Código G explicado | Lista dos comandos de código G mais importantes

Se o seu trabalho ou hobby se relaciona com máquinas CNC ou impressoras 3D, entender o que é o código G e como ele funciona é essencial para você. Então, neste tutorial vamos aprender o básico da linguagem G-code, quais são os comandos G-code mais importantes ou comuns e vamos explicar como eles funcionam.

O que é código G?

Código G é uma linguagem de programação para máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado). Código G significa “Código Geométrico”. Usamos essa linguagem para dizer a uma máquina o que fazer ou como fazer algo. Os comandos do código G instruem a máquina para onde se mover, com que velocidade se mover e qual caminho seguir.

No caso de uma máquina-ferramenta como torno ou fresadora, a ferramenta de corte é acionada por esses comandos para seguir um caminho de ferramenta específico, cortando o material para obter a forma desejada.

Da mesma forma, no caso de manufatura aditiva ou impressoras 3D, os comandos do código G instruem a máquina a depositar material, camada sobre camada, formando uma forma geométrica precisa.

Como ler comandos de código G?

À primeira vista, quando você vê um arquivo de código G, pode parecer bastante complicado, mas na verdade não é tão difícil de ser entendido.

Se olharmos mais de perto o código, podemos notar que a maioria das linhas tem a mesma estrutura. Parece que a parte "complicada" do código G são todos os números que vemos, que são apenas coordenadas cartesianas.

Vamos dar uma olhada em uma única linha e explicar como ela funciona.

G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400.000000

A linha tem a seguinte estrutura:

G## X## Y## Z## F##

Primeiro é o comando de código G e, neste caso, é o G01 que significa "mover-se em linha reta para uma posição específica".
Declaramos a posição ou as coordenadas com o X , S e Z valores.
Por último, com o F valor definimos a taxa de alimentação , ou a velocidade na qual o movimento será executado.

Para finalizar, a linha G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400 instrui a máquina CNC a se mover em linha reta desde sua posição atual até as coordenadas X247.951560, Y11.817060 e Z-1.000000 com velocidade de 400 mm /min. A unidade é mm/min porque se olharmos para trás na imagem de exemplo do código G, podemos ver que usamos o comando G21 que define as unidades para milímetros. Se queremos as unidades em polegadas, usamos o comando G20.

Os comandos de código G mais importantes/comuns

Então, agora que sabemos ler uma linha de código G, podemos dar uma olhada nos comandos de código G mais importantes ou comumente usados. Aprenderemos como cada um deles funciona através de vários exemplos e, ao final deste tutorial, poderemos entender completamente como o código G funciona, como ler, como modificar e até como escrever nosso próprio código G.

G00 – Posicionamento Rápido

O G00 O comando move a máquina na velocidade máxima de deslocamento de uma posição atual para um ponto especificado ou as coordenadas especificadas pelo comando. A máquina moverá todos os eixos ao mesmo tempo para que completem o percurso simultaneamente. Isso resulta em um movimento em linha reta para o novo ponto de posição.

O G00 é um movimento sem corte, e sua finalidade é apenas mover rapidamente a máquina para a posição desejada para iniciar algum tipo de trabalho, como corte ou impressão.

G01 – Interpolação Linear

O G01 O comando de código G instrui a máquina a se mover em linha reta a uma taxa de alimentação ou velocidade definida. Especificamos a posição final com o X , S e Z valores e a velocidade com o F valor. O controlador da máquina calcula (interpola) os pontos intermediários pelos quais passar para obter essa linha reta. Embora esses comandos em código G sejam simples e bastante intuitivos de entender, por trás deles, o controlador da máquina realiza milhares de cálculos por segundo para realizar esses movimentos.

Ao contrário do comando G00 que é utilizado apenas para posicionamento, o comando G01 é utilizado quando a máquina está realizando seu trabalho principal. No caso de torno ou fresadora, corte o material em linha reta, e no caso de impressora 3D, extrusão do material em linha reta.

G02 – Interpolação circular no sentido horário

O G02 comando diz à máquina para se mover no sentido horário em um padrão circular. É o mesmo conceito do comando G01 e é usado ao realizar o processo de usinagem apropriado. Além dos parâmetros do ponto final, aqui também precisamos definir o centro de rotação, ou a distância do ponto inicial do arco ao ponto central do arco. O ponto inicial é, na verdade, o ponto final do comando anterior ou o ponto atual.

Para melhor entendimento, adicionaremos o comando G02 após o comando G01 do exemplo anterior.

Então, no exemplo primeiro temos o comando G01 que move a máquina para o ponto X5, Y12. Agora este será o ponto de partida para o comando G02. Com os parâmetros X e Y do comando G02 definimos o ponto final. Agora, para chegar a este ponto final usando um movimento circular ou usando um arco, precisamos definir seu ponto central. Fazemos isso usando os parâmetros I e J. Os valores de I e J são relativos ao ponto inicial ou ao ponto final do comando anterior. Portanto, para obter o ponto central do X5 e Y7, precisamos fazer um deslocamento de 0 ao longo do eixo X e deslocamento de -5 ao longo do eixo Y.

Claro, podemos definir o ponto central em qualquer outro lugar, assim obteremos um arco diferente que termina no mesmo ponto final. Aqui está um exemplo disso:

Então, aqui ainda temos o mesmo ponto final do exemplo anterior (X10, Y7), mas o ponto central agora está em uma posição diferente (X0, Y2). Com isso conseguimos um arco mais amplo em relação ao anterior.

Veja também: Como configurar o GRBL e controlar a máquina CNC com Arduino

Exemplo de G00, G01, G02 – Programação manual de código G

Vamos dar uma olhada em um exemplo simples de fresamento CNC usando esses três comandos principais de código G, G00, G01 e G02.

Para obter o caminho da ferramenta para a forma mostrada na imagem acima, precisamos seguir os comandos do código G:

G00 X5 Y5                ; point B
G01 X0 Y20 F200          ; point C
G01 X20 Y0               ; point D
G02 X10 Y-10 I0 J-10     ; point E
G02 X-4 Y-8 I-10 J0      ; point F
G01 X-26 Y-2             ; point BCode language: Arduino (arduino)

Com o primeiro G00 comando, trazemos rapidamente a máquina de sua posição inicial ou inicial para o ponto B(5,5). A partir daqui, começamos com o “corte” a uma taxa de avanço de 200 usando o G01 comando. Podemos notar aqui que para ir do ponto B(5,5) ao ponto C(5,25) usamos valores para X e Y relativos ao ponto B inicial. Então, +20 unidades na direção Y nos levarão ao ponto C(5,25). Na verdade, isso depende se selecionamos a máquina para interpretar as coordenadas como absolutas ou relativas. Explicaremos isso na seção posterior.

Uma vez que chegamos ao ponto C(5,25), temos outro comando G01 para chegar ao ponto D(25,25). Então usamos o comando G02, um movimento circular, para chegar ao ponto E(35,15), com um ponto central (25,15). Na verdade, temos o mesmo ponto central (25,15) para o próximo comando G02, para chegar ao ponto F(31,7). No entanto, devemos observar que os parâmetros I e J são diferentes do comando anterior, porque deslocamos o centro do último ponto final ou do ponto E. Finalizamos o percurso com outro comando G01 que nos leva do ponto F(31, 7) de volta ao ponto B(5,5).

Então, é assim que podemos programar manualmente o código G para fazer essa forma. No entanto, precisamos observar que este não é um código G completo, porque estão faltando mais alguns comandos básicos. Faremos o código G completo em um exemplo posterior, pois primeiro precisamos explicar esses comandos do código G.

G03 – Interpolação circular no sentido anti-horário

Assim como o G02, o G03 O comando G-code define a máquina para se mover em padrão circular. A única diferença aqui é que o movimento é anti-horário. Todos os outros recursos e regras são iguais ao comando G02.

Então, com esses três comandos principais de código G, G01 , G02 e G03 podemos gerar um percurso para, literalmente, qualquer forma que desejarmos. Você pode estar se perguntando agora como isso é possível, mas na verdade é uma tarefa fácil para um computador e um software CAM. Sim, é verdade que às vezes podemos fazer manualmente um programa de código G, mas na maioria das vezes fazemos isso com o software apropriado, que é muito mais fácil e seguro.

No entanto, agora explique alguns comandos mais importantes e comumente usados e, no final, faça um exemplo real de código G.

G20/ G21 – Seleção de Unidades

Os comandos G20 e G21 definem as unidades do código G, polegadas ou milímetros.

G20 =polegadas
G21 =milímetros

Precisamos observar que as unidades devem ser definidas no início do programa. Se não especificarmos as unidades, a máquina considerará o padrão definido pelo programa anterior.

G17/ G18/ G18 – Seleção de plano de código G

Com estes comandos de código G selecionamos o plano de trabalho da máquina.

G17 – Plano XY
G18 – Plano XZ
G19 – Plano YZ

O G17 é padrão para a maioria das máquinas CNC, mas os outros dois também podem ser usados para realizar movimentos específicos.

G28 – Voltar para casa

O G28 comando diz à máquina para mover a ferramenta para seu ponto de referência ou posição inicial. Para evitar colisões, podemos incluir um ponto intermediário com os parâmetros X, Y e Z. A ferramenta passará por esse ponto antes de ir para o ponto de referência. G28 X## Y## Z##

A posição inicial pode ser definida com o comando G28.1 X## Y## Z## .

G90/ G91 – Comandos de código G de posicionamento

Com os comandos G90 e G91, informamos à máquina como interpretar as coordenadas. G90 é para modo absoluto e G91 é para modo relativo .

No modo absoluto o posicionamento da ferramenta é sempre a partir do ponto absoluto ou zero. Então o comando G01 X10 Y5 levará a ferramenta a esse ponto exato (10,5), não importando a posição anterior.

Por outro lado, no modo relativo, o posicionamento da ferramenta é relativo ao último ponto. Portanto, se a máquina estiver no ponto (10,10), o comando G01 X10 Y5 levará a ferramenta ao ponto (20,15). Este modo também é chamado de “modo incremental”.

Mais comandos e regras

Portanto, os comandos de código G que explicamos acima são os mais comuns, mas existem muitos mais. Existem comandos como compensação do cortador, dimensionamento, sistemas de coordenadas de trabalho, pausa etc.

Além do código G, também existem comandos de código M que são usados ao gerar um programa de código G completo real. Aqui estão alguns comandos comuns de código M:

M00 – Parada do programa
M02 – Fim do programa
M03 – Fuso LIGADO – sentido horário
M04 – Fuso LIGADO – sentido anti-horário
M05 – Parada do fuso
M06 – Mudança de ferramenta
M08 – Flood colat ON
M09 – Flood colante OFF
M30 – Fim do programa

No caso de uma impressora 3D:

M104 – Iniciar o aquecimento da extrusora
M109 – Aguarde até que a extrusora atinja T0
M140 – Iniciar aquecimento da cama
M190 – Espere até que a cama chegue a T0
M106 – Defina a velocidade do ventilador

Alguns desses comandos precisam de parâmetros apropriados. Por exemplo, ao ligar o fuso com M03, podemos definir a velocidade do fuso usando o parâmetro S. Então, a linha M30 S1000 ligará o fuso na velocidade de 1000 RPM.

Também podemos observar que muitos códigos são modais , o que significa que eles permanecem em vigor até serem cancelados ou substituídos por outro código. Por exemplo, digamos que temos um código para movimento de corte linear G01 X5 Y7 F200 . Se o próximo movimento for novamente um corte linear, podemos apenas digitar as coordenadas X e Y, sem a escrita G01 na frente.

G01 X5 Y7 F200
X10 Y15
X12 Y20
G02 X5 Y5 I0 J-5
X3 Y6 I-2 J0Code language: Arduino (arduino)

O mesmo se aplica ao parâmetro de taxa de alimentação F. Não precisamos incluí-lo em todas as linhas, a menos que queiramos alterar seu valor.

Em alguns arquivos de código G, você também pode ver “N## ” na frente dos comandos. A palavra N é simples para numerar a linha ou bloco de código. Isso pode ser útil para identificar uma linha específica em caso de erro em um programa enorme.

Exemplo simples de programa de código G

No entanto, depois de ler tudo isso, agora podemos criar manualmente um código real e real. Aqui está um exemplo:

%
G21 G17 G90 F100
M03 S1000
G00 X5 Y5                 ; point B
G01 X5 Y5 Z-1             ; point B
G01 X5 Y15 Z-1            ; point C
G02 X9 Y19 Z-1 I4 J0      ; point D
G01 X23 Y19 Z-1           ; point E
G01 X32 Y5 Z-1            ; point F
G01 X21 Y5 Z-1            ; point G
G01 X21 Y8 Z-1            ; point H
G03 X19 Y10 Z-1 I-2 J0    ; point I
G01 X13 Y10 Z-1           ; point J
G03 X11 Y8 Z-1 I0 J-2     ; point K
G01 X11 Y5 Z-1            ; point L
G01 X5 Y5 Z-1             ; point B
G01 X5 Y5 Z0
G28  X0 Y0
M05
M30
%Code language: Arduino (arduino)

Descrição do programa de código G:

Inicialização do código. Este caractere (%) está sempre presente no início e no final do programa.
Linha de segurança:Programação definida em sistema métrico (todas as dimensões em mm), plano XY, posicionamento absoluto e avanço de 100 polegadas/min.
Gire no sentido horário na velocidade de 1.000 RPM.
Posicionamento rápido para B(5,5).
Movimento controlado na mesma posição, mas abaixando a ferramenta para -1.
Movimento de corte linear para a posição C(5,15).
Movimento circular no sentido horário até o ponto D(9,19), com o ponto central em (9,15).
Corte linear até o ponto E(23,19).
Corte linear até o ponto F(32,5).
Mesmo corte reto até o ponto G(21,5).
Mais um corte reto até o ponto H(21,8).
Interpolação circular no sentido anti-horário para a posição I(19,10), com ponto central em (19,8).
Corte linear até o ponto J(13,10).
Corte circular no sentido anti-horário até a posição K(11,8), com ponto central em (13,8).
Corte linear na posição L(11,5).
Movimento de corte linear final para a posição B(5,5).
Levante a ferramenta.
Vá para a posição inicial.
Desacelere.
Fim do programa principal.

Veja como este código parece pronto para ser enviado para nossa máquina CNC através do software Universal G-code Sender:

Então, usando esses principais comandos de código G explicados acima, conseguimos escrever nosso próprio código G completo. Claro, este exemplo é bastante simples e para formas mais complexas, definitivamente precisamos usar um software CAM. Aqui está um exemplo de um código G complexo de uma forma de cavalo:

Para efeito de comparação, esse código tem cerca de 700 linhas, mas todas geradas automaticamente. O código G foi feito usando o Inkscape como exemplo para minha máquina de corte de espuma CNC DIY Arduino. Veja como ficou a forma:

Você pode verificar meu tutorial específico para obter mais detalhes sobre esta máquina.

Conclusão

Então, cobrimos o básico do código G, explicamos os comandos de código G mais importantes e comuns e criamos manualmente nosso próprio código G real. Afinal, acho que entender o código G não é tão difícil. Claro, existem tantos outros comandos e recursos usados na usinagem CNC ou impressão 3D que devemos conhecer, mas mais sobre isso em alguns outros tutoriais.

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