Quick G-Code Arc Tutorial: Make G02 & G03 Easy, Avoid Mistakes

Interpolacja Kołowa to ruch wzdłuż łuku kołowego

po zakończeniu dyskusji o interpolacji liniowej lub ruchu w linii prostej, następnie dochodzimy do interpolacji kołowej, która jest ruchem wzdłuż łuku kołowego. Poza dość egzotyczną zdolnością do podążania ścieżką „NURBS”, większość kontrolerów g-code obsługuje tylko dwa rodzaje ruchu: liniowy i kołowy. Interpolacja kołowa jest nieco bardziej wymagająca w przypadku maszyny, ponieważ dwie osie muszą być precyzyjnie skoordynowane. Narysowanie pełnego okręgu wymaga nie tylko skoordynowanego ruchu, ale odwrócenia kierunku w każdym z 4 punktów kwadrantu. Będą to punkty odpowiadające 0, 90, 180 i 270 stopni. Jeśli maszyna ma w ogóle Luz, będzie to oczywiste przy tych odwrotach, ponieważ będzie tam usterka w cięciu.

ruch kołowy jest trybem inicjowanym przez G02 i G03

podobnie jak ruch liniowy (inicjowany przez G00 i G01), ruch kołowy jest trybem inicjowanym przez G02 lub G03. G02 ustanawia tryb dla łuków kołowych zgodnie z ruchem wskazówek zegara. G03 ustanawia tryb dla łuków kołowych przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Definiowanie łuku dla Sterownika CNC

po ustanowieniu trybu G02 lub G03 łuki są definiowane w kodzie G poprzez identyfikację ich 2 punktów końcowych i centrum, które musi być równo oddalone od każdego punktu końcowego, w przeciwnym razie wystąpi alarm. Punkty końcowe są łatwe. Bieżący punkt kontrolny lub miejsce rozpoczęcia bloku ustanawia jeden punkt końcowy. Drugi może być ustalony za pomocą współrzędnych XYZ. Centrum jest nieco bardziej złożone.

Definiowanie środka za pomocą przesunięć względnych IJK

środek jest najczęściej identyfikowany za pomocą I, J lub K w celu ustalenia przesunięć względnych od punktu początkowego łuku do środka. Oto typowy łuk zgodnie z ruchem wskazówek zegara:

Definiowanie środka łuku za pomocą IJK…

ten łuk zaczyna się na X0Y2 i kończy na X2Y0. Centrum jest w X0Y0. Możemy to określić w g-kodzie w ten sposób:

G02 (Ustaw tryb łuku zgodnie z ruchem wskazówek zegara)

X2Y0 I0J-2.0

I I J określają względne współrzędne od punktu początkowego do środka. Innymi słowy, jeśli dodamy wartość I do punktu początkowego X, a wartość J do punktu początkowego y, otrzymamy X i Y dla środka.

Definiowanie środka poprzez Promień za pomocą „R”

możemy również zdefiniować środek poprzez podanie promienia okręgu. W tym przypadku nasz okrąg ma promień 2, więc kod g może być po prostu:

G02

X2Y0 R2

wielu z was będzie decydować tu i teraz, że ponieważ R jest łatwiejsze do zrozumienia i krótsze do pisania, po prostu użyjesz R i zapomnisz o IJK. Ale nauczyciele CNC na świecie zasugerują, że powinieneś preferować IJK. Ich argumentem jest to, że kiedy używasz IJK, dostajesz podwójne sprawdzenie, czy twój łuk jest poprawny.

dlaczego?

ponieważ kontroler może obliczyć rzeczywisty zestaw współrzędnych dla Centrum poprzez IJK. Gdy ma współrzędne środka, może sprawdzić, czy jest równo odległa od obu punktów końcowych. Sprawdzenie każdej z tych dwóch odległości jest podwójną kontrolą. W przypadku formatu” R ” kontroler nie ma takiej podwójnej kontroli. Musi wybrać środek, który gwarantuje równą odległość.

osobiście Nie wiem, czy Zgadzam się z instruktorami CNC, że to zapewnia jakieś dodatkowe sprawdzenie, czy nie. Mówię, idź z którymkolwiek podejściem ma sens dla konkretnej sytuacji, ale zdecydowanie powinieneś być zaznajomiony i wygodny z obydwoma. I tak będziesz musiał czuć się komfortowo ze względnymi współrzędnymi, ponieważ są cholernie przydatne. Równie dobrze możesz się rozgościć.

to tak, jakby powiedziano ci, że powinieneś używać uchwytu 4-szczękowego na tokarce tylko podczas pierwszego startu, więc będziesz miał bardzo wygodne wybieranie go. To dobra umiejętność, aby być dobrym jako mechanik!

różnice w składni Arc dla różnych dialektów i trybów kodu G

gdy IJK nie są przyrostowe, a co z IJK i R? Plus inne Modalne wybryki i wariacje łuku

to kolejne z tych miejsc, w których dzieje się wiele niejasnych rzeczy i musisz wiedzieć, co zrobi twój kontroler bez zakładania czegokolwiek. Ogólnie rzecz biorąc, zasada ma być taka, że jeśli masz zarówno IJK, jak i R w tym samym bloku, R ma pierwszeństwo, a IJK jest ignorowane. Ale są kontrolery, które nie działają dokładnie w ten sposób, więc upewnij się, że wiesz, co się dzieje.

g-Wizard Editor pozwala określić kilka parametrów w swoim poście, które określają, jak działają łuki. Oto zrzut ekranu z opcjami konfiguracji:

opcje Arc dla symulacji kodu G

przejdźmy do tych opcji:

– Przyrostowy vs absolutny IJK: omówiliśmy IJK jako oferujący współrzędne względem punktu początkowego dla środka. Dodaj I do X, J do Y I K do Z punktu początkowego i dostaniesz środek. Wiele kontrolek ma również opcję, aby IJK było bezwzględnymi współrzędnymi środka.

– Modalne Centra IJK: gdy IJK są bezwzględnymi współrzędnymi centrum, niektóre kontrolery zapamiętają ostatni zdefiniowany środek, stąd IJK jest modalny w tym przypadku. Korzystając z takiej konfiguracji sterowania, możesz po prostu nadal wydawać polecenia XYZ dla łuków bez konieczności definiowania nowego środka za każdym razem. Nie jest jasne, że zaoszczędzisz dużo-jak często chcesz robić kilka łuków z tym samym środkiem?

– Modalne centra R: inną odmianą pomysłu centrum modalnego jest umożliwienie, aby promień określony przez „R” był modalny. Niezależnie od tego, jakie było ostatnio użyte R, kontroler zapamiętuje i ponownie używa tej wartości, jeśli nie podano R. Wydaje się to bardziej przydatne niż modalne IJK. Na przykład kieszeń może mieć łuki dla rogów o tym samym promieniu.

– nadaj pierwszeństwo R: jak wspomniano, większość kontrolerów będzie używać „R”, gdy zarówno „R”, jak i „IJK” są podane w tym samym bloku. Ale ta opcja pozwala zmienić ten priorytet na IJK, jeśli kontroler działa w ten sposób.

– Helical Interp.: Ta opcja określa, czy kontroler pozwala na interpolację spiralną.

najczęstszy Problem z konfiguracją Cam Post lub symulatora CNC: Absolutny vs względny IJK

wszyscy mieliśmy doświadczenie patrzenia na backplot (lub co gorsza, widząc go w rzeczywistym ruchu narzędzia, który jest dość przerażający) i widząc gigantyczne prawie kompletne koła i brak oznak znanych ruchów części, których spodziewaliśmy się zobaczyć. Oto typowy przykład:

wygraweruj plik ze złymi ustawieniami postów dla łuków…

jeśli widzisz tego rodzaju rzeczy, pierwszą rzeczą do sprawdzenia jest bezwzględne kontra względne IJK dla łuków. Ustawienie musi być zgodne między tym, co wytwarza Kamera, a tym, czego oczekuje kontroler lub symulator.

Wypróbuj nasz darmowy symulator i edytor kodu G

ułamki Okręgu, ćwiartki i kontrolery

pierwszą rzeczą w łuku jest to, że nie można określić więcej niż łuk 360 stopni. Istnieją od tego pewne wyjątki w niektórych kontrolerach dla interpolacji spiralnej (patrz poniżej), tylko dlatego, że może być użyteczna dla heliksów. Gdy pożądane jest pełne kółko, Ustaw punkty początkowe i końcowe równe sobie:

G01 X3.25 Y2.0

G02 X3.25 Y2.0 I-1.25 J0

co ciekawe, nie można określić pełnego okręgu z notacją „R”. Dzieje się tak dlatego, że istnieje nieskończona liczba okręgów, które zaczynają się i kończą w tym samym punkcie określonego promienia, więc kontroler nie ma pojęcia, jakie może być prawidłowe koło.

jest jeszcze więcej zabawnych interesów z „R” i większymi łukami. Na przykład łuk może nadal mieć określony promień i kierunek zgodny z ruchem wskazówek zegara (lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara), ale środek jest niejednoznaczny, jeśli poruszasz się o więcej niż 90 stopni. Na przykład:

jeśli R jest ujemne, przyjmuje dłuższą ścieżkę (na Żółto). Pozytywne dostaje krótszą ścieżkę.

biorąc pod uwagę dwie pokazane opcje, kontroler wybiera ścieżkę na podstawie znaku promienia. Ujemne siły im dłuższy łuk, dodatnie tym krótszy. Znak ujemny zmusza kontrolera do poszukiwania wykonalnego łuku powyżej 180 stopni.

niektóre kontrolery są nadal dotykowe i nie będą programować łuku, który przekracza linię kwadrantu. W związku z tym największy kąt, po którym może podążać łuk, wynosi 90 stopni, a kąt ten nie może przekroczyć 0, 90, 180 lub 270 stopni. Dla kątów 90 stopni, które przekraczają linię kwadrantu, muszą być podzielone na dwie części, z połączenia między częściami jest prawo na linii kwadrantu.

pełne okręgi bez XYZ

pełne okręgi powstają, gdy punkt początkowy i końcowy są identyczne, a środek jest określony przez IJK (pamiętaj, R prowadzi do nieskończonej liczby okręgów). Biorąc pod uwagę, że chcesz, aby początek i punkt końcowy były takie same, możesz nie musieć nawet określać punktu końcowego za pomocą XYZ. Niektóre kontrolery mogą tego wymagać, ale większość nie. Oto prosty program g-code, który tworzy 3 okręgi w ten sposób:

N45 G0 X-2. Y. 75
N46 G1 Z-.5 F10.
N47 Y. 5 F30. S2000
N48 G2 J-1.1
N49 G1 Y. 75
N50 Z. 2
N51 G0 X. 75 Y-3.4
N52 G1 Z -.5 F10.
N53 X. 5 F30.
N54 G2 I-1.1
N55 X. 75
N56 Z. 2
N57 G0 X-4.75 Y-3.4
N58 G1 Z -.5 F10.
N59 X-4.5 F30.
N60 G2 I1. 1
N61 G1 X-4, 75
N62 Z. 2

a oto jak wygląda backplot:

Wskazówka, Aby uprościć Programowanie łuku: Zacznij od segmentów

kiedy układam ścieżkę narzędzia, wolę pozostawić łuki do końca. W miejsce każdego łuku umieszczam po prostu segment linii, którego punkty końcowe odpowiadają punktom końcowym łuku. Ułatwia to szybkie uzyskanie szorstkiego szkicu ścieżki narzędzia i często wydaje się, że łatwiej jest wrócić i przekształcić linie w łuki, gdy podstawowa struktura jest już na miejscu.

Interpolacja śrubowa

helisa to łuk, który stale porusza się w trzecim wymiarze, jak gwint śrubowy. Za pomocą interpolacji spiralnej określamy taki łuk za pomocą G02 / G03, aby przesuwać frez po spirali. Można to zrobić do frezowania gwintów, interpolacji otworu lub wielu innych celów. Oto backplot z programu frezarki gwintów 1/4 „NPT:

Helix do frezowania gwintów…

oto próbka kodu z programu do frezowania gwintów:

G01 G91 Z – 0.6533 F100.
G01 G42 D08 X0. 0235 Y-0.0939 F10.
G03 X0.0939 Y0.0939 Z0.0179 R0.0939
G03 X-0.1179 Y0.1179 Z0.0179 R0.1179
G03 X-0. 1185 Y-0. 1185 Z0.0179 R0.1185
G03 X0.1191 Y-0.1191 Z0. 0179 R0. 1191 F16.
G03 X0.1196 Y0.1196 Z0.0179 R0.1196
G03 X-0.1202 Y0.1202 Z0.0179 R0. 1202 F26.
G03 X-0, 1207 Y-0, 1207 Z0.0179 R0.1207
G03 X0.1213 Y-0, 1213 Z0.0179 R0.1213
G03 X0.1218 Y0.1218 Z0.0179 R0.1218
G03 X-0.0975 Y0.0975 Z0.0179 R0.0975

jest to format ” R ” (promień) dla łuków i zauważ, że istnieje współrzędna Z określająca zmianę głębokości dla punktu końcowego każdego łuku. Kod ten wykorzystuje ruch względny (G91), więc każdy „Z0.0179″ przesuwa frez o 0.0179” głębiej.

G-Wizard Editor dostarcza bardzo przydatnych informacji, które pomogą w zrozumieniu interpolacji spiralnej. Oto podpowiedź z trzeciej linii (pierwszy ruch łuku):

Uwaga skok gwintu jest obliczany jako 0,1″

GWE zmierzy i poda skok helisy, który w tym przypadku wynosi 0,100″. Może to być przydatne do określenia, jakiego rodzaju wątek jest frezowany. Możemy również zobaczyć, że ten konkretny łuk biegnie od 270 stopni do scosh więcej niż zero (0,1 stopnia).

o wiele bardziej szczegółowo omówimy frezowanie gwintów w późniejszym rozdziale poświęconym w całości temu tematowi. Na razie chcieliśmy, żebyście zapoznali się z pomysłem, że można tworzyć spirale, a także płaskie dwuwymiarowe łuki.

tworzenie ścieżek narzędzi Twoja maszyna będzie szczęśliwsza z

za każdym razem, gdy frez zmienia kierunek, dodaje pewną ilość stresu. Frez będzie gryzł materiał mniej lub bardziej niż wcześniej, w zależności od tego, czy kierunek zmienia się w kierunku obrabianego przedmiotu (lub nieobciętego materiału), czy od niego. Twoja maszyna będzie znacznie szczęśliwsza, jeśli zaprogramujesz łuk, a nie nagłą prostą zmianę kierunku. Nawet łuk o bardzo małym promieniu pozwoli sterownikowi uniknąć natychmiastowej zmiany kierunku, co w najlepszym przypadku może pozostawić ślad na wykończeniu, a w najgorszym przypadku spowodować drgania lub inne problemy. W przypadku niewielkich zmian kierunku może nie być warto. Ale im bardziej nagła zmiana, przy 90 stopniach jest bardzo nagła, tym większe prawdopodobieństwo, że powinieneś użyć łuku, aby ułatwić skręt.

łuki są również użytecznym sposobem na wejście do cięcia, zamiast mieć barkę tnącą prosto. Aby uzyskać informacje na temat wprowadzania cięcia za pomocą łuku, zobacz stronę ścieżki narzędzia z kursu posuwy i prędkości frezowania.

ćwiczenia

1. Pobierz instrukcję obsługi sterownika CNC i przejdź przez ustawienia łuku, aby skonfigurować GWE tak, aby pasowało do sposobu działania sterownika.

2. Zrób trochę eksperymentów z GWE. Utwórz ścieżki narzędzi, które zawierają łuki, dopóki nie będziesz mieć żadnych problemów z ich tworzeniem.

Następny Artykuł: Uruchamianie G-Code Simulator GWE

wypróbuj darmową wersję próbną G-Wizard G-Code Editor …