Códigos G e códigos M: Linguagem de máquina CNC explicada, incluindo G90 e G28 vs. G91 e G28

Os códigos G e os códigos M são a linguagem que as máquinas CNC entendem.

No artigo anterior, explicamos os cinco sistemas principais de uma máquina CNC e como eles funcionam em conjunto. Neste artigo, vamos explorar o mundo da programação CNC aprendendo os dois principais tipos de instruções usadas para controlar uma máquina-ferramenta.

Este artigo utiliza o formato de código CNC da FANUC como exemplo principal.

Quando comecei a trabalhar em uma fábrica, o programa não fazia nenhum sentido para mim.

Ainda me lembro de quando comecei a trabalhar em uma fábrica.

Meu instrutor me entregou um pedaço de papel coberto com linhas como estas:

O0001
G94 G40 G49 G80
T01 M06
G90 G00 G54 X0. Y0.
S3000 M03
G43 H01 Z100.
G01 Z-5. F200
...
G00 Z50.
M09
G49
G91 G28 Z0.
M30

Ele disse:

Primeiro, aprenda a ler isto.

Fiquei olhando para o programa por um longo tempo. Reconheci algumas letras, mas quase todo o resto parecia confuso.

Mais tarde, descobri que esses códigos seguem regras claras e não são tão complicados quanto parecem à primeira vista.

Um programa CNC contém principalmente dois tipos de instruções:

1. Instruções que indicam o funcionamento da ferramenta de corte. como mover
2. Instruções que dizem à máquina Qual função auxiliar ativar?

O primeiro tipo é chamado de código G.

O segundo tipo é chamado de código M.

O que são Códigos G e Códigos M?

Os códigos G indicam à ferramenta de corte como se mover.

Os códigos G também são conhecidos como códigos de função preparatória.

Sua principal função é definir como a ferramenta de corte se move, incluindo:

• Posicionamento rápido
• Corte linear
• Interpolação circular
• Movimento de coordenadas absolutas
• Movimento incremental de coordenadas
• Seleção do sistema de coordenadas de trabalho
• Retorno de referência da máquina

O código AG começa com a letra G, seguido de dois dígitos.

Por exemplo:

G00
G01
G54
G90

Antes de aprender os comandos individuais, é importante entender a diferença entre códigos G modais e não modais .

Códigos G modais

Um código modal permanece ativo após ter sido programado.

O problema persiste nos blocos de programa seguintes até que outro código G do mesmo grupo o substitua.

Por exemplo, após a programação:

G01

A máquina CNC continuará usando interpolação linear nos blocos seguintes, mesmo quando G01 Não foi escrito novamente.

O modo permanece ativo até que outro comando de movimento, como G00, G02, ou G03, substitui-o.

Códigos G não modais

Um código não modal só tem efeito no bloco de programa em que aparece.

É executado uma única vez e não permanece ativo em blocos posteriores.

Por exemplo:

G04

É um comando de permanência. Ele afeta apenas o bloco de programa atual.

Códigos G e M essenciais para iniciantes em CNC

Os comandos a seguir estão entre os códigos mais importantes para quem está começando a aprender programação CNC. As explicações abaixo seguem a estrutura e os exemplos fornecidos no artigo original.

G00 — Posicionamento Rápido

G00 Move a ferramenta de corte para uma posição específica na alta velocidade de deslocamento da máquina.

Normalmente é usado para posicionamento, e não para corte.

Exemplo:

G00 X100. Y50. Z200.

Este comando move rapidamente a ferramenta em direção a:

• X = 100 milímetros
• Y = 50 milímetros
• Z = 200 milímetros

Aviso de segurança importante

G00 não se move necessariamente ao longo de uma trajetória retilínea controlada.

Vários eixos podem se mover simultaneamente em suas velocidades máximas. Dependendo do controle da máquina e das distâncias entre os eixos, a trajetória da ferramenta pode ser diagonal ou em forma de "L".

Por esse motivo, nunca use G00 Não manuseie a ferramenta de corte de forma descuidada quando ela estiver próxima da peça de trabalho, dispositivo de fixação, grampos ou mesa da máquina.

Ao aproximar-se da peça de trabalho, utilize um movimento de avanço controlado, como por exemplo: G01.

G01 — Corte Linear

G01 Move a ferramenta de corte ao longo de uma linha reta a uma taxa de avanço especificada.

É um dos comandos de corte mais utilizados em usinagem CNC.

Exemplo:

G01 X50. Y50. F300.

Este comando move a ferramenta em linha reta na direção de:

• X = 50 milímetros
• Y = 50 milímetros

A taxa de alimentação é:

F300

A unidade do valor F depende do modo de alimentação ativo.

Sob G94

A taxa de alimentação é medida por minuto:

mm/min

Sob G95

A taxa de avanço é medida por revolução do fuso:

mm/rev

As máquinas de fresagem CNC são comumente usadas G94.

G02 e G03 — Interpolação Circular

G02 e G03 São utilizadas para usinar trajetórias de ferramentas circulares ou em forma de arco.

G02

Interpolação circular no sentido horário.

G03

Interpolação circular no sentido anti-horário.

A direção é normalmente determinada olhando-se da direção positiva do eixo selecionado para a direção negativa.

Para um arco no plano XY, isso normalmente significa olhar a partir do eixo Z positivo em direção à peça de trabalho.

Exemplo usando um valor R:

G02 X50. Y0. R25. F200.

Este comando move a ferramenta no sentido horário para:

• X = 50 milímetros
• Y = 0 milímetros
• Raio = 25 mm
• Taxa de avanço = 200 mm/min

Exemplo usando deslocamentos centrais:

G03 X0. Y50. I0. J25. F200.

Este comando move a ferramenta no sentido anti-horário usando I e J Para definir o deslocamento do centro do arco.

Maneira fácil de lembrar

G02 = Clockwise
G03 = Counterclockwise

Ao trabalhar no plano XY, a direção a ser considerada é do eixo Z positivo para o eixo Z negativo.

G90 e G91 — Coordenadas Absolutas e Incrementais

G90 e G91 São dois comandos que os iniciantes em CNC costumam confundir.

G90 — Programação de Coordenadas Absolutas

Debaixo G90, todas as coordenadas programadas referem-se à origem do sistema de coordenadas atualmente ativo.

Por exemplo:

G90 G00 X50.

Isso significa:

Mova-se para a posição de coordenada absoluta X = 50 mm.

Isso não significa mover-se mais 50 mm da posição atual.

Uma comparação simples seria inserir um destino específico em um sistema de navegação.

G91 — Programação Incremental por Coordenadas

Debaixo G91, cada valor de coordenada representa uma distância de movimento em relação à posição atual da ferramenta.

Por exemplo:

G91 G00 X50.

Isso significa:

Desloque-se mais 50 mm na direção X positiva a partir da posição atual.

Isso não significa mover para a coordenada absoluta X = 50 mm.

Uma comparação simples significa:

Avance mais 500 metros e depois vire à direita.

Comparação entre G90 e G91

Command	Tipo de coordenada	Significado de X50
G90	Coordenadas absolutas	Mova para X = 50 mm
G91	Coordenadas incrementais	Mova-se mais 50 mm a partir da posição atual.

G28 — Retornar ao ponto de referência da máquina

G28 Comanda o eixo da máquina para retornar ao seu ponto de referência predefinido.

O formato básico é:

G28 X_ Y_ Z_

Os valores X, Y e Z definem um ponto intermediário.

Debaixo G90, o ponto intermediário é interpretado como uma coordenada absoluta.

Debaixo G91O ponto intermediário é interpretado como um movimento incremental.

Esse conceito de ponto intermediário é a chave para entender o porquê. G91 G28 Z0. é comumente usado em vez de G90 G28 Z0..

O que é o ponto intermediário?

Quando a máquina executa um G28 Ao executar o comando, o eixo não se move simplesmente de forma direta para o ponto de referência da máquina em uma única etapa.

O movimento normalmente contém duas fases:

1. Desloque-se para o ponto intermediário programado.
2. Desloque-se do ponto intermediário para o ponto de referência da máquina.

O modo de coordenadas programado determina onde esse ponto intermediário está localizado.

Como se move o G90 G28 Z0?

Suponha que a ferramenta de corte esteja atualmente localizada em:

Z50.

Agora, considere o seguinte comando:

G90 G28 Z0.

Debaixo G90, O valor que Z0. é uma coordenada absoluta no sistema de coordenadas atualmente ativo.

Portanto, o movimento ocorre em duas etapas:

1. O eixo Z primeiro se move de sua posição atual para a posição absoluta. Z0.
2. Em seguida, passa de Z0. para o ponto de referência da máquina

Antes de executar um comando de retorno G28, a compensação do comprimento da ferramenta geralmente é cancelada.

Nessa situação, movendo-se primeiro para a posição de coordenadas de trabalho. Z0. pode fazer com que a ferramenta se mova para baixo em direção à peça de trabalho.

Se o ponto zero da peça estiver localizado na superfície superior da peça, a ferramenta de corte poderá se mover diretamente para dentro da peça.

É por isso que usar:

G90 G28 Z0.

Compreender completamente a posição intermediária pode criar um sério risco de colisão.

O artigo original enfatiza que a ferramenta pode primeiro se mover em direção ao ponto de coordenada zero da peça antes de retornar à posição de referência da máquina.

Como se move o G91 G28 Z0?

Agora considere:

G91 G28 Z0.

Debaixo G91, Z0. representa um movimento incremental de zero.

Em outras palavras, a posição atual da ferramenta é usada como ponto intermediário.

O movimento ocorre da seguinte forma:

1. O eixo Z move-se por uma distância incremental de zero.
2. A posição atual torna-se o ponto intermediário.
3. O eixo Z retorna então ao ponto de referência predefinido da máquina.

Como o movimento intermediário programado é zero, a ferramenta não se move primeiro para a posição de coordenada de trabalho. Z0..

Em vez disso, começa a retornar de sua posição atual em direção ao ponto de referência do eixo Z da máquina.

É por isso que os programas CNC geralmente usam:

G91 G28 Z0.

O significado é:

Utilize a posição Z atual como ponto intermediário e, em seguida, retorne o eixo Z ao ponto de referência da máquina.

Essa lógica de movimento é a principal razão pela qual o artigo original recomenda G91 G28 Z0. em vez de G90 G28 Z0. para esta situação.

Comparação entre G90, G28 e G91/G28

Command	Ponto intermediário	Principal risco ou efeito
G90 G28 Z0.	Z0 absoluto no sistema de coordenadas ativo	A ferramenta pode primeiro se mover em direção ao ponto zero da peça.
G91 G28 Z0.	Movimento incremental zero a partir da posição atual.	A posição atual torna-se o ponto intermediário antes do retorno de referência.

Formato de programação comum da FANUC

G91 G28 Z0.

Comente:

The Z-axis makes a zero incremental move and then returns to the machine Z reference point.

G54 a G59 — Seleção do Sistema de Coordenadas de Trabalho

G54 é um dos comandos de sistema de coordenadas de trabalho mais comumente usados.

Após definir a origem da peça durante a localização da borda, a sondagem ou o ajuste da ferramenta, os valores das coordenadas são inseridos no... G54 compensação de trabalho.

Quando o programa contém:

G54

A máquina interpreta isso como:

Utilize a origem da peça armazenada em G54.

Outros sistemas de coordenadas de trabalho incluem:

G55
G56
G57
G58
G59

Estas representam o segundo ao sexto sistemas de coordenadas de trabalho padrão.

Eles são úteis para:

• Usinagem de múltiplas peças
• Utilizando vários acessórios
• Programação de diferentes posições da peça de trabalho
• Executando vários deslocamentos de trabalho em uma única configuração.

Os códigos M indicam à máquina qual função ativar.

Os códigos M também são conhecidos como códigos de função diversos ou códigos de função auxiliares.

Ao contrário da maioria dos códigos G, os códigos M normalmente não definem a posição da ferramenta de corte.

Em vez disso, controlam funções auxiliares da máquina, tais como:

• Iniciar e parar o fuso
• Ferramentas de troca
• Ligar e desligar o líquido de arrefecimento
• Pausar o programa
• Encerramento do programa
• Chamando um subprograma

O artigo original lista os seguintes códigos M comumente usados.

Códigos M comuns para CNC

código M	função	Exemplo ou explicação
M03	Rotação do fuso para a frente	Usado com um valor S, como por exemplo S3000 M03
M04	Rotação reversa do fuso	Utilizado para ferramentas especiais ou algumas operações de rosqueamento.
M05	Parada do fuso	O fuso deve normalmente parar antes da troca de ferramenta.
M06	Troca automática de ferramenta	Usado com um comando T, como por exemplo T02 M06
M08	Refrigerante ligado	Aciona o líquido refrigerante durante o corte.
M09	Refrigerante desligado	Desliga o líquido refrigerante antes da troca de ferramentas ou da conclusão do programa.
M00	Parada do programa	Aguarda que o operador pressione INICIAR CICLO
M01	Parada opcional	Para apenas quando a chave PARADA OPCIONAL estiver ativada.
M30	Fim do programa e reinicialização	Normalmente usado no final de um programa completo.
M98	chamada de subprograma	Chama um subprograma específico, às vezes com uma contagem de repetição.

Por que todo programa CNC precisa de um bloco de inicialização de segurança?

Existe uma regra que os operadores de CNC geralmente lembram após presenciarem uma única colisão grave com a máquina:

Todo programa CNC deve começar com um bloco de inicialização de segurança.

Uma linha de segurança comum no formato FANUC é:

G90 G94 G40 G49 G80

Esta linha elimina condições modais potencialmente perigosas deixadas ativas por um programa anterior.

G90 — Selecionar Modo de Coordenadas Absolutas

G90

Isso impede que o novo programa seja executado acidentalmente em segundo plano. G91 Modo incremental mantido ativo pelo programa anterior.

Sem G90Uma coordenada que deveria representar uma posição absoluta pode ser interpretada como uma distância de deslocamento adicional.

G94 — Selecione a taxa de avanço por minuto

G94

Esta opção seleciona a quantidade de ração por minuto, normalmente expressa em:

mm/min

Isso impede que o programa use acidentalmente G95 avanço por revolução deixado ativo por outra operação.

G40 — Cancelar a compensação do raio de corte

G40

Isso cancela a compensação ativa do raio de corte.

Isso impede um anterior G41 or G42 Valor de compensação resultante da alteração inesperada do percurso da ferramenta programada.

G49 — Cancelar compensação do comprimento da ferramenta

G49

Isso cancela a compensação ativa do comprimento da ferramenta.

Isso impede que um deslocamento H anterior continue afetando a posição do eixo Z no novo programa.

G80 — Cancelar ciclos pré-definidos

G80

Isso cancela os ciclos ativos de perfuração, furação, rosqueamento ou outros ciclos pré-programados.

Isso impede que um ciclo de perfuração deixado ativo pelo programa anterior seja repetido inesperadamente no novo programa.

O artigo original destaca esses comandos como essenciais para eliminar as condições modais retidas antes do início do programa de usinagem.

Regra de segurança simples para lembrar

G40 G49 G80 clear the previous compensation and cycles.
G90 G94 establish the correct coordinate and feed modes.

Em palavras simples:

Primeiro, apague as configurações antigas e, em seguida, estabeleça o novo modo de programação.

---

Por que esse bloco de segurança é importante

Imagine que o programa anterior terminou enquanto G43 A compensação do comprimento da ferramenta ainda estava ativa.

O próximo programa começa diretamente com G54, sem antes cancelar a compensação restante.

Quando o eixo Z se move para baixo, o controle ainda pode aplicar a compensação de comprimento da ferramenta anterior. Como resultado, a ferramenta pode se mover dezenas de milímetros além do esperado e colidir com a peça de trabalho.

Um bloco de inicialização curto pode evitar acidentes dispendiosos com ferramentas, peças, dispositivos de fixação, fusos ou máquinas.

Exemplo completo de programa FANUC

Agora vamos combinar os códigos G e os códigos M em um programa simples.

O0001
G94 G40 G49 G80
T01 M06
G90 G00 G54 X0. Y0.
S3000 M03
G43 H01 Z100.
G01 Z-5. F200
...
G00 Z50.
M09
G49
G91 G28 Z0.
M30

O programa mostrado no código-fonte utiliza troca de ferramenta, seleção de deslocamento da peça, controle do fuso, compensação do comprimento da ferramenta, avanço de corte, desligamento do fluido de corte, cancelamento da compensação e retorno à referência do eixo Z.

Explicação linha por linha

Número do programa

O0001

Define o número do programa CNC.

Inicialização de segurança

G94 G40 G49 G80

Esta linha:

• Seleciona a taxa de alimentação por minuto.
• Cancela a compensação do raio de corte
• Cancela a compensação do comprimento da ferramenta.
• Cancela ciclos enlatados ativos.

Para proteção adicional, muitos programas também incluem G90 na linha de inicialização de segurança:

G90 G94 G40 G49 G80

Troca de ferramenta

T01 M06

Esta opção seleciona a Ferramenta 1 e realiza uma troca automática de ferramenta.

Selecione o deslocamento de trabalho e mova para a posição inicial.

G90 G00 G54 X0. Y0.

Esta linha:

• Seleciona a programação de coordenadas absolutas
• Seleciona posicionamento rápido
• Ativa o sistema de coordenadas de trabalho G54.
• Move-se rapidamente para X0 e Y0

Inicie o fuso

S3000 M03

Isso inicia o giro do fuso na direção de avanço em:

3000 rpm

Ativar compensação de comprimento da ferramenta

G43 H01 Z100.

Esta linha:

• Ativa a compensação positiva do comprimento da ferramenta.
• Utiliza deslocamento de comprimento de ferramenta H01
• Posiciona o eixo Z em 100 mm

Introduza a ferramenta na peça de trabalho.

G01 Z-5. F200

Isso move a ferramenta em linha reta para:

Z = -5 mm

a uma taxa de alimentação de:

200 mm/min

Recolha para um plano seguro

G00 Z50.

Isso retrai rapidamente a ferramenta para:

Z = 50 mm

Desligue o líquido de arrefecimento

M09

Isso desativa o sistema de refrigeração.

Cancelar compensação do comprimento da ferramenta

G49

Isso cancela a compensação ativa do comprimento da ferramenta.

Retorne o eixo Z ao ponto de referência.

G91 G28 Z0.

Isso utiliza o modo incremental.

O eixo Z primeiro realiza um movimento incremental zero, o que significa que sua posição atual se torna o ponto intermediário. Em seguida, ele retorna ao ponto de referência do eixo Z da máquina.

Encerrar o programa

M30

Isso encerra e reinicia o programa.

Resumo: Compreendendo os códigos G e M

Os códigos G e os códigos M desempenham duas funções diferentes, mas complementares, em um programa CNC.

Códigos G

Os códigos G controlam principalmente o movimento da ferramenta e os modos de coordenação.

Exemplos importantes incluem:

• G00 — Posicionamento rápido
• G01 — Corte linear
• G02 — Interpolação circular no sentido horário
• G03 — Interpolação circular anti-horária
• G90 — Programação de coordenadas absolutas
• G91 — Programação de coordenadas incrementais
• G28 — Retornar ao ponto de referência da máquina
• G54 — Selecione o primeiro sistema de coordenadas de trabalho

Códigos M

Os códigos M controlam principalmente as funções auxiliares da máquina.

Exemplos importantes incluem:

• M03 — Ligue o fuso
• M05 — Pare o fuso
• M06 — Alterar a ferramenta
• M08 — Ligue o líquido de arrefecimento
• M09 — Desligue o líquido de arrefecimento
• M30 — Encerrar e reiniciar o programa

Pontos-chave para lembrar

• Os códigos modais permanecem ativos até que outro código do mesmo grupo os substitua.
• Os códigos não modais aplicam-se apenas ao bloco de programa em que aparecem.
• G00 Não deve ser usado de forma descuidada perto da peça de trabalho.
• G90 Utiliza coordenadas absolutas.
• G91 Utiliza coordenadas incrementais.
• G28 Normalmente, o dispositivo passa por um ponto intermediário antes de retornar ao ponto de referência da máquina.
• G90 G28 Z0. pode-se primeiro mover a ferramenta em direção à posição de coordenada de trabalho absoluta Z0.
• G91 G28 Z0. Utiliza a posição atual como ponto intermediário antes de retornar ao ponto de referência Z.
• Todo programa deve começar com um bloco de inicialização de segurança, como: G90 G94 G40 G49 G80.

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