جی کد (G-Code)، دستورالعمل های لازم برای دستگاه های پرینتر سه بعدی  یا ماشینکاری CNC را می سازد. با ما همراه باشید تا درباره مولدهای G-code و نحوه کار آنها بیشتر بدانید.

این روزها، ماشین‌های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) گوناگونی در بازار موجود است، از پرینترهای سه بعدی گرفته تا ماشین‌های تراش، آسیاب و حکاکی که از لیزر، پلاسما یا جت‌های آب استفاده می‌کنند. کامپیوتر  حرکات ابزار، سرعت اسپیندل و جریان خنک کننده را برای ماشین های تراش و حکاکی CNC و دمای اکستروژن و بستر را برای چاپگرهای سه بعدی کنترل و مدیریت می کند. با گذشت زمان، یک زبان کامپیوتری  به نام جی کد برای CNC رواج یافت و تکامل پیدا کرد.

G-code  دستورالعملی است که یک چاپگر سه بعدی باید اجرا کند. برنامه اسلایسر بر اساس مدل stl و تنظیمات مورد نظرتان، تصمیم می گیرد که چگونه قطعه تان را بسازید. ضخامت لایه و دیواره، درصد پر شدگی، ساپورت، چسبندگی، اکستروژن و دمای بستر را در نظر می گیرد تا دستور G-code برای قطعه مد نظر ساخته شود به نحوی که توسط پرینتر قابل درک باشد.

برای ماشین‌کاری و برش در ماشین های سی ان سی نیز، G-code اسپیندل  را راه‌اندازی می‌کند، مایع خنک‌کننده را کنترل می‌کند و دستگاه را برای اجرای مسیر یا خطوط حکاکی، فرز یا برش، راه می اندازد.

الفبای جی کد

یک زبان تک خطی است، بسیاری از دستورات  G-code  با حرف G شروع می شوند، اما در واقع از تمام حروف الفبا استفاده می شود. کدهایی که با G، M، X، Y و Z شروع می شوند متداول تر هستند. در پرینت سه بعدی به طور خاص از E و F برای اکستروژن و میزان تغذیه استفاده می شود.

چیزی شبیه  GXX و یک کد مقدماتی است و بسیاری از آنها دستگاه را حرکت می دهند. کدهای MXX دستورات متفرقه ای هستند که مواردی مانند مایع خنک کننده، سرعت اسپیندل، فن ها و بخاری ها را کنترل می کنند. X،Y و Z هم مختصات هستند.

ساخت جی کد چگونه است؟

تولید G-code به معنای خلق شرح کامل نحوه ساخت چیزی با ماشین است.  در اصل، قبلا G-code به صورت دستی تنظیم می شد – تصور کنید! در مورد ساخت یک قطعه ماشینکاری ساده، این روش ممکن است عملی باشد. با یادگیری ماشینکاری و کسب دانش G-code مربوطه، و مقداری کپی و پیست کردن! هر کسی می تواند دستور کامل G-code را برای قطعه ماشینکاری شده خود خلق کند.

ساخت جی کد پرینت سه بعدی با نرم افزار اسلایسر

با چاپ سه بعدی قطعات صاف و جذابی را می توان ساخت. زیرا یک پرینتر از یک نازل کوچک برای هدایت لایه های نازک پلاستیک استفاده می کند. حتی یک قسمت کوچک چاپ شده هم از صدها لایه تشکیل می شود که هر لایه به معنی صدها حرکت کوچک، یعنی ده ها هزار خط  G-code است.

برای این نوع دستور العمل، رمزگذاری به صورت دستی مشکل است. در مورد پرینت سه بعدی، مولدهای  G-code  را اسلایسر می نامند، زیرا آن ها یک فایل STL را به شکل لایه هایی برش می دهند که به عنوان طرح کلی با هاشور زدن متقاطع یا پر کردن اکسترود می شود. اسلایسر همچنین دمای اکستروژن، فن و سرعت لازمه برای پرینت یک ماده خاص در دستگاه را هم در نظر می گیرد.

ساخت جی کد ماشین های CNC با انواع نرم افزار ها

ماشینکاری CNC شاید هزاران مرحله ای که پرینت سه بعدی دارد را نداشته باشد، اما باز درگیر مراحلی است. هنگام بریدن حتی یک جیب یا سوراخ، باید چندین بار از یک مسیر بگذرد تا به عمق مورد نظر در قطعه برسد و شکل قطعه به طور کامل ایجاد شود و حتی پس از آن، با یک برش تکمیلی، و حذف یک لایه نهایی از مواد، به بهترین سطح کیفی کار برسد.

جزئیات دیگری که به سختی می توان با دست اضافه کرد، زبانه ها هستند. این پل‌ها یا شکستگی‌های کوچک در خطوط قطعه، باعث اتصال قطعه به ماده اصلی می شوند. انها را یک مولد کد روتر CNC می تواند به راحتی اضافه کند. یک مولد کد CNC. با خلق اتوماتیک چندین گذر، برش‌های تکمیلی و زبانه‌ها می تواند فرآیند کدگذاری G را ساده ‌کند.

خلق G-Code

بیایید به برخی از مراحل ایجاد G-code  که توسط مولد g-code  اتوماتیک می شوند ، نگاهی بیندازیم:

پرینت سه بعدی

پس از تقسیم یک فایل stl به لایه ها، چرخه اصلی برای تولید جی کد برای هر لایه به شرح زیر است:

• شناسایی خطوط بیرونی و داخلی قطعه به منظور تشخیص آنچه باید در “داخل” و “خارج” لایه قرار گیرد.
• تعیین چگونگی پر شدن بخش داخلی لایه.
• ایجاد یک پیمایش بهینه از اکستروژن لایه برای خطوط کلی و نحوه پرشدگی .
• تنظیم سرعت، اکستروژن، دما و سرعت فن
• ایجاد کدهای G و M برای شروع و پایان.
• تبدیل مسیر کامل پیمایش به حرکات GXX، اضافه کردن اکستروژن E و میزان تغذیه F .

ماشینکاری CNC

قطعاتی که باید با CNC  حکاکی شوند به طور مشابه به  لایه های عمقی، تقسیم می شوند که در هر لایه یک چرخه تکرار می شود:

1. تنظیم بیرونی یا داخلی برای شیار یا سوراخ.
2. تنظیم عمق برش و تعداد گذر مورد نیاز برای ایجاد ارتفاع کامل کانتور .
3. تنظیم قطر ابزار  (قطر برش لیزر، پلاسما یا جت آب) .
4. قرار دادن تراز ابزار در داخل یا خارج از مسیر .
5. تنظیم سرعت اسپیندل یا شدت برش .
6. ایجاد کدهای G و M برای شروع و پایان.
7. ایجاد چندین موقعیت برای مسیر، از جمله چندین پاس در عمق برش برای ایجاد کانتور کامل.
8. تبدیل هندسه به حرکات GXX

مثال

نمونه ای از G-code

برای مثال ، در اینجا چند نمونه G-code آورده شده است.

خانه های خط زیر X و Y:

این دستور، یک حرکت درون یابی خطی ، با استفاده از مختصات X و Y مطلق نتیجه می دهد:

G28 X0 Y0;

G01 X61.888 Y127.862 E19.90544;

در اینجا دو کد ویژه برای چاپ سه بعدی وجود دارد:

M107 (با خاموش کردن فن شروع کنید)

M109 R245 : این کد دمای اکسترودر را روی 245 درجه سانتیگراد و وقفه تنظیم می کند

و در اینجا دو مورد برای تراش وحکاکی CNC وجود دارد:

M03 ؛ اسپیندل در جهت عقربه های ساعت روشن

M08 ؛  خنک کننده روشن

مولد ها

در واقع، برای پرینت سه بعدی، چندین مولد G-code وجود دارد. یکی از نکات مهم در مورد پرینت سه بعدی این است که  فرمت STL  فایل ورودی استاندارد برای برش هستند.

برای ماشینکاری CNC، داستان کمی پیچیده تر است. اولا ابزارهایی هستند که به خودکار سازی G-code کمک می کنند و در عین حال درک هندسه کار را به کاربر واگذار می کنند.

ثانیا می‌توانیم با یک فایل منبع دوبعدی، مانند PDF، DXF یا یک تصویر شروع کنیم. این برنامه وظایف سنگین تفسیر مسیرها را در نقاشی یا تصویر انجام می دهد. برخی از نمونه‌ها عبارتند از Cut2D ، FlowPath برای واترجت، DXF به G-code و PixelCNC  برای تصاویر. حتی یک  پسوند ترسیم کد G-code Inkscape  برای ایجاد برنامه های برش از طرح های Inkscape وجود دارد.

در آخر، پیچیده ترین مولدهای G-code CAM یا تولید به کمک کامپیوتر نامیده می شوند. این ابزارها طیف گسترده‌ای از فایل‌ها، از جمله مدل‌های جامد سه‌بعدی را تفسیر می‌کنند و از آن‌ها برای خودکارسازی فرآیند کامل ایجاد G-code استفاده می‌کنند.