Aktualisiert am: 18.05.2022
Themengebiet
CNC Programmierung
G-Code
In der Welt der Programmierung von CNC Werkzeugmaschinen kommt dem G-Code oder auch G-Funktionen eine besondere Bedeutung zu. In diesem Artikel lernst du alles, was du zum Thema G-Code wissen musst.
Manuelle CNC-Programmierung
In der modernen CNC-Programmierung werden Bearbeitungsprogramme in vielen Fällen mit Hilfe einer CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) erstellt. Ausgehend vom 3-D-Modell des Werkstücks wird mit Hilfe vordefinierter Prozeduren ein Bearbeitungsablauf erstellt und in ein maschinenspezifisches NC-Programm übersetzt. Auch wenn die Software viele Programmieraufgaben übernimmt, erleichtert ein grundlegendes Verständnis der manuellen CNC-Programmierung die optimale Auslegung des Bearbeitungsprozesses. Bei der manuellen Programmierung werden alle Bewegungsabläufe und Bearbeitungsparameter Zeile für Zeile in Form einzelner Befehlssätze beschrieben.
Was ist der G-Code oder eine G-Funktion?
Innerhalb eines CNC-Programms legen die G-Funktionen fest, welche Berechnungslogik für die Bestimmung Werkzeugbahn heranzuziehen ist. Der G-Code legt also fest, wie die Maschinenachsen zu verfahren sind. Für komplexe Bauteilgeometrien müssen oft mehrere G-Codes kombiniert werden, um den gewünschten Bewegungsablauf zu realisieren. Wie auch bei anderen NC-Befehlen handelt es sich beim G-Code um standardisierte Funktionsbausteine, die mit dem Adressbuchstaben “G” aufgerufen werden. Das G steht in diesem Fall für Go und ist allen vorbereitenden Wegbedingungen vorangestellt. Vorbereitend deshalb, da die G-Befehle den Koordinatenbefehlen in einer Programmierzeile vorangestellt werden. Die Bezeichnung G-Code wird in vielen Fällen auch synonym für ein manuell erstelltes CNC-Programm verwendet.
Funktionen des G-Codes
Auch wenn verschiedene Hersteller zusätzliche oder abgewandelte Steuerungsbefehle bereitstellen, so ist der grundlegende Aufbau identisch. Auf den Adressbuchstaben G folgt eine zweistellige Zahl. Diese dient unter anderem der Bestimmung der Interpolationsart, der Richtung des der Werkzeugradiuskorrektur, der Wegmaßeingabe oder legt den Zyklus fest. Ein typisches NC-Programm ist blockweise aufgebaut und wird satzweise von links nach rechts bzw. von oben nach unten abgearbeitet.
Aufbau des G-Code
Wie jeder Befehlssatz werden, beginnen auch G-Funktionen mit einer Satznummer mit der Adressbezeichnung N. Darauf folgt dann der eigentliche G-Befehl zur Festlegung der Bahnbewegung mit dem die danach genannten Koordinaten angefahren werden.
...
N30 G03 G17 X165 Y70 R100 F150 $
...Satz Nr. 30 – Bewegung auf Kreisbahn (Radius: 100 mm) gegen den Uhrzeigersinn mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 150 mm/min
G-Code Befehle und Anweisungen
Die folgende Tabelle liefert einen Überblick über alle G-Befehle nach DIN 66025.
| G-Code | Funktion |
|---|---|
| G00 | Positionierung im Eilgang (Punktsteuerung) |
| G01 | Lineare Interpolation |
| G02 | Kreisinterpolation (im Uhrzeigersinn) |
| G03 | Kreisinterpolation (gegen den Uhrzeigersinn) |
| G04 | Verweilzeit |
| G06 | Interpolation auf einer Parabelbahn |
| G09 | Genauhalt |
| G17 | Auswahl der Bearbeitungsebene X – Y |
| G18 | Auswahl der Bearbeitungsebene X – Z |
| G19 | Auswahl der Bearbeitungsebene Y – Z |
| G33 | Gewindeschneiden mit konstanter Steigung |
| G34 | Gewindeschneiden mit zunehmender Steigung |
| G35 | Gewindeschneiden mit abnehmender Steigung |
| G40 | Zurücksetzen aller abgerufenen Werkzeugkorrekturen |
| G41 | Korrektur des Werkzeugradius (in Vorschubrichtung links) |
| G42 | Korrektur des Werkzeugradius (in Vorschubrichtung rechts) |
| G43 | Werkzeugkorrektur (positiv) |
| G44 | Werkzeugkorrektur (negativ) |
| G53 | Zurücksetzen der Nullpunktverschiebung |
| G54 – G59 | Nullpunktverschiebung 1 – 6 |
| G60 | Einfahrtoleranz 1 |
| G61 | Einfahrtoleranz 2 |
| G63 | Maximaler Vorschub |
| G70 | Maßeingabe [inch] |
| G71 | Maßeingabe [mm] |
| G80 | Zurücksetzen der abgerufenen Zyklen |
| G81 – G89 | Bohrzyklen |
| G90 | Absolute Maßeingabe in Bezug auf das aktuelle Koordinatensystem (Bezugsmaß) |
| G91 | Relative Maßeingabe in Bezug auf das aktuelle Koordinatensystem (Inkrementalmaß) |
| G92 | Verschiebung des Bezugspunkts – Speicher setzen |
| G94 | Vorschub [mm/min] |
| G95 | Vorschub [mm/Umdrehung] |
| G96 | Konstante Schnittgeschwindigkeit |
| G97 | Spindeldrehzahl [1/min] |
G-Code Arten
Grundsätzlich lassen sich 3 Arten von G-Befehlen unterscheiden, die wiederum in in unterschiedliche Funktionsgruppen aufgeteilt sind. Wichtig ist sich zu merken, dass G-Codes aus einer Funktionsgruppe sich gegenseitig überschreiben.
Nullpunktverschiebung mit G-Code
Der Nullpunkt ist die wesentliche Bezugsgröße in einem NC-Programm. Je nach Werkstück und Bearbeitungsaufgabe kann es Sinn machen einen neuen Referenzpunkt für die folgenden Bearbeitungsschritte festzulegen. Vor allem, wenn Programmbestandteile (z.B. Bohrbilder) an einer anderen Stelle wiederverwendet werden sollen, ist eine Nullpunktverschiebung unerlässlich. Die G-Befehle G54 – G59 können deshalb in der Steuerung mit unterschiedlichen Werten vorbelegt und im Programm aufgerufen werden.