31	Fonksiyonu atla	Fonksiyonu atla
G32	Diş açma sabit ynetimi	-
G35	Dairesel diş açma CW	-
G36	Dairesel diş açma CCW	-
G40	Takım ucu yarıçap ofseti iptal	Kesici yarıçap ofseti iptal
G41	Takım ucu yarıçap ofseti sola	Kesici yarıçapı sola
G42	Takım ucu radyus ofseti sağa	Kesici yarıçapı sağa
G43	-	Takım uzunluğu ofseti pozitif
G44	-	Takım uzunluğu ofseti negatif
G49	-	Takım uzunluğu telafisi iptal
G50	Maksimum devir ön ayarı	Ölçekleme işlevi iptal
G51	-	Ölçekleme işlevi
G52	Yerel koordinat sistemi seti	Yerel koordinat sistemi seti
G53	Makine koordinat sistemi seti	Makine koordinat sistemi seti
G54	Çalışma koordinatı 1	Çalışma koordinatı 1
G55	Çalışma koordinatı 2	Çalışma koordinatı 2
G56	Çalışma koordinatı 3	Çalışma koordinatı 3
G57	Çalışma koordinatı 4	Çalışma koordinatı 4
G58	Çalışma koordinatı 5	Çalışma koordinatı 5
G59	Çalışma koordinatı 6	Çalışma koordinatı 6
G60	-	Tek yönlü konumlandırma
G61	Kesin durdurma modu	Kesin durdurma modu
G62	Otomatik köşe geçersiz kılma modu	Otomatik köşe geçersiz kılma modu
G63	-	Dokunma modu
G64	Kesme modu	Kesme modu
G65	Macro programları çağırma	Macro programları çağırma
G66	Özel kalıcı makro çağırma	Özel kalıcı makro çağırma
G67	Özel kalıcı makro çağrısı iptali	Özel kalıcı makro çağrısı iptali
G68	Çift taret için ayna görüntüsü	Koordinat sistemi dönüşü
G69	Çift taretler için ayna görüntüsü iptal	Koordinat sistemi dönüşü iptal
G70	Profil bitirme döngüsü	-
G71	Profil kaba işleme döngüsü Z ekseni yönü	-
G72	Profil kaba işleme döngüsü X ekseni yönü	-
G73	Desen tekrar döngüsü	Yüksek hızlı delme döngüsü
G74	Delme döngüsü	Sol el kılavuz çekme çevrimi
G75	Kanal açma döngüsü	-
G76	Diş açma döngüsü	İnce delik işleme döngüsü
G80	-	Sabit döngü iptali
G81	-	Delme döngüsü
G82	-	Nokta delme döngüsü
G83	-	Kademeli delik delme çevrimi
G84	-	Sağ yönlü iplik geçirme döngüsü
G85	-	Kaba delik büyütme çevrimi
G86	-	Kaba delik büyütme çevrimi
G87	-	Geri delme döngüsü
G88	-	Kaba delik büyütme çevrimi
G89	-	Kaba delik büyütme çevrimi
G90	Kesme döngüsü AA /Mutlak komut B	Mutlak komut
G91	Artımlı komut B	Artımlı komut
G92	Takım konumu kaydı B	Takım konumu kaydı
G94	Dakika başına besleme hızı B	-
G95	Devir başına besleme hızı B	-
G96	Sabit yüzey hızı	-
G97	Sabit yüzey hızı	-
G98	Dakika başına besleme hızı A	Sabit bir döngüde başlangıç seviyesine dönüş
G99	Devir başına besleme hızı A	Sabit bir döngüde R seviyesine dönüş

Notlar

Tornalama sütunundaki son öğelerin bazılarına eklenen alt simgeler, kodların farklı olduğu Grup tipi A ve Grup tipi B arasında yapılan ayrımla ilgilidir. Örneğin Grup tipi B, mutlak ve artımlı komutlar arasında geçiş yapmak için G90 ve G91'i kullandığında, Grup tipi A, bu hareketleri tanımlamak için bunun yerine U ve W adreslerini kullanır.

Alt programlar ve Makrolar

Alt programlar M98 komutu ile çağrılır. Bunlar, tekrar eden kesimler arasında Z eksenini indekslemek gibi çeşitli işlemler için kullanılır. Alt programlar “P” harfi ile belirtilir ve bir “L” alt programın kaç kez çalıştırılması gerektiğini belirtir. Her alt program, denetleyiciyi ana programa veya iç içe geçmişlerse önceki alt programa geri döndüren M99 ile sona erer. Diğer bir yaygın alt program, bir takım değişikliğinden önce veya sonra mod durumlarını sıfırlayan bir alt programdır - bir güvenlik adımı.

Makine üreticisi tarafından sağlanan önceden programlanmış işlevler de alt programlar olarak kabul edilir, ancak bunlar G81 delme döngüsü gibi G kodunda çağrılır.

Makrolar, CNC makinesinin iki önemli şey yapmasını sağlar. Değiştirilebilen değişkenler yaratılarak, oluğun genişliği gibi özellik boyutları program değiştirilmeden ayarlanabilir. Ayrıca aynı programın, bir çizim üzerinde tablo haline getirilebilecek bir parça boyutları ailesini işlemesini sağlar. Değişkenlere, program satırında tipik olarak şu şekilde çağrılan adresler atanır: G00 X#123, makineye değişken adres 123'te saklanan konuma hızlı hareket etmesini söyler.

İşlem için çok hızlı girilen bir sayı hasara ve/veya yaralanmaya yol açabileceğinden, makroları kullanırken çok dikkatli olunmalıdır. CNC programcıları, bu hatalarda kaçınmak için rutin olarak programlara kontroller ekler.