Entendendo G-Code vs M-Code: Diferenças Essenciais para Operadores CNC

A programação de Comando Numérico Computadorizado (CNC) é fundamental para a manufatura moderna. Máquinas CNC modernas operam com base em programas, por isso os operadores devem conhecer os tipos de código à sua disposição e como usá-los.

Para usinagem CNC, programadores usam códigos G e M, dependendo do que desejam que a máquina faça.

Embora a linguagem de programação mais comum usada por software CNC seja o código G, o código M também tem aplicações específicas. Quando se trata de código G versus código M, um não é necessariamente melhor que o outro. Em vez disso, ambos os tipos são necessários para que o sistema execute as operações desejadas.

O Papel da Programação de Máquinas na Manufatura CNC

O "C" em programação CNC refere-se ao computador que opera o sistema.

Assim como qualquer computador, ele opera com base em uma linguagem específica que o sistema entende para completar certas tarefas. Essa necessidade de linguagem operacional é onde as instruções entram na programação CNC. Operadores podem optar por inserir os programas manualmente ou usar software CAM.

Independentemente do método usado para inserir as informações, os códigos precisam ser perfeitos.

Antes dos computadores, manter os programas corretos para várias usinagens era difícil devido ao formato em papel do programa NC.

Nos primórdios da usinagem, os dispositivos eram de controle numérico (NC). Estes exigiam cartões ou fitas com códigos criados pela perfuração de furos em uma ordem específica. Antes dos computadores se tornarem comuns, oficinas de usinagem usavam regularmente fita perfurada para controlar seus dispositivos. No entanto, o meio físico sofria danos severos nas oficinas ativas.

Manchas de graxa, rasgos e perdas ocorriam regularmente nesses papéis perfurados. Papéis danificados faziam as máquinas NC lerem códigos errados, resultando em sérios problemas.

Quando os computadores passaram a ser usados para operar máquinas NC, o operador inseria os códigos manualmente no computador em vez de alimentar a fita perfurada no sistema.

Com CNC, controle numérico computadorizado, a programação permitiu que essas máquinas produzissem peças muito mais complexas devido ao uso de maquinário mais sofisticado.

Esse avanço, no entanto, criou um problema para os maquinistas. Com máquinas cada vez mais complexas capazes de trabalhar em até cinco eixos, inserir o programa manualmente exigia tempo demais.

Para agilizar o processo, empresas começaram a usar software CAM ou CAD.

CAM (manufatura auxiliada por computador) ou CAD (design auxiliado por computador) é o software que automatiza o processo de geração de código. O maquinista diz ao software o que fazer, e o programa cria os códigos para a máquina entender.

Seja inserido manualmente no sistema ou gerado por software, programas para usinagem CNC incluem códigos G e M. Ambos têm funções distintas, e nenhum pode funcionar independentemente do outro.

Entender suas diferenças é a base para a programação CNC.

O Que São Códigos G e M na Programação CNC?

O Que é Código G?

Um código G na programação CNC controla os movimentos de uma máquina, ditando como e onde uma máquina deve se mover para fabricar uma peça.

O Que é Código M?

Um código M na programação CNC controla funções diversas da máquina, incluindo iniciar e parar ações ou programas específicos.

Esses dois códigos trabalham juntos para fabricar peças e componentes, tornando-os essenciais nos setores de manufatura e industrial.

Código G CNC

A linguagem de programa original usada por máquinas NC era o código G.

G significa geometria, e é o formato alfanumérico que o sistema usa para dizer às peças o que fazer. Indica onde começar, como se mover e quando parar. Para maquinistas, o problema com o uso de códigos G é que diferentes máquinas usam variações em um conjunto padrão de números alfanuméricos. Assim, o sistema que diz a um dispositivo uma ação pode indicar algo diferente em outro equipamento.

Diferenças no código G entre máquinas estão no número de zeros entre a letra e o número ou na presença de espaços entre comandos.

Por exemplo, um dispositivo pode usar o G1 genérico enquanto outro pode usar G01. Algumas máquinas exigem pontos decimais entre peças de informação enquanto outras permitem que o operador os omita. Como essas diferenças no dialeto do programa são tão críticas na execução do programa correto, os operadores devem sempre conhecer a linguagem da máquina que estão usando.

As Funções do Código G na Usinagem CNC

Como observado anteriormente, os códigos G dão à máquina direções sobre como e onde se mover.

Diferentes letras ditam como a máquina se move e números definem os parâmetros. Embora o sistema seja chamado de código G, G não é a única letra usada. Outras letras têm funções diferentes no programa, que tendem a ser as mesmas, independentemente do dialeto de uma máquina.

Por exemplo, as funções das seguintes letras no código G incluem:

• N: O valor N fornece o número da linha.
• G: O número G diz quando a ferramenta deve se mover e parar.
• X, Y, Z: Estes valores indicam a posição da ferramenta em três dimensões — X para horizontal, Y para vertical e Z para profundidade.
• F: F relaciona-se à velocidade com que a máquina alimenta a peça.
• S: S diz à máquina qual a velocidade de movimento do fuso.
• T: O T diz à máquina qual ferramenta usar.
• M: Valores M fornecem funções diversas ou de máquina, dizendo ao dispositivo como agir dando direções de ligar e desligar.
• I e J: Estes valores indicam o centro incremental de quaisquer arcos que a máquina faça.
• R: R fornece o raio de arcos feitos pela máquina.
• A: Valores A direcionam a ferramenta em torno do eixo x.
• B: O número com B mostra o valor rotacional em torno do eixo y.
• C: Um eixo auxiliar que gira em torno do eixo z obtém seu valor posicional do valor C.
• D: Este número mostra quanto o sistema compensa o diâmetro da ferramenta.
• L: L dá ao sistema um valor para indicar operações de repetição e quantas vezes elas precisam loopar.
• P: O programa salta no tempo ou um tempo atrasado com o comando P.

Outras designações alfanuméricas dependem das capacidades da máquina.

Para dispositivos de quatro ou cinco eixos, o código G pode incluir direções de coordenadas extras.

Por trás de cada código G estão direções dizendo à máquina como criar variações em suas funções essenciais. Geralmente, máquinas CNC têm três operações, e os sistemas mostram como adaptar essas tarefas para criar um produto acabado.

Estas três operações incluem:

1. Mover em linha reta o mais rápido possível.
2. Mover em linha reta a uma taxa especificada.
3. Mover em círculo a uma velocidade especificada.

A partir desses três movimentos, o programa pode dizer à máquina quando parar, mudar a taxa, criar cortes circulares e outras direções. Através de programas complexos, essas direções simples ao dispositivo podem criar produtos intrincados.

Uma parte da escolha de valores para um programa requer conhecer as respostas da máquina ao programa.

Geralmente, direções do programa dizem ao equipamento de usinagem para começar a fazer algo. O dispositivo continuará fazendo isso até receber uma diretiva para parar. Maquinistas precisam saber quando inserir instruções de computador para parar, bem como para iniciar.

Maquinistas podem não precisar inserir todas as linhas de informação necessárias.

Alguns atalhos também existem para ajudar, como ciclos enlatados.

Além de ações individuais, operadores têm a opção de usar ciclos enlatados. Estes ciclos têm uma única combinação alfanumérica que dita uma série de passos. Por exemplo, um código de ciclo pode substituir quatro linhas do programa para indicar furação ou alargamento. Esses ciclos enlatados ajudam programadores quando precisam escrever as ações que uma máquina deve tomar.

Entender as funções do código G torna a leitura de direções de operação mais fácil quando você vê exemplos deles. Mesmo se você não for fluente em programação de máquinas CNC, ainda pode reconhecer a importância do sistema alfanumérico e a complexidade do programa necessário para criar um produto usinado.

Exemplos de Código G para Usinagem CNC

Embora os códigos usados dependam da máquina, algumas combinações básicas de letra e número criam direções genéricas. Cada grupo de comandos deve ter apenas um único código G para evitar que o dispositivo fique confuso. Caso o operador precise de outro código G, ele precisará de outro bloco de dados, como no exemplo a seguir:

• G0: Ir o mais rápido possível para uma coordenada especificada.
• G1: Mover em linha reta.
• G2: Criar um arco no sentido horário.
• G3: Fazer um arco no sentido anti-horário.

Embora maquinistas uma vez tivessem que memorizar esses comandos durante sua formação, hoje muitos não o fazem porque os comandos que usam dependem do tipo de máquina. Além disso, maquinistas geralmente inserem direções G com tanta frequência que as memorizam rapidamente. Caso precisem de um lembrete, a maioria dos dispositivos CNC tem um livro de programação que indica o dialeto exato que a máquina requer.

Enquanto códigos G dão à máquina instruções sobre onde se mover, valores M direcionam o dispositivo a fazer tarefas diversas.

Os Códigos G Mais Importantes

Todos os códigos G têm usos convenientes e funções vitais. Alguns dos códigos G mais usados são:

G00: Posicionamento Rápido

O comando de posicionamento G00 move rapidamente a máquina de sua posição atual para as coordenadas especificadas do comando. Todos os eixos movem-se de uma vez, completando a ação simultaneamente. O movimento para o novo ponto é uma linha reta.

G01: Interpolação Linear

O comando G01 move a máquina em linha reta na taxa de avanço designada, que você pode definir com a função F. Você deve ter os valores X, Y e Z do seu projeto antes de iniciar este código para criar uma linha reta. Uma vez inserido o código, a máquina começa a calcular esses pontos para fazer a linha reta.

G02: Interpolação Circular Horária

O comando G02 move a máquina no sentido horário. Para funcionar corretamente, você deve definir o centro de rotação, que é uma medida semelhante ao raio de um círculo com um ponto central e o ponto inicial do arco. Você também deve definir os parâmetros do ponto final. O ponto inicial é simplesmente o ponto final do comando anterior, então é fácil de determinar.

G03: Interpolação Circular Anti-horária

O comando G03 também move a máquina em movimento circular, mas no sentido anti-horário. Este comando é semelhante ao G02.

Como Ler Códigos G

Ao revisar um arquivo de código G, divida seu conteúdo longo e complicado em coordenadas cartesianas e marcadores. Tente procurar os códigos com os quais você está mais familiarizado e use uma chave para lembrar dos códigos que esqueceu.

Cada sequência de números tem uma ordem, e os códigos G seguem uma estrutura cuidadosa para executar suas funções corretamente.

Código M CNC

O código M é a linguagem de controle da máquina que controla o programa geral, muitas vezes chamado de código G. Enquanto comandos G descrevem posições, o código M direciona as ações da máquina. Embora M represente códigos diversos, alguns o chamam de código de máquina porque controla operações particulares do equipamento.

Tanto códigos G quanto M têm usos especializados na programação de uma máquina CNC.

Sem códigos M, você pode direcionar ferramentas a um ponto e dizer a elas para se moverem em linha ou arco, mas não terá sucesso em dar comandos mais diretos, como parar programas, trocar ferramentas, inundar o sistema com refrigerante ou outras ações além dos três movimentos principais que os códigos G controlam. Por isso, você pode pensar nos códigos M como direcionando operações de não-corte.

As Funções do Código M na Usinagem CNC

Códigos M dão à máquina instrução sobre quando ligar ou desligar operações não envolvidas com corte. Para processos específicos, por exemplo, a máquina pode precisar inundar o sistema com refrigerante e desligá-lo após a queda de temperatura. Estas são duas ações separadas no código M.

Assim como com códigos G, o dialeto usado para códigos M varia por máquina. Ao configurar programas, códigos M devem ter um por bloco de informação. Esses comandos dão funções de ligar e desligar à máquina, então ter múltiplos comandos em um único grupo ou bloco poderia causar problemas no programa.

Usar comandos M permite ao maquinista dizer ao dispositivo para trocar ferramentas, ligar o fuso, enviar refrigerante ao sistema ou abrir as portas. Dezenas de operações M existem, e operadores aprendem a programar para executar ações desejadas rapidamente.

Assim como com códigos G, códigos M dependem da máquina.

Algumas máquinas exigem um zero entre o M e o número enquanto outras omitem esse requisito. Novamente, conhecer os requisitos específicos detalhados nas instruções de codificação da máquina ajudará o operador a entender quais programas alfanuméricos usar.

Exemplos de Código M para Usinagem CNC

Comandos M têm valores genéricos que incluem:

• M00: Parar qualquer programa que esteja operando atualmente — eixos, inundação de refrigerante ou fuso.
• M01: Este comando indica uma parada opcional para o programa.
• M02: Fim do programa em execução no momento.
• M03: Começar a mover o fuso no sentido horário.
• M04: Iniciar movimento do fuso no sentido anti-horário ou reverso.
• M05: Parar o movimento do fuso.
• M06: Carregar uma ferramenta diferente. Tipicamente, este comando vem com o valor T. Por exemplo, você pode ver "T1 M06".
• M08: Iniciar inundação do sistema com refrigerante.
• M09: Parar o fluxo de refrigerante.

Estes exemplos são apenas alguns dos valores M que você pode ver em um programa para rodar uma máquina CNC.

Os Códigos M Mais Importantes

Alguns dos códigos M mais comumente usados são:

M00: Parada de Programa

O comando M00 terminará o programa atual, permitindo que você troque equipamentos ou execute tarefas de solução de problemas.

M02: Fim de Programa

O comando M02 encerra o programa inteiramente. Encerrar o programa atual da sua máquina é o primeiro passo para iniciar outro.

M03: Início do Fuso

O comando M03 move o fuso para frente em rotação horária. Este comando pode parecer semelhante à função do comando G02, mas códigos G movem apenas a máquina.

M04: Início do Fuso (Reverso)

O comando M04 move o fuso na direção reversa do comando M03, levando-o a uma rotação anti-horária. Esta é uma manobra necessária em muitas tarefas de manufatura auxiliada por computador.

M05: Parada do Fuso

O comando M05 para o fuso para que você possa examinar o estado atual do seu trabalho.

M06: Troca de Ferramenta

O comando M06 permite que você troque suas ferramentas sem danificar o equipamento.

Como Ler Códigos M

Códigos M, ou códigos diversos, são frequentemente suplementados por códigos de outras categorias para ativar as configurações ideais da máquina. Isso faz com que linhas com códigos M pareçam complexas, embora sejam estruturadas em uma ordem específica para manter os processos funcionando suavemente. Um código S pode definir a velocidade do fuso enquanto ele é movido com um código M, por exemplo. Códigos M são frequentemente usados com códigos G para operar uma máquina efetivamente.

A Principal Diferença Entre Código G e Código M

Códigos G e M têm usos particulares, porém diferentes, para controlar máquinas CNC.

Alguns se referem ao programa CNC como código G, embora os números acompanhando G direcionem apenas o movimento e a função do sistema. O valor M é parte do programa que diz à máquina como fazer operações fora de movimentos.

Ao ver como esses dois tipos de comandos funcionam com uma máquina, pense em G como para corte e M como para operações diversas.

Enquanto ambos controlam o equipamento, eles regulam movimentos diferentes.

Comandos G dizem à ferramenta onde e como cortar. Operações M direcionam a máquina a trocar ferramentas, mover o fuso ou fazer outras tarefas de não-corte dentro do equipamento. Se você quiser facilitar o processo, pode considerar software CAD ou CAM, mas nem sempre é uma solução perfeita.

Mesmo se você tiver um programa de software CAD ou CAM para mudar as direções que você dá a um programa alfanumérico, você ainda deve estar familiarizado com programação CNC para fazer alterações ou emendar o software com base na entrada requerida pela máquina. O software só fará o tanto que o operador disser a ele, e se você não entender o programa que ele gera, você poderia fazer a máquina executar uma função incorreta, resultando em tempo e material desperdiçados.

Para algumas empresas, ter uma fonte profissional para usinagem CNC, como a American Micro Industries Inc., alivia o problema de criar programas em máquinas CNC.

Deixe-nos Cuidar da Codificação para Suas Necessidades de Usinagem CNC

Você não precisa conhecer programação de código CNC para fazer seu projeto usinado rapidamente.

Na American Micro Industries Inc., temos todo o equipamento, materiais e especialistas disponíveis para fazer seu projeto de usinagem rápido. Não se preocupe com o tamanho do seu trabalho. Nossos especialistas podem programar tarefas para pedidos de protótipos pequenos ou pedidos em grande volume. Além disso, nossa instalação pode lidar até mesmo com pedidos de usinagem de alto volume.

Se você quiser saber mais sobre como completamos seus projetos de usinagem, entre em contato conosco online para um orçamento.