Mã G và mã M trong lập trình CNC: chức năng, nhóm lệnh và lưu ý khi sử dụng

Mã G điều khiển dạng chuyển động, hệ tọa độ, mặt phẳng nội suy, bù dao và các chu trình gia công. Mã M điều khiển các chức năng phụ trợ như trục chính, tưới nguội, thay dao và kết thúc chương trình. Người vận hành cần hiểu ý nghĩa từng nhóm lệnh để kiểm tra chương trình do CAM xuất ra trước khi chạy trên máy.

Hình 1. Di chuyển nhanh, nội suy thẳng và hai chiều nội suy cung tròn.

Nhóm lệnh chuyển động

G00 đưa dao đến vị trí mới bằng tốc độ chạy nhanh của máy. Lệnh này chỉ nên dùng ở vùng không cắt và phải có mặt phẳng an toàn rõ ràng.

G01 nội suy đường thẳng theo lượng chạy dao F. Đây là lệnh cơ bản cho phay biên dạng, chạy dao xuống vật liệu hoặc tạo chuyển động cắt tuyến tính.

G02 và G03 lần lượt nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Tâm cung có thể được xác định bằng I, J, K hoặc bán kính R tùy hệ điều khiển.

G04 tạo khoảng dừng theo thời gian. Lệnh này thường xuất hiện trong khoan, doa, tạo đáy phẳng hoặc chờ trục chính ổn định.

Chọn mặt phẳng và đơn vị

G17, G18, G19 chọn các mặt phẳng XY, ZX và YZ. Mặt phẳng đang hoạt động ảnh hưởng trực tiếp đến cách bộ điều khiển hiểu cung tròn, chu trình khoan và một số phép bù.

G20 chọn hệ inch, còn G21 chọn hệ mét. Cần xác nhận đơn vị ngay đầu chương trình vì một sai lệch đơn vị có thể làm hành trình tăng 25,4 lần.

Hệ tọa độ và chế độ nhập tọa độ

G54 đến G59 gọi các hệ tọa độ phôi. Mỗi hệ phải khớp với MCS trong NX CAM và giá trị offset đã đo trên máy.

G53 lập trình theo hệ tọa độ máy cho chính block đó. Lệnh này thường được dùng để đưa trục về vị trí thay dao hoặc vị trí an toàn, nhưng cú pháp phải phù hợp bộ điều khiển.

G90 dùng tọa độ tuyệt đối. G91 dùng tọa độ gia tăng tính từ vị trí hiện tại. Khi chương trình chuyển giữa G90 và G91, người kiểm tra phải theo dõi trạng thái modal để tránh dịch chuyển ngoài dự kiến.

Bù bán kính và chiều dài dao

G40 hủy bù bán kính dao. G41 bù dao về bên trái hướng chuyển động, còn G42 bù về bên phải.

G43 kích hoạt bù chiều dài dao dương với địa chỉ H. G49 hủy bù chiều dài. Trước khi chạy, cần đối chiếu số H, số dao T và ô đo chiều dài trong bảng offset.

Đường vào và ra bù bán kính phải đủ dài, đúng hướng và không đặt tại góc quá gấp. Nếu hình học không cho phép bộ điều khiển dựng vị trí tâm dao, máy có thể báo lỗi hoặc tạo vết trên bề mặt.

Chu trình khoan và gia công lỗ

G80 hủy chu trình cố định. Các lệnh thường gặp gồm:

- G81: khoan cơ bản.

- G82: khoan có thời gian dừng ở đáy.

- G73: khoan nhấp tốc độ cao với hành trình rút ngắn.

- G83: khoan sâu, thường rút dao để thoát phoi.

- G84: tarô ren phải.

- G74: tarô ren trái trên nhiều hệ điều khiển.

- G76: chu trình doa tinh, tùy máy.

- G85, G86, G87, G89: các chu trình doa với cách chạy dao, dừng và rút khác nhau.

Ý nghĩa chi tiết của chu trình cố định có thể khác giữa Fanuc, Mitsubishi, Siemens và bộ điều khiển tùy biến. Luôn kiểm tra manual của đúng máy.

Tốc độ và lượng chạy dao

G94 quy định lượng chạy dao theo mm/phút. G95 quy định lượng chạy dao theo mm/vòng. Với máy tiện, G96 duy trì vận tốc cắt không đổi và G97 trở về tốc độ trục chính cố định.

G93 là chế độ thời gian nghịch đảo, thường xuất hiện trong chương trình nhiều trục. Không nên sửa thủ công giá trị F của G93 nếu chưa hiểu cách postprocessor tính thời gian cho từng block.

Các mã M thường gặp

- M00: dừng chương trình bắt buộc.

- M01: dừng tùy chọn khi công tắc Optional Stop được bật.

- M03: quay trục chính thuận.

- M04: quay trục chính nghịch.

- M05: dừng trục chính.

- M06: thay dao tự động.

- M07, M08: bật các kênh tưới nguội theo cấu hình máy.

- M09: tắt tưới nguội.

- M19: định hướng trục chính.

- M30: kết thúc chương trình và trở về đầu.

- M98: gọi chương trình con.

- M99: kết thúc chương trình con và quay lại chương trình gọi.

Các mã như kẹp nhả, mở cửa, thổi khí hoặc tưới nguội xuyên tâm thường do nhà chế tạo máy gán riêng. Không sao chép mã M từ máy khác nếu chưa xác minh PLC và manual.

Cách kiểm tra chương trình do NX CAM xuất ra

1. Kiểm tra đơn vị, hệ tọa độ và mặt phẳng nội suy ở đầu chương trình.

2. Đối chiếu T, H, D với phiếu dao thực tế.

3. Kiểm tra vị trí G53 hoặc G28 trước và sau thay dao.

4. Xem từng lần bật trục chính, chiều quay và tưới nguội.

5. Kiểm tra G40, G49 và G80 đã được hủy đúng thời điểm.

6. Đối chiếu chu trình khoan, cao độ R, chiều sâu Z và mặt phẳng rút dao.

7. Mô phỏng mã NC hoặc chạy Single Block với Feed Override thấp cho lần đầu.

Kết luận

Danh sách mã chỉ là tài liệu tra cứu. Năng lực kiểm tra chương trình đến từ việc hiểu trạng thái modal, quan hệ giữa hệ tọa độ, bù dao và chuyển động thực của máy. Postprocessor tốt phải tạo mã đúng chuẩn của từng bộ điều khiển, nhưng kỹ sư vẫn cần đọc được các block quan trọng trước khi đưa chương trình vào sản xuất.

Xem thêm tài liệu và khóa học Siemens NX tại NX Engineering Lab: https://nxlab.vn