G-code

G-code (کد هندسی: geometric code) رایج‌ترین زبان برنامه‌نویسی CNC (کنترل عددی کامپیوتری: computer numerical control) است که برای هدایت ماشین‌های تولیدی تحت کنترل کامپیوتر استفاده می‌شود. این یک زبان کامپیوتری نیست، بلکه گروهی نزدیک از زبان‌های سطح بالا (و از نظر تئوری قابل خواندن برای انسان) است که دستورالعمل‌های کنترل موتور و رله/سوئیچ را برای عملکردهای ماشین ارائه می‌کند، مانند: موتورهای تراورس محور، سرعت اسپیندل ،موقعیت های فیزیکی نسبت به یک داده مطلق یا نسبی.

تولد زبان G-Code:

در سال ۱۹۵۷، جان بکوس(John Backus) زبان فرترن (Fortran) را اختراع کرد.

این احتمالاً قدیمی ترین زبان برنامه نویسی است که هنوز هم استفاده می شود، برای انجام محاسبات آماری و ریاضی طراحی شده است.

این مهم است زیرا تنها یک سال بعد بود که اولین نسخه G-Code (به نام RS-274) در سال ۱۹۵۸ اختراع شد.

این باعث می‌شود G-Code یکی از اولین زبان‌های برنامه‌نویسی باشد که ما هنوز هم از آن استفاده می‌کنیم و استفاده از آن سال به سال همچنان در حال افزایش است، به خصوص اکنون که چاپگرهای سه بعدی و همچنین ماشین‌های CNC هر دو از G-Code استفاده می‌کنند.

G-Code چیست؟

G-code یک زبان برنامه نویسی است که از یک سری دستورات دقیق برای انجام عملکردهای دقیق ساخته شده است. کنترل‌کننده ماشین ،دستورات G-code را به دستورالعمل‌های حرکتی مناسب برای عملکرد محور، اسپیندل و خنک‌کننده تبدیل می‌کند.

در زیر چند نمونه از دستورالعمل های G-code آورده شده است:

• G21: تنظیم سیستم اندازه گیری روی متریک، میلی متر
• G0 X34: ابزار با حداکثر سرعت پیمایش ۳۴+ میلی متر در امتداد محور X از موقعیت قبلی حرکت می کند.
• G1 X34 F150: ابزار ۳۴+ میلی متر در امتداد محور X با سرعت مشخص (۱۵۰ میلی متر بر ثانیه) حرکت می کند.

این کد همچنین جنبه هایی از قبیل: موقعیت های هندسی که قرار است برش دهنده در آن قرار گیرد، سرعت اسپیندل مورد نیاز و تغییرات ابزار، و سرعت و مسیری که در نزدیک شدن به قطعه مورد استفاده قرار می گیرد، تعیین می کند. بسیاری از دستورات G-code حالتی هستند، این امر به این معنی است که دستور تا زمانی که با دستور حالتی دیگری از همان نوع جایگزین شود،ملزم به اجرا می باشد.مثلا زمانی که شما در ابتدا سرعت اسپیندل را ۱۵۰۰۰ دور بر دقیقه تنظیم کنید، تا زمانی که در مراحل بعدی سرعت دیگری را برای اسپیندل در نظر نگیرید همان ۱۵۰۰۰ دور بر دقیقه باقی می ماند.

کاربرد G-code چیست؟

G-code در نظر گرفته شده است که به ماشین ها بگوید چه کاری انجام دهند یا چگونه حرکت کنند. یک فرآیند استدلال سه بعدی، هدایت برش‌ها، نازل‌های چاپ و غیره را از طریق مسیری که آنها را برای کار مورد نظر قرار می‌دهد و دستور را اجرا می‌کند، کدگذاری می‌کند.

در طول مسیر، G-code سرعت اسپیندل و جریان مایع خنک کننده را مشخص می کند و هرگونه تغییر ابزار لازم را کنترل می کند. این زبان به برنامه‌نویسان CNC (یا سایر ماشین‌های مبتنی بر رایانه) اجازه می‌دهد تا توالی‌های برش و حرکت را بنویسند که رویه‌های دقیقی را ایجاد می‌کند که ماشین‌هایشان می‌توانند بدون نظارت دنبال کنند.

از G-code در چه جاهایی استفاده می شود؟

کدهای G اغلب در برنامه نویسی ماشین آلات تولیدی پیچیده با کمک کامپیوتر مانند: آسیاب های ۳ محوری CNC، مراکز ماشینکاری ۴ یا ۵ محوری CNC، تراش های CNC، مته ها و مته های جیگ CNC، و ماشینکاری به روش تخلیه الکتریکی یا سایر مراکز ماشینکاری سیم برش (Wire Cutting). همچنین در انواع عملیات پرینت سه بعدی بسیار رایج است.

G-Code چگونه کار می کند؟

G-code مجموعه ای از نقاط و دستورالعمل های خط به خط را مشخص می کند که در یک دستگاه CNC برنامه ریزی شده اند. این زبان در یک محیط مختصات متعامد (یا گاهی اوقات قطبی) عمل می کند به طوری که برنامه نویس می تواند حرکات پیمایشی، سرعت اسپیندل، حرکات برش و دستورات خنک کننده را بنویسد. دستورات در کنترل کننده ماشین به سیگنال های کنترل برای قطعاتی مانند موتورها و پمپ ها تبدیل می شوند.

برای مثال، دستورالعملی برای حرکت در امتداد یک قوس در جهت عقربه های ساعت بین دو مختصات با سرعت تعیین شده باید به سیگنال های الکتریکی تبدیل شود که موتورها را به حرکت در می آورند. بنابراین یک کد G به عنوان یک سیگنال کنترل مستقیم ماشین عمل نمی کند، بلکه دستورالعمل هایی را به یک کنترل کننده ادغام شده در ماشین ارائه می دهد. مانند برنامه نویسی کد ماشین، دستورات G-code سطح بالا به شکلی از زبان ماشین برای اجرا تبدیل می شوند.

انواع G-Code:

انواع مختلفی از کدهای G وجود دارد که به گروه های تابعی یا زیر گروه تقسیم می شوند. برخی از دستورات حالتی هستند، به این معنی که تا زمانی که با دستور حالتی دیگری جایگزین شوند معتبر هستند. برخی دیگر غیر حالتی هستند، بنابراین عملی را مشخص می کنند که فقط یک بار اتفاق می افتد.

بهترین ویرایشگر G-Code چیست؟

بهترین ویرایشگر G-Code ،به نیازهای کاربر بستگی دارد. دو مخاطب بسیار متفاوت برای این زبان وجود دارد: برنامه نویسان حرفه‌ای و کاربران مبتدی. برنامه نویسان ابزار CNC حرفه‌ای – افرادی که به قدری با G-code سروکار دارند که برایشان همانند زبان مادری شده است – معمولاً به یک رابط ویرایشگر متنی بدون حاشیه، یک ابزار تجسم و چند میانبر عملگر انبوه نیاز دارند. در مقابل، کاربران مبتدی و خانگی ممکن است به کمک بیشتری نیاز داشته باشند.

در زیر تعدادی از بهترین ویرایشگرهای G-code برای کاربران در هر دو انتهای طیف فهرست شده است:

NCPlot:

NCPlot یک محیط ویرایشگر متن ساده‌گرا است که شامل ابزارهای عالی برای ویرایش G-code است. همچنین دارای یک جعبه ابزار منظم برای تولید G-code از متن و دارای ابزارهای تخمین زمان است.

TextPad:

TextPad یک نرم افزار کم هزینه اما توانمند با بسیاری از ابزارهای مورد نیاز برای برنامه های کاربردی گران تر است. این اساسا یک نسخه مجهز به کد G از Notepad ویندوز است، اما با برخی تفاوت‌های مهم از جمله توانایی وارد کردن و ادغام مستقیم گروه‌های کد G در یک فایل واحد و قابلیت رنگ‌آمیزی گروه‌های کد.

ویرایشگر G-Wizard:

ویرایشگر G-Wizard از یک روش بسیار قابل دسترسی مبتنی بر ویرایش بصری استفاده می کند. این نرم افزار از CNCCookbook مجموعه ای از ابزارهای قدرتمند و اطلاعات مشاوره ای است. روش اصلی “G-code مکالمه‌ای” نامیده می شود و با استفاده از دستورات سطح بالا مانند “face mill the part” عمل می کند و به طور خودکار بلوکی از G-code را برای این عمل ایجاد می کند. همچنین دارای یک الگوریتم بررسی خطا است که از ایراداتی مانند برخورد کاترها به قطعه در مراحل پیمایش محافظت می کند.

آیا G-code در همه ماشین های CNC استفاده می شود؟

بله، G-code در تمام دستگاه های CNC استفاده می شود. این ابزاری برای تبدیل مدل‌های سه بعدی به عمل برش است.

شرکت ایده آل آرسس پاسارگاد، طراحی در زمینه‌های صنعتی ،تجهیزات آشپزخانه، مدل‌های دکوراتیو، پهبادها و غیره را انجام داده و در کنار آن خدمات پرینت سه بعدی با تکنولوژی FDM را نیز بر عهده می گیرد.

همچنین با استفاده از چاپگر سه بعدی، نمونه اولیه مدل های طراحی شده را برای بهینه سازی و جلوگیری از هرگونه خطا در مراحل تولید انبوه، چاپ می کنیم.