Introducción al código G de CNC

¿Qué es el código G?

La gente habla del “lenguaje” de la programación informática, como si fuera un solo idioma. Pero como le dirá cualquier programador experimentado, esa imagen está drásticamente simplificada. Hay literalmente cientos de lenguajes de programación, cada uno diseñado para facilitar aspectos particulares de la programación o para operar sistemas particulares. Toda esa variedad significa que los lenguajes de programación no están unificados, no siempre son remotamente similares en su contenido y ciertamente no hacen las mismas cosas. Algunos lenguajes de programación se vuelven obsoletos y se extinguen con bastante rapidez, mientras que otros demuestran una resistencia sorprendente.

Uno de los lenguajes de programación que ha superado la prueba del tiempo ha sido el código G. El código G es uno de los lenguajes utilizados para operar máquinas de control numérico por computadora (CNC). Las máquinas CNC dependen de una computadora para dirigir las operaciones, en lugar de un operador humano; El código G es el lenguaje utilizado por esas computadoras para realizar operaciones. En este artículo, profundizaremos en qué es el código G y cómo funciona, para que comprenda mejor la importancia del código G en los campos de la fabricación y el mecanizado modernos.

En primer lugar, una breve definición. El control numérico por computadora, o CNC, se refiere a máquinas que pueden programarse para realizar una serie de cortes y maniobras sin un operador. La tecnología CNC permite la automatización de muchos pasos en el proceso de fabricación. También ofrece un control de calidad y una uniformidad de las piezas producidas muy mejorados. La tecnología CNC ha existido desde la década de 1950, pero con la llegada de las computadoras y la robótica, las máquinas CNC pueden abordar operaciones cada vez más complicadas, moviéndose en múltiples ejes y cambiando entre diferentes herramientas y cabezales de corte dentro de la misma máquina.

Características básicas del código G

Las tareas de mantenimiento de las máquinas CNC se dividen en tres categorías generales:inspecciones diarias, trabajos que deben realizarse cada 500 horas o cada seis meses e inspecciones adicionales que deben realizarse cada 1000 horas o cada año. La lista de verificación diaria, por supuesto, será la más larga y la que usará con más frecuencia. Sin embargo, no olvide las otras comprobaciones, especialmente si su máquina está funcionando las 24 horas del día o durante turnos prolongados. Cinco días de 24 horas son 121 horas, lo que significa que las máquinas que están en uso casi constante podrían requerir una inspección de 500 horas casi todos los meses.

El código G se originó en la década de 1950. La letra "g" comenzaba los comandos en el código, a menudo le decía a la máquina que iniciara operaciones, se detuviera, etc. Por lo tanto, todo el lenguaje se conoció como código g, aunque no todos los comandos comienzan con "g".

G-code began at a time when computers had limited capabilities and were not able to handle long, complex strings of commands:thus, g-code tends to be short and sweet. A sample string might look like this:

G01 X1 Y1 F20 T01 M03 S500

The G command initiates the machine movement, and X and Y give the destination coordinates. F tells the machine how fast to move, in this case, at a rate of 20. T01 instructs the machine to use Tool 1 to perform the job, M03 starts the spindle moving, and S500 sets the spindle speed. (Example taken from here.)

While g-code doesn’t have to be terribly complex, it communicates all the necessary information to perform a variety of tasks. This succinctness makes it ideal for CNC routers, mills, lathes, electron discharge machines (EDMs), and any number of other factory and machine-shop machines. In the early days, programmers needed to enter g-code manually; today, CAD programs or wizards will often do so for you, making it easier for people without direct experience of g-code to operate CNC machinery.

How G-code is used

Every six months to a year, you should have your CNC machines thoroughly inspected by a trained technician, often one sent from the original manufacturer of the machine. That person can completely drain and replace the hydraulic fluid, clean the coolant tank itself, and perform an inspection of the chuck, jaws, and clamps of the machine heads.

G-code makes it possible to automate large industrial machines and manufacturing equipment. From its base form, established in the United States officially as RS-274-D, g-code has developed a number of flavors. Those flavors depend partly on the country of origin, and even more so on the particular machine using them.

G-codes generally initiate an operating or a series of operations, with other codes, often M-codes, forming the “body” of the code block. Some machines may use a g-code to initiate a particular part rotation, or even to follow an arc or curve in the tool’s path. Other machines won’t use those codes at all, and will employ completely different ones.

Each CNC program aims to produce parts quickly and efficiently, using G-code to keep commands as simple as possible. Nevertheless, certain codes pop up in CNC programs everywhere. These are some of the common ones:

• G0 – Move the tool to a set of coordinates as rapidly as possible. G0 can indicate a non-linear position:the tool may have to move along more than one axis.
• G1 – Move the tool to a new position in a straight line.
• G17, G18, G19 – Plane designation for an arc machining.

As mentioned, there are sets for common functions or common types of machinery

• G80-G89 – milling instructions
• G81-G88 – cylindrical grinding instructions

Whatever the machine and whatever the function, g-code has been instrumental in the development of modern industry. One of the most significant functions of g-code is its repeatability:a program can be written, entered into a machine, and then performed a limitless number of times. Rather than rely on a human operator to follow instructions correctly, industries can turn to operators to write programs (in g-code!) which command their machines to perform the same operation over and over again. Assuming the program is correct, this means parts can be made the same way, drilling done to the same depth, and machining done to the exact same standards across an entire run of parts.

In short, g-code made industrial automation possible. A good accomplishment for a nearly seventy-year-old programming language!