Tìm hiểu G-Code là gì? Ngôn ngữ lập trình dành cho máy CNC

Gia công CNC là một lĩnh vực đầy tiềm năng nhưng cũng ẩn chứa nhiều thách thức. Làm thế nào để đạt được độ chính xác cao, hiệu quả tối ưu và tiết kiệm chi phí luôn là bài toán nan giải cho các kỹ sư và nhà sản xuất. G-Code chính là chìa khóa giúp bạn chinh phục mọi rào cản trong gia công. Để tìm hiểu G-Code là gì? Bài viết sau đây ATC Machinery sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn qua các thông tin mà chúng tôi cung cấp.

G-Code là gì?

G-Code là ngôn ngữ lập trình CNC cho máy tính điều khiển số. Kỹ thuật viên vận hành máy CNC sẽ sử dụng mã G-Code để chỉ thị vị trí và cách thức di chuyển cho máy.

Hầu hết các máy CNC đều sử dụng mã lệnh G-Code để lập trình, dù cho có sự tồn tại của nhiều ngôn ngữ CNC như Heidenhain, Mazak và các định dạng độc quyền khác.

G-Code không chỉ đơn thuần là một ngôn ngữ lập trình cho máy CNC. Nó là công cụ mạnh mẽ giúp bạn kiểm soát tự động hoàn toàn quá trình gia công cơ khí, từ việc di chuyển dụng cụ, điều chỉnh tốc độ đến thực hiện các chức năng khác. Nhờ có mã lệnh G-Code, bạn có thể:

• Lập trình các đường đi dao tối ưu: Giảm thiểu thời gian gia công, tăng hiệu quả và năng suất.
• Kiểm soát chính xác chuyển động của dụng cụ: Đảm bảo độ chính xác cao cho sản phẩm, hạn chế sai sót và lãng phí vật liệu.
• Tự động hóa các quy trình gia công: Tiết kiệm chi phí nhân công, nâng cao năng lực sản xuất và giảm thiểu rủi ro.
• Thực hiện các thao tác gia công phức tạp: Tạo ra những sản phẩm có thiết kế tinh xảo và độ hoàn thiện cao.

Với G-Code, bạn có thể:

• Biến những ý tưởng thiết kế khó nhằn thành hiện thực hoàn hảo.
• Nâng cao chất lượng sản phẩm và tăng khả năng cạnh tranh.
• Tối ưu hóa quy trình gia công và tiết kiệm chi phí sản xuất.

Để thực hiện tự động hóa nhiều công việc cùng một lúc một cách chính xác và an toàn thì G-Code được chia ra thành nhiều mã lệnh con nhỏ khác để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Cụ thể, để hiểu rõ chức năng của lệnh G-Code trong việc điều khiển các loại máy CNC gia công tự động, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu từng ví dụ minh họa cụ thể của G-Code.

Ví dụ minh họa cách sử dụng lệnh G01: 

Lệnh G01 được sử dụng để di chuyển dụng cụ theo đường thẳng với tốc độ xác định. Dưới đây là ví dụ về cách sử dụng lệnh G01 để di chuyển dụng cụ từ điểm A (x = 10, y = 10, z = 10) đến điểm B (x = 20, y = 20, z = 20):

N01 G00 X10 Y10 Z10 (Di chuyển nhanh đến điểm A)
N02 G01 X20 Y20 Z20 F1000 (Di chuyển đến điểm B với tốc độ 1000 mm/phút)
N03 G00 X0 Y0 Z0 (Di chuyển nhanh về điểm gốc)

Giải thích:

• N01: Số thứ tự của chương trình.
• G00: Lệnh di chuyển nhanh.
• X10 Y10 Z10: Tọa độ điểm A.
• G01: Lệnh di chuyển theo đường thẳng.
• X20 Y20 Z20: Tọa độ điểm B.
• F1000: Tốc độ di chuyển là 1000 mm/phút.
• N03: Di chuyển nhanh về điểm gốc.

Lưu ý:

• Tốc độ di chuyển có thể được thay đổi bằng cách thay đổi giá trị F.
• Có thể sử dụng các lệnh G02 và G03 để di chuyển dụng cụ theo cung tròn.
• Có thể sử dụng các lệnh M để điều khiển các chức năng khác của máy CNC, chẳng hạn như bật/tắt trục chính hoặc thay đổi dao.

Ví dụ minh họa cách sử dụng lệnh G28:

Lệnh G28 được sử dụng để di chuyển dụng cụ về điểm gốc của máy CNC. Dưới đây là ví dụ về cách sử dụng lệnh G28:

N01 G28 (Di chuyển về điểm gốc)

Giải thích:

• N01: Số thứ tự của chương trình.
• G28: Lệnh di chuyển về điểm gốc.

Lưu ý:

• Có thể sử dụng các lệnh G29 và G30 để di chuyển dụng cụ về các điểm gốc thứ hai và thứ ba.
• Có thể sử dụng các lệnh M để điều khiển các chức năng khác của máy CNC, chẳng hạn như bật/tắt trục chính hoặc thay đổi dao.

Ý nghĩa của mã lệnh G-Code

Với những người mới, phải mất khá nhiều thời gian mới có thể hiểu được dòng mã G-Code của máy CNC. Trong khi toàn bộ ngôn ngữ được gọi là mã G – Code, xét về mặt kỹ thuật nói “mã” chỉ nói đến một hướng dẫn duy nhất trong ngôn ngữ. Mỗi “mã” gồm một địa chỉ chữ cái và một số và đưa ra một hướng dẫn cụ thể cho máy.

Các dòng mã G – Code hầu hết sẽ bắt đầu bằng chữ G. Lý do là vì chữ “G” biểu thị mã chuẩn bị. Chúng sẽ báo cho máy biết loại chuyển động nào là bắt buộc hoặc có thể sử dụng giá trị bù nào. Chính vì thế, các mã bắt đầu bằng G hầu như luôn được tìm thấy khi bắt đầu một dòng mã G.

Ví dụ điển hình: 

• G00: Là lệnh định vị dao nhanh, dụng cụ cắt di chuyển với tốc độ tối đa.
• G01: Là lệnh nội suy cắt gọt được di chuyển theo đường thẳng với tốc độ tiến dao F thiết lập bởi người vận hành.
• G02: Là lệnh nội suy cắt gọt cung tròn cùng với chiều kim đồng hồ.
• G03: Là lệnh nội suy cung tròn ngược chiều với kim đồng hồ.

Không phải tất cả các mã G đều được bắt đầu bằng chữ G!

Trong khi các mã bắt đầu bằng G rất phổ biến, tất cả 26 chữ cái của bảng chữ cái được sử dụng trong mã G.

Ví dụ: 

• S: Chức năng thiết lập tốc độ quay cho trục chính
• F: Chức năng thiết lập tốc độ di chuyển tịnh tiến của bàn máy.

Và cần quan tâm đến một số điều cơ bản khác như:

• Chữ X để chỉ thị sự di chuyển ngang trục X của bàn máy.
• Chữ Y để chỉ thị sự di chuyển dọc trục Y của bàn máy.
• Chữ Z để chỉ thị độ sâu di chuyển của trục Z.

Trong đó, các số bên cạnh các chữ cái này xác định tọa độ di chuyển cho bàn máy.

Bạn xem thêm: Máy Tiện CNC Chính Hãng, Giá Tốt, Bảo Hành Lâu Dài – ATC Machinery

Các mã lệnh G dùng cho máy tiện CNC

Danh sách các lệnh G trong tiện CNC – Lathe với hệ FANUC Oi-T:

Các mã lệnh G dùng cho máy phay CNC – Mill

Hướng dẫn lập trình mã G-Code cơ bản

Để giúp bạn thể hiểu rõ hơn về nguyên lý làm việc với các mã lệnh G-Code, dưới đây ATC sẽ hướng dẫn bạn cách lập trình mã G-Code cơ bản:

1. Khởi động với hệ tọa độ

Tương tự như bản đồ, G-Code sử dụng hệ tọa độ để xác định vị trí của dụng cụ cắt trên bề mặt chi tiết gia cần gia công máy CNC. Có hai hệ tọa độ chính:

• Hệ tọa độ tuyệt đối: Điểm gốc cố định, các vị trí gia công được xác định dựa trên khoảng cách so với điểm gốc này.
• Hệ tọa độ tương đối: Điểm gốc di chuyển theo vị trí hiện tại của dụng cụ cắt so với phôi, các vị trí gia công được xác định dựa trên khoảng cách so với vị trí trước đó.

2. Làm quen với các câu lệnh G-Code phổ biến

• G00 (Rapid Positioning): Dùng để di chuyển công cụ cắt nhanh đến một vị trí mà không cần quan tâm đến đường đi của nó.
• G01 (Linear Interpolation): Dùng để di chuyển công cụ cắt theo đường thẳng với tốc độ được chỉ định.
• G02 và G03 (Circular Interpolation): Dùng để di chuyển công cụ cắt theo một cung tròn hoặc vòng tròn. G02 di chuyển theo chiều kim đồng hồ, còn G03 thì ngược chiều kim đồng hồ.
• G04 (Dwell): Dùng để dừng máy trong một khoảng thời gian xác định.
• G17, G18, G19: Chọn mặt phẳng gia công (XY, XZ, YZ).
• G20 và G21: Chọn đơn vị đo (inch hoặc mm).
• G28: Di chuyển công cụ về vị trí tham chiếu.
• G90 và G91: Chọn chế độ lập trình tuyệt đối hoặc gia tăng.

3. Ví dụ lập trình G-Code thực tế

Hãy xem một ví dụ cụ thể về chương trình G-Code dùng để phay một rãnh chữ nhật:

G90 ; Chọn chế độ tuyệt đối
G00 X0 Y0 Z5 ; Di chuyển nhanh đến vị trí (0, 0) và nâng dụng cụ lên 5mm
G01 Z0 ; Hạ dụng cụ xuống mặt phôi
G01 X100 ; Di chuyển đến vị trí (100, 0)
G01 Y50 ; Di chuyển đến vị trí (100, 50)
G01 X0 ; Di chuyển đến vị trí (0, 50)
G01 Y0 ; Di chuyển về vị trí ban đầu (0, 0)
G00 Z5 ; Nâng dụng cụ lên 5mm
M30 ; Kết thúc chương trình

Các phần mềm và công cụ hỗ trợ tạo mã G-Code

Ngày nay, dưới sự tiến bộ vượt bật của công nghệ và sự ra đời của các phần mềm và công cụ hỗ trợ tạo mã G-Code tự động, đã giúp cho việc lập trình và vận hành các loại máy CNC trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Dưới đây, hãy cùng ATC tìm hiểu những phần mềm hỗ trợ đắc lực trong việc tạo mã G-Code và gia công CNC tự động.

Phần mềm CAM là gì?

CAM là viết tắt của Computer Aided Manufacturing, là phần mềm lập trình cho máy CNC để điều khiển máy gia công theo bản vẽ của CAD. Hiểu theo cách đơn giản, CAM là cầu nối giữa phần mềm thiết kế CAD và máy công cụ CNC. Sau khi có bản thiết kế hoàn chỉnh được thực hiện bởi CAD chúng ta nhập nó vào phần mềm CAM để xuất ra đoạn chương trình cho máy CNC gia công.

Nếu trước đây bạn phải dành rất nhiều thời gian để vẽ, nghiên cứu và tính toán để tạo ra những câu lệnh và tối ưu hóa đường dao chạy trên máy CNC. Thì ngày nay, với phần mềm CAM thì công đoạn này được diễn ra nhanh chóng và dễ dàng hơn rất nhiều. Trong phần mềm CAM tích hợp sẵn các tính năng như: tối ưu hóa đường chạy dao, tốc độ cắt, tự động tạo mã G-Code, xem trước quá trình gia công trên máy tính, và nhiều tính năng vượt trội khác bạn có thể tìm hiểu thêm.

Điều này trực tiếp góp phần nâng cao độ chính xác trong gia công và tiết kiệm chi phí sản xuất tổng thể từ đó nâng cao năng suất sản xuất cho doanh nghiệp.

Phần mềm CAD là gì?

CAD là viết tắt của Computer Aided Design, là phần mềm thiết kế được sử dụng trên máy tính giúp kỹ sư thiết kế mô hình hóa các bản vẽ, lập và xuất các tài liệu thiết kế dựa trên kỹ thuật đồ họa. Sản phẩm của phần mềm này tạo ra có thể là bản vẽ 2D hoặc mô hình thiết kế 3D. Phần mềm CAD còn xác định hình dạng và có thể được sử dụng trong phần mềm CAM để mô phỏng quá trình gia công cho máy CNC.

Với phần mềm CAD bạn chỉ cần chọn kiểu chi tiết mà bạn muốn vẽ, sau đó nhập các thông số của chi tiết như: chiều dài, chiều rộng, đường kính, số lượng răng cưa,… Phần mềm CAD có thể tạo ra hình vẽ chính xác lên đến 90%. Bạn chỉ cần điều chỉnh một số thứ là đã hoàn thành một bản vẽ chi tiết hoàn rất nhanh chóng những vẫn đảm bảo chính xác.

Ngoài ra bạn có thể tham khảo các phần mềm mô phỏng CNC để có thêm kiến thức hữu ích cho mình.

Công ty ATC Machinery là đơn vị uy tín chuyên phân phối các dòng máy CNC chính hãng của các thương hiệu đến từ Nhật Bản. Quý khách có nhu cầu tìm hiểu về tính năng, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và đặc biệt là có nhu cầu muốn mua các loại máy CNC vui lòng liên hệ đến ATC Machinery để được nhân viên tư vấn và hỗ trợ!

Như vậy, qua bài viết bạn đọc đã biết được G-Code là gì cũng như nắm rõ các mã lệnh dùng cho máy tiện CNC, máy phay CNC. Mời bạn tiếp tục theo dõi các bài viết tiếp theo tại website để cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích khác. 

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY TNHH MÁY CÔNG CỤ ATC

– Địa chỉ: 

• HCM: 55/4E Tiền Lân 1, Bà Điểm, Hóc Môn
• Hà Nội: Thôn Đìa, xã Nam Hồng, huyện Đông Anh

– Hotline: 

• Tư vấn bán hàng: 0902 419 483
• Hỗ trợ kỹ thuật: 0911 122 122

– Website: https://atcmachinery.com/

– Fanpage: https://www.facebook.com/atcmachinery/

Nguồn tham khảo: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_control