CNC编程初学者指南：从零开始学习CNC编程的视频教程

如果你的工作和兴趣与数控(CNC )或3D打印机相关，那么了解什么是G -code以及它的工作原理很重要。 本教程学习G -code语言的基础知识和常规G -code命令，并介绍这些G -code命令的工作原理。

1、什么是二维码？ G-code是数控机床的编程语言。 G-code是几何代码，即几何代码。 我们用这种语言告诉机器做什么或做什么。 G-code命令指示机器的移动位置、移动速度和跟随路径。

对于数控机床，切割刀具由这些G-code命令驱动，在特定路径上切割材料以获得所需的形状。

同样，对于3D打印机，G-code命令指示机器堆积多层材料，以形成准确的几何形状。

2、如何阅读G-code命令？ pldyc第一次查看G-code文件时，可能看起来相当复杂，但实际上并不容易理解。

仔细查看代码，就会发现大多数代码行具有相同的结构。 G-code的“复杂”部分看起来主要是数字部分，但这些数字是悲伤的夜晚坐标。

看看其中的一行代码，说明它是如何工作的吧。

g 01 x 247.951560 y 11.817060 z-1.000000 f 400.000000此行具有以下结构：

G#x##Y#Z## F##首先是G-code命令，在上例中为G01，意思是“直线移动到特定位置”。 声明要移动的位置的x、y、z坐标。 最后，利用f值设定进给速度，即执行移动的速度。 总之，代码g 01 x247.951560 y11.817060 z-1.000000 f 400.000000要求数控机床从当前位置平移到坐标x 247.951560、y 11.817060和Z-10000000，速度为400 mm

请注意，在前面的G-code示例中，由于使用了将单位设置为毫米的命令G21，因此单位为mm/min。 如果想以英寸为单位，可以用G20命令代替。

3、常见的G-code命令现在明白了如何读一行G-code代码。 从现在开始，您可以学习最重要的G-code命令或常用的G-code命令。 通过一些例子，了解每个G-code命令的工作原理。 在本教程结束之前，您可以充分了解G-code的工作原理、读法和修改方法，并编写自己的G-code程序。

3.1g 00高速定位g00命令以最大速度将机器从当前位置移动到指定坐标。 机器同时移动所有轴，同时完成行程。 结果直线移动到新的位置点。

G00是非切断运动，目的是使机器快速移动到需要的位置，开始切断和印刷等某种作业。

3.2G01-线性插值g01命令指示机器以设定速度线性移动。 使用x、y和z值指定最终位置，使用f值指定速度。 CNC控制器计算(插值)为获得直线而通过的中间点的坐标。 这些G-code命令简单、直观、易于理解，但背后的CNC控制器可能需要每秒数千次的计算来完成这些移动。

与定位专用的G00命令不同，G01命令在机器执行主任务时使用。 例如机床直线切断材料或3D打印机

直线挤出材料。

3.3g 02顺时针环插值g02命令要求机器在圆形模式下顺时针移动。 使用与G01指令相同的概念，执行适当的加工工艺时使用。 除了终点参数外，这里还需要定义旋转中心或圆弧起点与圆弧中心点之间的距离。 起点实际上是上一个命令的终点或当前点。

为清楚起见，在前面示例中的G01命令之后添加G02命令。

因此，在例子中，首先用G01指令将机器移动到X5、Y12点。 这将是G02命令的出发点。 用G02命令的x和y参数设定了目标。 现在，为了通过圆运动或弧到达终点，必须定义其中心点。 要执行此操作，请使用I和j参数。 I和j的值相对于起点或上一个命令的终点。 因此，要获得X5和Y7的中心点，必须沿x轴偏移0，沿y轴偏移-5。

当然，也可以在其他地方设置中心点。 在这种情况下，会得到不同的弧，并在同一终点结束。 以下是一个例子。

因此，这里有一个与上一个示例相同的目标： X10，y7，但中心点当前位于不同的位置[x0，y2]。

所以我们得到了更宽的弧线。

3.4 G00、G01和G02示例手动g代码编程提供了使用G00、G01和G02的这三个主要g代码命令的简单NC铣削示例。

要获取如上图所示形状的路径，必须遵循g代码命令。

G00 X5 Y5； point BG01 X0 Y20 F200； point CG01 X20 Y0； point DG02 X10 Y-10 I0 J-10； point EG02 X-4 Y-8 I-10 J0； point FG01 X

-26 Y-2 ; point B

第一个G00命令迅速将机器从其初始位置带到 B 点 （5，5）。从这里开始，我们使用G01命令以 200 的馈送速率"切割"。我们可以在这里注意到，要从 B 点 （5，5） 到 C 点 （5，25），我们使用 X 和 Y 相对于起点 B 点的值。因此，Y方向的+20个单位将让我们指向C点（5，25）。实际上，这取决于我们将坐标解释为绝对还是相对。我们将在稍后部分解释这一点。

一旦我们到达点 C （5，25），就用另一个 G01 命令到达点 D （25，25）。然后，我们使用 G02 命令（圆形运动）到达 E 点（35，15），中间点 为（25，15）。实际上，对于下一个 G02 命令，我们有相同的中心点 （25，15），以达到点 F （31，7）。但是应该注意，I 和 J 参数与以前的命令不同，因为我们从最后一个终点或点 E 中抵消了中心。我们用另一个 G01 命令完成整个路径，该命令将我们从 F 点 （31，7） 返回到 B 点 （5，5）。

上面就是我们为制作这个形状编写的G-code程序。不过需要注意，这不是一个完整的G-code程序，因为其中还缺少几个更基本的命令。我们将在后面的示例中编写完整的 G-code程序。

3.5 G03–逆时针环形插值

与 G02 一样，G03 命令指示机器以圆形模式移动，区别在于G03是逆时针运动。所有其他功能和规则与 G02 命令相同。

利用这三个主要的 G-code命令，G01 、G02和G03，理论上我们可以生成任意形状的路径。你现在可能想知道这怎么可能，但这实际上对于计算机和CAM软件实在是一个简单任务。是的，我们确实有时可以手动制作 G-code程序，但大多数时候，我们使用更简单、更安全的软件来生成G-code程序。

不管怎么样，接下来继续解释常用的命令，并在教程结束前实现一个真正的G-code例子。

3.6 G20/G21 – 单位选择

G20 和 G21 命令定义 G-code单位，英寸或毫米。

G20 = 英寸G21 = 毫米

我们需要注意，必须在程序的开头设置单位。如果没有指定单位，CNC将考虑前一个程序设置的默认值。

3.7 G17/G18/G18 – 工作面选择

通过这些 G-code命令，我们选择机器的工作平面：

G17–XY平面G18–XZ平面G19–YZ平面

对于大多数数控机器来说默认是G17，但其他两个也可以用于实现特定运动。

3.8 G28–返回home

G28命令要求机器将移动到其参考点或home位置。为了避免碰撞，我们可以包括一个带有 X、Y 和 Z 参数的中间点。该工具将在转到参考点之前通过该点。 G28 X##Y##Z##

home位置可以用命令G28.1 X# Y # Z # 定义。

3.9 G90/G91 – 定位模式

使用 G90 和 G91 命令，我们告诉机器如何解析坐标值。G90为绝对模式，G91为相对模式。

在绝对模式下，工具的定位始终相对于绝对点或零点。因此，命令G01 X10 Y5将移动到精确点 （10，5），无论以前的位置如何。

在相对模式下，工具的定位相对于最后一点。因此，如果机器当前处于点 （10，10），命令G01 X10 Y5 将工具指向点 （20，15）。此模式也称为"增量模式"。

3.10 更多命令和规则

我们上面解释的 G-code命令是最常见的命令，但还有更多命令，如切割机补偿、缩放、工作坐标系统等。

除了 G-code之外，还需要M-code命令来生成真正完整的G-code程序。以下是一些常见的 M-code命令：

M00–程序停止M02–程序结束M03–主轴打开–顺时针M04–主轴打开–逆时针M05–主轴停止M06–工具更改M08–启用Flood ColantM09–禁用Flood ColantM30 – 程序结束

3D 打印机的额外命令：

M104–启动挤出加热M109–等到挤出器到达T0M140–开始底板加热M190–等到底板到达T0M106–设置风扇速度

其中一些命令需要适当的参数。例如，当用M03命令打开主轴时，我们可以使用 S 参数设置主轴速度。因此，M30 S1000将以 1000 RPM 的速度打开主轴。

我们还可以注意到，许多代码是模态的，这意味着它们一直有效，直到取消或被另一个代码取代。例如，假设我们有一个线性切割运动G01 X5 Y7 F200代码。如果下一个动作还是是线性切割，我们可以直接键入 X 和 Y 坐标，而无需在前面写 G01。

G01 X5 Y7 F200X10 Y15X12 Y20G02 X5 Y5 I0 J-5X3 Y6 I-2 J0

这同样适用于馈送速率参数 F。除非想改变它的值，否则不必将其包含在每行中。

在某些 G-code文件中，你还可以在命令前面看到"N##"，这是对代码行或块的编号，有助于在大型程序中出现错误时识别特定的代码行。

4、G-code程序示例

在学习了上面的内容之后，现在我们能够手动制作一个真实的G-code程序了。下面是一个示例：

%G21 G17 G90 F100M03 S1000G00 X5 Y5 ; point BG01 X5 Y5 Z-1 ; point BG01 X5 Y15 Z-1 ; point CG02 X9 Y19 Z-1 I4 J0 ; point DG01 X23 Y19 Z-1 ; point EG01 X32 Y5 Z-1 ; point FG01 X21 Y5 Z-1 ; point GG01 X21 Y8 Z-1 ; point HG03 X19 Y10 Z-1 I-2 J0 ; point IG01 X13 Y10 Z-1 ; point JG03 X11 Y8 Z-1 I0 J-2 ; point KG01 X11 Y5 Z-1 ; point LG01 X5 Y5 Z-1 ; point BG01 X5 Y5 Z0G28 X0 Y0M05M30%

G-code程序的说明：

代码初始化。此字符（%）始终在程序的开头和结束时存在。安全线：设置程序参数，如公制系统（毫米为单位）、XY平面、绝对定位、100英寸/分钟的进给率。以 1000 RPM 的速度顺时针旋转。快速定位到 B （5，5）。在同一位置控制运动，但将工具降低到-1。线性切割运动位置 C （5，15）。顺时针圆形运动到点 D （9，19），中心点为 （9，15）。线性切割到点 E （23，19）。线性切割到点 F （32，5）。继续直线切割到点G（21，5）。继续直线切割到 H 点 （21，8）。逆时针圆形插值到位置 I （19，10），中心点为 （19，8）。线性切割到点 J （13，10）。逆时针圆形切割到位置 K （11，8），中心点为 （13，8）。线性切割到位置 L （11，5）。最终线性切割运动到位置 B （5，5）。抬起工具。返回home。主轴关闭。主程序结束。

以下是此代码在Universal G-code Sender软件中准备发送到我们的 CNC：

因此，使用上述解释的这些主要 G-code命令，我们编写了完整的 G-code程序。当然，这个例子很简单，对于更复杂的形状，我们肯定需要使用CAM软件。下面是一个切割马形的复杂 G-code程序的示例：

上述代码有大约 700 行，但是是用Inkscape自动生成的。结果如下：

原文链接：G-code数控机床编程教程 — BimAnt