Linguagens de programação de máquina:comandos de código G vs. códigos M

Grande parte da usinagem multitarefa e multieixo de hoje não funcionaria sem a programação da máquina. Aqui estão os fundamentos das linguagens de programação de máquina:G-code, M-code e CAM—com um olhar para o futuro além do G-code.

Para compreender o papel da programação de máquinas na fabricação CNC hoje, é necessário um entendimento básico do código G e do código M.

“A usinagem CNC existe há 40 ou 50 anos, portanto, não é um processo novo em nossa indústria”, diz Kevin Finan, instrutor da Atlantic Technical College and Technical High School. Quando Finan ensina fabricação e usinagem, ele começa certificando-se de que os alunos entendam o projeto de uma peça. Depois disso, eles aprendem alguma usinagem manual, depois usinagem CNC usando código G e código M e, depois disso, software CAM (fabricação auxiliada por computador).

Comandos de código G versus códigos M:qual é a diferença?

Os comandos de código G são um conjunto de combinações específicas de letras e números que ditam à máquina qual peça mover, como mover e para onde ir. Os comandos genéricos de código G geralmente são os mesmos para qualquer máquina, por exemplo:

• G0 é uma mudança rápida para outro local
• G1 é um corte em linha reta
• G2 é um arco no sentido horário
• G3 é um arco no sentido anti-horário

“Esses códigos são combinados com as coordenadas XYZ, por exemplo, o comando G0 moverá a máquina rapidamente para o local especificado”, diz Finan.

“Anos atrás, eles costumavam pedir aos alunos e estagiários para memorizar os códigos, mas eu não faço isso necessariamente porque você vai memorizá-los simplesmente usando-os, e eles podem ser encontrados online e no manual do maquinista”, diz ele .

Os códigos G podem ser lidos e processados ​​pelo controlador da máquina para mover o cabeçote ou a base para realizar operações de corte dentro de um plano de corte. Eles trabalham ao lado de códigos M no mesmo programa (M significa miscelânea).

Os códigos M controlam funções auxiliares (sem corte) da máquina, como fluxo de refrigerante ou um compressor de ar para expulsar cavacos. Em máquinas de torneamento de fresagem mais complexas, um código M pode comandar o cabeçote móvel para pegar a peça do estoque frontal para que a parte de trás da peça possa ser usinada.

De comandos de código G a sistemas CAM

“Costumava escrever à mão esses códigos G”, diz Chris MacBain, gerente de marketing técnico da 3D Systems. “O programador imaginaria o que a ferramenta deveria fazer para criar a peça – como mover, onde cortar, com que rapidez cortar e, em seguida, converter esses movimentos em um arquivo de texto composto por códigos G e códigos M.”

De acordo com MacBain, a usinagem CNC historicamente começou com os comandos de movimento inseridos em cartões perfurados ou fitas perfuradas que eram inseridas na máquina.

“O controlador, que é o cérebro da máquina CNC, leria os furos nos cartões ou na fita e então realizaria o movimento apropriado”, diz ele.

Mas cartões de papel e fita adesiva em um ambiente de oficina de máquinas movimentadas tendiam a se rasgar, sujar, perder ou entrar na máquina fora de ordem, causando peças sucateadas e máquinas quebradas. Eventualmente controladores eletrônicos foram construídos onde o operador poderia digitar os códigos diretamente enquanto estava na máquina.

“Então, à medida que a fabricação se tornou mais avançada, a usinagem de 3 e 5 eixos tornou a escrita manual do código G quase impossível – foi quando a manufatura assistida por computador, ou sistemas CAM, nasceu”, diz MacBain.

Criando comandos de código G com programação do sistema CAM

“Os sistemas CAM permitem que você pegue um modelo de projeto assistido por computador de uma peça e dite onde deseja que o cortador corte, qual ferramenta deseja usar, com que rapidez deseja que ele se mova, onde deseja iniciar, onde deseja que ela pare, quanto material deve ser retirado e quão perto você deseja que a ferramenta chegue à peça antes de começar a cortar”, diz MacBain. “Isso realmente agiliza o processo de criação do código G.”

Mas antes que o sistema CAM crie o código G, ele permite que o programador construa uma simulação de percurso da forma como a máquina operará para criar a peça.

“Como o velho ditado, ‘garbage in, garbage out’ e essas máquinas farão exatamente o que você pediu, não importa o quê”, diz MacBain. “Se você diz a uma ferramenta para descer 8 polegadas, o código não reconhece que pode haver algo no caminho, como um acessório ou uma peça da peça, mas o sistema CAM permite que você visualize o que a ferramenta está indo fazer antes de realmente pressionar o botão.”

MacBain compara o software CAM com o driver de impressão específico que um computador requer para imprimir uma imagem. O driver é chamado de pós-processador, que cria o código G que move a máquina CNC.

“Todos os controladores usam os mesmos comandos genéricos G e M, mas a ordem em que estão, a maneira como são espaçados, a forma como os números são apresentados com ou sem zeros à esquerda são específicos da máquina”, diz MacBain. “Assim como cada impressora precisa de um driver específico, cada máquina CNC precisa de um pós-processador diferente que cria o código G especificamente para essa máquina.”

A ação de pós-processamento em um sistema CAM é o que cria o código G, que é então postado no controlador da máquina, seja por uma rede ou por uma unidade flash. O arquivo é postado na máquina e, em seguida, o operador puxa o programa para o monitor do controlador e verifica o código G para certificar-se de que está executando a peça correta com as ferramentas corretas no deslocamento correto.

“Nesse ponto, o operador pode fazer alterações no código, se necessário, e uma vez que a máquina esteja preparada para executar o programa, ele deve apertar o botão verde e executar o programa para fazer a peça”, diz MacBain.

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