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Explicación del código G | Lista de los comandos de código G más importantes

Si su trabajo o pasatiempo se correlaciona con máquinas CNC o impresoras 3D, entonces comprender qué es el código G y cómo funciona es esencial para usted. Entonces, en este tutorial aprenderemos los conceptos básicos del lenguaje de código G, cuáles son los comandos de código G más importantes o comunes y explicaremos cómo funcionan.

¿Qué es el código G?

código G es un lenguaje de programación para máquinas CNC (Computer Numerical Control). G-code significa "Código geométrico". Usamos este lenguaje para decirle a una máquina qué hacer o cómo hacer algo. Los comandos de código G indican a la máquina dónde moverse, qué tan rápido moverse y qué camino seguir.

En el caso de una máquina herramienta como un torno o una fresadora, la herramienta de corte es impulsada por estos comandos para seguir una trayectoria específica, cortando material para obtener la forma deseada.

De manera similar, en el caso de la fabricación aditiva o las impresoras 3D, los comandos del código G le indican a la máquina que deposite material, capa sobre capa, formando una forma geométrica precisa.

¿Cómo leer los comandos de código G?

A primera vista, cuando ve un archivo de código G, puede parecer bastante complicado, pero en realidad no es tan difícil de entender.

Si observamos más de cerca el código, podemos notar que la mayoría de las líneas tienen la misma estructura. Parece que la parte "complicada" del código G son todos esos números que vemos, que son solo coordenadas cartesianas.

Echemos un vistazo a una sola línea y expliquemos cómo funciona.

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

La línea tiene la siguiente estructura:

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

  • Primero está el comando de código G y en este caso es el G01  que significa "mover en línea recta a una posición específica".
  • Declaramos la posición o las coordenadas con la X , Y y Z valores.
  • Por último, con la F valor establecemos la tasa de avance , o la velocidad a la que se ejecutará el movimiento.

Para concluir, la línea G01 X247.951560 Y11.817060 Z-1.000000 F400 le dice a la máquina CNC que se mueva en línea recta desde su posición actual a las coordenadas X247.951560, Y11.817060 y Z-1.000000 con una velocidad de 400 mm /min. La unidad es mm/min porque si volvemos a mirar la imagen de ejemplo del código G, podemos ver que hemos usado el comando G21 que establece las unidades en milímetros. Si queremos las unidades en pulgadas, usamos el comando G20 en su lugar.

Los comandos de código G más importantes/comunes

Entonces, ahora que sabemos cómo leer una línea de código G, podemos echar un vistazo a los comandos de código G más importantes o de uso común. Aprenderemos cómo funciona cada uno de ellos a través de varios ejemplos, y al final de este tutorial podremos comprender completamente cómo funciona el código G, cómo leer, cómo modificar e incluso cómo escribir nuestro propio código G.

G00 – Posicionamiento rápido

El G00 El comando mueve la máquina a la máxima velocidad de desplazamiento desde una posición actual hasta un punto específico o las coordenadas especificadas por el comando. La máquina moverá todos los ejes al mismo tiempo para que completen el recorrido simultáneamente. Esto da como resultado un movimiento en línea recta hacia el nuevo punto de posición.

El G00 es un movimiento sin corte y su propósito es simplemente mover rápidamente la máquina a la posición deseada para comenzar algún tipo de trabajo, como cortar o imprimir.

G01 – Interpolación lineal

El G01 El comando de código G le indica a la máquina que se mueva en línea recta a una velocidad o velocidad de avance establecida. Especificamos la posición final con la X , Y y Z valores, y la velocidad con la tecla F valor. El controlador de la máquina calcula (interpola) los puntos intermedios a atravesar para obtener esa línea recta. Aunque estos comandos de código G son simples y bastante intuitivos de entender, detrás de ellos, el controlador de la máquina realiza miles de cálculos por segundo para poder realizar estos movimientos.

A diferencia del comando G00 que se usa solo para posicionamiento, el comando G01 se usa cuando la máquina está realizando su trabajo principal. En caso de torno o fresadora, corte de material en línea recta, y en caso de impresora 3D, extrusión de material en línea recta.

G02 – Interpolación circular sentido horario

El G02 El comando le dice a la máquina que se mueva en el sentido de las agujas del reloj en un patrón circular. Es el mismo concepto que el comando G01 y se utiliza cuando se realiza el proceso de mecanizado apropiado. Además de los parámetros del punto final, aquí también necesitamos definir el centro de rotación o la distancia del punto inicial del arco desde el punto central del arco. El punto de inicio es en realidad el punto final del comando anterior o el punto actual.

Para una mejor comprensión, agregaremos el comando G02 después del comando G01 del ejemplo anterior.

Entonces, en el ejemplo primero tenemos el comando G01 que mueve la máquina al punto X5, Y12. Ahora este será el punto de partida para el comando G02. Con los parámetros X e Y del comando G02 establecemos el punto final. Ahora, para llegar a este punto final usando un movimiento circular o usando un arco, necesitamos definir su punto central. Lo hacemos usando los parámetros I y J. Los valores de I y J son relativos al punto inicial o al punto final del comando anterior. Por lo tanto, para obtener el punto central de X5 e Y7, debemos realizar una compensación de 0 a lo largo del eje X y desplazamiento de -5 a lo largo del eje Y.

Por supuesto, podemos establecer el punto central en cualquier otro lugar, por lo que obtendremos un arco diferente que termina en el mismo punto final. Aquí hay un ejemplo de eso:

Entonces, aquí todavía tenemos el mismo punto final que el ejemplo anterior (X10, Y7), pero el punto central ahora está en una posición diferente (X0, Y2). Con esto conseguimos un arco más amplio en comparación con el anterior.

Ver también: Cómo configurar GRBL y controlar la máquina CNC con Arduino

G00, G01, G02 Ejemplo – Programación manual de código G

Echemos un vistazo a un ejemplo simple de fresado CNC utilizando estos tres comandos principales de código G, G00, G01 y G02.

Para obtener la trayectoria de la forma que se muestra en la imagen de arriba, debemos seguir los comandos del 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)

Con el primer G00 llevamos rápidamente la máquina desde su posición home o inicial hasta el punto B(5,5). A partir de aquí empezamos con el “corte” a un avance de 200 usando el G01 dominio. Podemos notar aquí que para ir del punto B(5,5) al punto C(5,25) usamos valores para X e Y relativos al punto B inicial. Entonces, +20 unidades en la dirección Y nos llevará al punto C(5,25). En realidad, esto depende de si hemos seleccionado la máquina para interpretar las coordenadas como absolutas o relativas. Explicaremos esto en una sección posterior.

Una vez que llegamos al punto C(5,25), tenemos otro comando G01 para llegar al punto D(25,25). Luego usamos el comando G02, un movimiento circular, para llegar al punto E(35,15), con un punto central (25,15). De hecho, tenemos el mismo punto central (25,15) para el siguiente comando G02, para llegar al punto F(31,7). Sin embargo, debemos tener en cuenta que los parámetros I y J son diferentes del comando anterior, porque compensamos el centro desde el último punto final o el punto E. Finalizamos la trayectoria con otro comando G01 que nos lleva desde el punto F (31, 7) volver al punto B(5,5).

Entonces, así es como podemos programar manualmente el código G para hacer esta forma. Sin embargo, debemos tener en cuenta que este no es un código G completo, porque nos faltan algunos comandos básicos más. Haremos el código G completo en un ejemplo posterior, ya que primero debemos explicar esos comandos de código G.

G03 – Interpolación circular en sentido antihorario

Al igual que el G02, el G03 El comando de código G define la máquina para moverse en un patrón circular. La única diferencia aquí es que el movimiento es en sentido antihorario. Todas las demás características y reglas son las mismas que las del comando G02.

Entonces, con estos tres comandos principales de código G, G01 , G02 y G03 podemos generar una trayectoria para, literalmente, cualquier forma que queramos. Quizás se pregunte ahora cómo es eso posible, pero en realidad es una tarea fácil para una computadora y un software CAM. Sí, es cierto que a veces podemos crear manualmente un programa de código G, pero la mayoría de las veces lo hacemos con el software adecuado, que es mucho más fácil y seguro.

Sin embargo, ahora explique algunos comandos más importantes y de uso común y al final haga un ejemplo real de código G.

G20/ G21 – Selección de unidades

Los comandos G20 y G21 definen las unidades del código G, ya sea pulgadas o milímetros.

  • G20 =pulgadas
  • G21 =milímetros

Debemos tener en cuenta que las unidades deben configurarse al comienzo del programa. Si no especificamos las unidades, la máquina considerará las establecidas por defecto por el programa anterior.

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

Con estos comandos G-code seleccionamos el plano de trabajo de la máquina.

  • G17 – Plano XY
  • G18:avión XZ
  • G19:avión YZ

El G17 es el predeterminado para la mayoría de las máquinas CNC, pero los otros dos también se pueden usar para lograr movimientos específicos.

G28 – Regreso a casa

El G28 El comando le dice a la máquina que mueva la herramienta a su punto de referencia o posición inicial. Para evitar colisiones, podemos incluir un punto intermedio con parámetros X, Y y Z. La herramienta pasará por ese punto antes de ir al punto de referencia. G28 X## Y## Z## 

La posición inicial se puede definir con el comando G28.1 X## Y## Z## .

G90/ G91 – Posicionamiento de comandos de código G

Con los comandos G90 y G91 le decimos a la máquina cómo interpretar las coordenadas. G90 es para modo absoluto y G91 es para modo relativo .

En modo absoluto el posicionamiento de la herramienta es siempre desde el punto absoluto o cero. Entonces el comando G01 X10 Y5 llevará la herramienta a ese punto exacto (10,5), sin importar la posición anterior.

En cambio, en modo relativo, el posicionamiento de la herramienta es relativo al último punto. Entonces, si la máquina está actualmente en el punto (10,10), el comando G01 X10 Y5 llevará la herramienta al punto (20,15). Este modo también se denomina "modo incremental".

Más comandos y reglas

Entonces, los comandos de código G que explicamos anteriormente son los más comunes, pero hay muchos más. Hay comandos como compensación de corte, escalado, sistemas de coordenadas de trabajo, permanencia, etc.

Además del código G, también hay comandos de código M que se utilizan cuando se genera un programa de código G real completo. Aquí hay algunos comandos comunes de código M:

  • M00 – Parada del programa
  • M02 – Fin del programa
  • M03 - Husillo ENCENDIDO - en el sentido de las agujas del reloj
  • M04 - Husillo ENCENDIDO - en sentido contrario a las agujas del reloj
  • M05 – Parada del husillo
  • M06 – Cambio de herramienta
  • M08 – Colante de inundación ENCENDIDO
  • M09 – Colante de inundación APAGADO
  • M30 – Fin del programa

En el caso de una impresora 3D:

  • M104:iniciar el calentamiento del extrusor
  • M109:espera hasta que la extrusora llegue a T0
  • M140:iniciar el calentamiento de la cama
  • M190:espera hasta que la cama llegue a T0
  • M106:establecer la velocidad del ventilador

Algunos de estos comandos necesitan parámetros apropiados. Por ejemplo, al encender el husillo con M03, podemos configurar la velocidad del husillo usando el parámetro S. Entonces, la línea M30 S1000 encenderá el eje a una velocidad de 1000 RPM.

También podemos notar que muchos códigos son modales , lo que significa que permanecerán vigentes hasta que se cancelen o reemplacen por otro código. Por ejemplo, supongamos que tenemos un código para el movimiento de corte lineal G01 X5 Y7 F200 . Si el próximo movimiento es de nuevo un corte lineal, podemos simplemente escribir las coordenadas X e Y, sin escribir G01 al frente.

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

Lo mismo aplica para el parámetro de velocidad de alimentación F. No tenemos que incluirlo en cada línea a menos que queramos cambiar su valor.

En algún archivo de código G también puede ver "N## ” delante de los comandos. La palabra N es simple para numerar la línea o el bloque de código. Eso puede ser útil para identificar una línea específica en caso de un error en un programa enorme.

Ejemplo de programa de código G simple

Sin embargo, después de leer todo esto, ahora podemos crear manualmente un código real. He aquí un ejemplo:

%
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)

Descripción del programa de código G:

  1. Inicialización del código. Este carácter (%) siempre está presente al principio y al final del programa.
  2. Línea de seguridad:Programación de conjuntos en sistema métrico (todas las dimensiones en mm), plano XY, posicionamiento absoluto y avance de 100 pulgadas/min.
  3. Husillo en el sentido de las agujas del reloj a una velocidad de 1000 RPM.
  4. Posicionamiento rápido a B(5,5).
  5. Movimiento controlado en la misma posición, pero bajando la herramienta a -1.
  6. Movimiento de corte lineal a la posición C(5,15).
  7. Movimiento circular en el sentido de las agujas del reloj hasta el punto D(9,19), con punto central en (9,15).
  8. Corte lineal al punto E(23,19).
  9. Corte lineal al punto F(32,5).
  10. Mismo corte recto hasta el punto G(21,5).
  11. Un corte recto más hasta el punto H(21,8).
  12. Interpolación circular en sentido antihorario a la posición I(19,10), con un punto central en (19,8).
  13. Corte lineal al punto J(13,10).
  14. Corte circular en sentido antihorario a la posición K(11,8), con un punto central en (13,8).
  15. Corte lineal a la posición L(11,5).
  16. Movimiento final de corte lineal a la posición B(5,5).
  17. Levanta la herramienta.
  18. Ir a la posición inicial.
  19. Apagar el eje.
  20. Fin del programa principal.

Así es como se ve este código listo para ser enviado a nuestra máquina CNC a través del software Universal G-code Sender:

Entonces, usando estos comandos principales de código G explicados anteriormente, logramos escribir nuestro propio código G completo. Por supuesto, este ejemplo es bastante simple y para formas más complejas definitivamente necesitamos usar un software CAM. Aquí hay un ejemplo de un código G complejo de una forma de caballo:

A modo de comparación, este código tiene alrededor de 700 líneas, pero todo se genera automáticamente. El código G se hizo utilizando Inkscape como ejemplo para mi máquina de corte de espuma CNC Arduino DIY. Así es como quedó la forma:

Puede consultar mi tutorial particular para obtener más detalles sobre esta máquina.

Conclusión

Entonces, cubrimos los conceptos básicos del código G, explicamos los comandos de código G más importantes y comunes y creamos manualmente nuestro propio código G real. Después de todo, creo que entender el código G no es tan difícil. Por supuesto, hay muchos otros comandos y funciones que se utilizan en el mecanizado CNC o la impresión 3D que debemos conocer, pero más sobre eso en algunos otros tutoriales.

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