Une introduction au code G CNC

Qu'est-ce que le code G ?

Les gens parlent du « langage » de la programmation informatique, comme s'il s'agissait d'un langage unique. Mais comme tout programmeur chevronné vous le dira, cette image est considérablement simplifiée. Il existe littéralement des centaines de langages de programmation, chacun conçu pour faciliter certains aspects de la programmation ou pour faire fonctionner des systèmes particuliers. Toute cette variété signifie que les langages de programmation ne sont pas unifiés, ne sont pas toujours similaires dans leur contenu et ne font certainement pas les mêmes choses. Certains langages de programmation deviennent obsolètes et disparaissent assez rapidement, tandis que d'autres font preuve d'une résilience surprenante.

L'un des langages de programmation qui a résisté à l'épreuve du temps a été le G-code. Le code G est l'un des langages utilisés pour faire fonctionner les machines à commande numérique par ordinateur (CNC). Les machines CNC s'appuient sur un ordinateur pour diriger les opérations, plutôt que sur un opérateur humain; Le G-code est le langage utilisé par ces ordinateurs pour effectuer des opérations. Dans cet article, nous allons approfondir ce qu'est le G-code et son fonctionnement, vous donnant une meilleure compréhension de l'importance du G-code dans les domaines de la fabrication et de l'usinage modernes.

Tout d'abord, une brève définition. La commande numérique par ordinateur, ou CNC, fait référence à des machines qui peuvent être programmées pour effectuer une série de coupes et de manœuvres sans opérateur. La technologie CNC permet l'automatisation de nombreuses étapes du processus de fabrication. Il offre également un contrôle de la qualité et une uniformité des pièces produites considérablement améliorés. La technologie CNC existe depuis les années 1950, mais avec l'avènement des ordinateurs et de la robotique, les machines CNC peuvent s'attaquer à des opérations de plus en plus compliquées, se déplacer sur plusieurs axes et basculer entre différents outils et têtes de coupe au sein de la même machine.

Caractéristiques de base du G-code

Les tâches de maintenance des machines CNC se répartissent en trois catégories générales :les inspections quotidiennes, les tâches à effectuer toutes les 500 heures ou tous les six mois et les inspections supplémentaires à effectuer toutes les 1 000 heures ou tous les ans. La check-list quotidienne sera bien sûr la plus longue, et celle que vous utiliserez le plus souvent. N'oubliez pas les autres vérifications, cependant, surtout si votre machine fonctionne 24 heures sur 24 ou pour des quarts de travail prolongés. Cinq jours de 24 heures correspondent à 121 heures, ce qui signifie que les machines qui sont utilisées presque constamment peuvent nécessiter une inspection de 500 heures presque tous les mois.

Le code G est né dans les années 1950. La lettre "g" commençait les commandes dans le code, indiquant souvent à la machine de démarrer les opérations, de s'arrêter, etc. Ainsi, le langage entier est devenu connu sous le nom de g-code - même si toutes les commandes ne commencent pas par "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!