Кіріспе
CNC-де қолданылатын негізгі бағдарламалау тілі (сондай-ақ RS 274) – компьютерлік сандық басқару (CNC) және 3D басып шығару бағдарламалау тілінің ең көп таралған түрі. Ол негізінен компьютерлік көмекпен өндірісте автоматтандырылған станоктарды басқару үшін, сондай-ақ 3D принтерлердегі кескіш бағдарламаларда қолданылады. G әрпі геометрияны білдіреді. G кодының көптеген түрлері бар. G кодтық нұсқаулар машинаның басқару блогына (индустриялық компьютерге) жіберіледі, ол қозғалтқыштарға қайда, қанша жылдамдықпен және қандай траекториямен қозғалу керектігін көрсетеді. Ең көп кездесетін екі жағдай: токарлық немесе фрезерлік станок сияқты станокта кескіш құрал осы нұсқауларға сәйкес материалды кесіп, дайын өнімді қалдырады және/немесе жартылай дайын өнім үш өлшемдегі тоғыз ось бойында құрал траекториясына қатысты дәл орналастырылады, ал олардың бірі немесе екеуі де бір-біріне қатысты қозғала алады. Бұл принцип пішіндеу немесе жылтырату құралдары, фотолитография, 3D басып шығару сияқты қосымша әдістер және өлшеу құралдары сияқты кескіш емес құралдарға да қолданылады.
G code (also RS 274) is the most widely used computer numerical control (CNC) and 3D printing programming language. It is used mainly in computer aided manufacturing to control automated machine tools, as well as for 3D printer slicer applications. The G stands for geometry. G code has many variants. G code instructions are provided to a machine controller (industrial computer) that tells the motors where to move, how fast to move, and what path to follow. The two most common situations are that, within a machine tool such as a lathe or mill, a cutting tool is moved according to these instructions through a toolpath cutting away material to leave only the finished workpiece and/or an unfinished workpiece is precisely positioned in any of up to nine axes around the three dimensions relative to a toolpath and, either or both can move relative to each other. The same concept also extends to noncutting tools such as forming or burnishing tools, photoplotting, additive methods such as 3D printing, and measuring instruments.
Тарих
Сандық басқару бағдарламалау тілінің алғашқы іске асырылуы 1950 жылдары MIT Servomechanisms зертханасында жасалды. Келесі онжылдықтарда көптеген коммерциялық және коммерциялық емес ұйымдар көптеген іске асыруларды жасады. Бұл іске асыруларда G кодының элементтері жиі қолданылды. АҚШ-та қолданылатын G кодының алғашқы стандартталған нұсқасы RS 274, 1963 жылы Electronic Industries Alliance (EIA; кейін Electronic Industries Association деп аталды) тарапынан жарияланды. 1974 жылы EIA RS 274 C-ді бекітті, ол RS 273 (позициялау және түзу кесу үшін өзгермелі блок) және RS 274 B (контурлау және контурлау/позициялау үшін өзгермелі блок) стандарттарын біріктірді. RS 274 стандартының соңғы қайта қаралуы 1979 жылы RS 274 D ретінде мақұлданды. Басқа елдерде ISO 6983 стандарты жиі қолданылады, бірақ көптеген еуропалық елдер басқа стандарттарды пайдаланады. Мысалы, Германияда DIN 66025 қолданылады, ал Польшада бұрын PN 73M 55256 және PN 93/M 55251 стандарттары қолданылған. 1970-1990 жылдары көптеген CNC станок құрастырушылары Fanuc компаниясының станок басқару жүйелерін стандарттау арқылы үйлесімділік қиындықтарын жеңуге тырысты. Siemens, әсіресе Еуропада, CNC басқару жүйелері нарығында тағы бір көшбасшы болды. 2010 жылдары басқару жүйелерінің айырмашылықтары мен үйлеспеушіліктері бұрынғыдай маңызды емес, себебі өңдеу операциялары әдетте CAD/CAM бағдарламаларымен әзірленеді, олар белгілі бір станок үшін тиісті G кодын постпроцессор деп аталатын бағдарламалық құрал арқылы шығарады (кейде жай ғана "пост" деп қысқартылады).
Синтаксисі
G коды циклдар, шартты операторлар және бағдарламашының табиғи тілдегі сөздерді, соның ішінде атауларды (немесе оларды қолдану үшін өрнектерді) жариялаған айнымалыларын қамтимайтын, шектеулі тіл ретінде пайда болды. Ол логиканы кодтауға қабілетсіз болды, тек бағдарламашы көптеген нүктелердің орналасуын қолмен есептеп шығарған "нүктелерді қосу" жолы болды. G кодың ең соңғы нұсқалары жоғары деңгейлі бағдарламалау тіліне жақын макро-тіл мүмкіндіктерін қамтиды. Бұған қоса, барлық негізгі өндірушілер (мысалы, Fanuc, Siemens, Heidenhain) NC бағдарламалары қолданатын айнымалылар арқылы осьтік позициялау деректері және құрал деректері сияқты бағдарламаланатын логикалық контроллер (PLC) деректеріне қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Бұл мүмкіндіктер автоматтандыру қолданбаларын жасауды жеңілдетеді.
Кеңейтулер мен өзгерістер
Кеңейтулер мен өзгерістерді басқару құрылғыларын және станок өндірушілері дербес енгізді, ал нақты басқару құрылғысын пайдаланушылар әрбір өндірушінің өнімдері арасындағы айырмашылықтарды білуі тиіс. G кодының бірыңғай стандартталған нұсқасы – BCL (Binary Cutter Language), ол өте сирек машиналарда ғана қолданылады. MIT-де жасалған BCL CNC станоктарын түзу сызықтар мен доғалар бойынша басқару үшін әзірленген. Кейбір CNC станоктары "әңгімелесу" бағдарламалау режимін қолданады, ол G кодын жасыратын немесе G кодын пайдалануды толығымен айналып өтетін, шеберге ұқсас бағдарламалау тәсілі. Окуманың Advanced One Touch (AOT), Southwestern Industries компаниясының ProtoTRAK, Mazak-тың Mazatrol, Hurco-ның Ultimax және Winmax, Haas-тың Intuitive Programming System (IPS) және Mori Seiki-нің CAPS әңгімелесу бағдарламалық қамтамасы осыған мысалдар.