G-code là gì? Các mã lệnh gcode sử dụng cho máy cnc

G-code là ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn được sử dụng trong gia công CNC để điều khiển các chức năng của máy. Nó đóng vai trò như quan trọng trong việc truyền thông tin giữa bản vẽ kỹ thuật và máy CNC, giúp quá trình cắt gọt, khoan, phay hay tiện diễn ra chính xác theo yêu cầu. Việc nắm vững các mã lệnh G-code cơ bản và thường dùng không chỉ giúp lập trình viên CNC thao tác nhanh hơn mà còn tối ưu hóa năng suất và chất lượng sản phẩm. Thiết bị cơ khí Đức Phong cũng đã có 1 bài viết về gcode tiện CNC, tuy nhiên trong bài này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn, tổng quát hơn về Gcode là gì? Các mã lệnh được sử dụng cho máy CNC.

G-code là gì?

Trong ngành cơ khí chính xác, để điều khiển được các thiết bị máy móc CNC, thì bạn cần phải có ngôn ngữ lập trình để tải vào máy, từ đó giúp máy hiểu và thực hiện hành động một cách chính xác, hiệu quả. Và G-code chính là ngôn ngữ, là các mã lệnh lập trình cho máy tính điều khiển số.

Người vận hành máy CNC sử dụng mã G-code để chỉ định vị trí và cách thức di chuyển của máy. Thông qua các lệnh này, máy được điều khiển đi theo hướng nào, tốc độ di chuyển ra sao, cắt sâu bao nhiêu,… nhằm đảm bảo đúng yêu cầu gia công. Đầu tiên, chương trình sẽ được tạo lập dựa trên chi tiết cần sản xuất và sau đó được nạp vào máy. Khi máy CNC thực hiện theo các chỉ dẫn từ G-code, dao cắt sẽ tiến hành loại bỏ vật liệu từ phôi để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh.

G-code là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất dùng để điều khiển máy cơ khí tự động. Phần lớn các máy CNC hiện nay đều sử dụng G-code, mặc dù trên thị trường vẫn tồn tại các ngôn ngữ khác như Heidenhain, Mazak hay những định dạng độc quyền riêng.

Người thợ CNC có thể lập trình G-code thủ công, chỉnh sửa trực tiếp chương trình trên bộ nhớ máy, hoặc tạo mã G-code thông qua phần mềm lập trình CAM như MasterCAM, Siemens NX,… Các phần mềm này có khả năng chuyển đổi từ bản vẽ CAD hoặc mô hình 3D sang mã lệnh G-code, giúp quy trình gia công nhanh chóng, chính xác và dễ dàng hơn.

Ý nghĩa của G-code và cách thức lập trình gcode

Gcode khá khó hiểu đối với những người mới, cần phải mất rất nhiều thời gian để một thợ máy CNC có thể thành tạo được ngôn ngữ. Mỗi lệnh G-code được bộ điều khiển trung tâm (controller) của máy CNC đọc và giải mã theo thứ tự từ trên xuống và mỗi mã bao gồm một địa chỉ chữ cái, một số và đưa ra một hướng dẫn cụ thể cho máy. Hầu hết các mã Gcode được bắt đầu bằng chữ G - đó là lý do tại sao ngôn ngữ có tên là gcode. 

Chữ G ở đây viết tắt của “preparatory code” (mã chuẩn bị), dùng để báo cho máy biết loại chuyển động nào cần thực hiện hoặc giá trị bù nào sẽ được áp dụng. Do đó, các dòng chương trình CNC thường mở đầu bằng mã G. Ví dụ: G00 (lệnh định vị nhanh, dao di chuyển với tốc độ lớn nhất), G01 (lệnh nội suy đường thẳng với tốc độ tiến dao F do người vận hành thiết lập), G02 (lệnh nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ) và G03 (lệnh nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ).

Tuy nhiên, không phải tất cả các mã trong G-code đều bắt đầu bằng chữ G. Thực tế, hầu hết 26 ký tự trong bảng chữ cái đều được sử dụng. Chẳng hạn: S dùng để thiết lập tốc độ quay trục chính, F xác định tốc độ tiến dao tịnh tiến. Ngoài ra, các ký tự X, Y, Z cũng rất quan trọng, lần lượt quy định sự di chuyển theo trục X (ngang), trục Y (dọc) và trục Z (chiều sâu). Con số đi kèm với các ký tự này chính là tọa độ mà bàn máy hoặc dao cụ cần di chuyển đến. Để làm chủ kỹ năng vận hành CNC, người học cần nắm vững các nhóm lệnh G-code cơ bản và ý nghĩa của chúng trong từng thao tác gia công.

>> Tham khảo thêm bài viết hướng dẫn vận hành máy cnc cho người mới

Các mã lệnh Gcode sử dụng cho máy CNC

Mã lệnh Gcode tiện sử dụng cho máy tiện CNC

Dưới đây là một số mã lệnh gcode phổ biến sử dụng cho máy tiện CNC hệ FANUC Oi-T:

FANUC Oi-T	Nhóm	Mô tả chức năng
G00*	01	Định vị dao nhanh
G01		Nội suy đường thẳng chậm với lượng ăn dao F
G02		Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ
G03		Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ
G04	00	Thời gian dừng cuối hành trình
G10*		Nhập dữ liệu từ chương trình
G20	06	Hệ inch
G21		Hệ mét
G27	00	Kiểm tra trờ về điểm chuẩn R
G28		Tra trở về điểm chuẩn R
G30		Tra về điểm chuẩn thứ 2, 3, 4
G32	01	Cắt ren
G40*	07	Hủy bù trừ bán kính dao
G41		Bù trừ bán kính dao bên trái
G42		Bù trừ bán kính dao bên phải
G50	00	Thiết lập hệ tọa độ phôi hoặc giới hạn tốc độ cắt (vòng/phút)
G65		Gọi chương trình macro
G70	00	Chu trình tiện tinh
G71		Chu trình tiện thô dọc biên dạng trục Z
G72		Chu trình tiện thô dọc biên dạng trục X
G73		Chu trình tiện ghép hình
G74		Chu trình tiện rãnh mặt đầu và khoan mặt đầu
G75		Chu trình tiện rãnh trụ ngoài và rãnh trụ trong theo phương X
G76		Chu trình cắt ren hỗn hợp
G80	00	Hủy các chu trình lập sẵn
G90	01	Chu trình tiện trụ bậc ngoài, trụ trong dọc trục Z
G92		Chu trình tiện ren
G94		Chu trình tiện mặt đầu dọc trục X
G96	02	Tốc độ mặt cắt không đổi (m/ph)
G97*		Hủy tốc độ cắt mặt không đổi, tốc độ cắt là (vg/ph)
G98	05	Lượng ăn dao trên phút (mm/phút)
G99*		Lượng ăn dao trên vòng (mm/vòng)

Để có thể hiểu thêm về gcode sử dụng cho máy tiện CNC, Đức Phong đã có một bài chi tiết về mã gocde tiện CNC cùng tổng hợp các mã lệnh G sử dụng cho máy tiện CNC, bạn có thể tham khảo.

Các mã lệnh Gcode dùng cho máy phay cnc

Danh sách các mã lệnh dùng cho máy phay CNC với hệ FANUC Oi-M:

FANUC O-MC	Mô tả chức năng
G00	Định vị dao nhanh
G01	Nội suy đường thẳng với lượng ăn dao F
G02	Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ
G03	Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ
G04	Thời gian dừng cuối hành trình
G15	Hủy chế độ nội suy theo tọa độ cực
G16	Chế độ nội suy theo tọa độ cực
G17	Chọn mặt phẳng gia công XY
G18	Chọn mặt phẳng gia công XZ
G19	Chọn mặt phẳng gia công YZ
G20	Hệ inch
G21	Hệ Milimet
G28	Gọi dụng cụ về điểm chuẩn R
G30	Trở về điểm chuẩn thứ 2, 3, 4
G37	Bù trừ dao tự động theo Z
G40	Hủy bù trừ bán kính mũi dao
G41	Bù trừ bán kính mũi dao bên trái
G42	Bù trừ bán kính mũi dao bên phải
G43	Bù trừ chiều dài dao dương
G44	Bù trừ chiều dài dao âm
G49	Hủy bù trừ chiều dài dao
G50	Hủy khuyếch đại đường chuyển dao
G51	Khuyếch đại đường chạy dao
G52	Thiết lập hệ tọa độ phôi cục bộ
G53	Thiết lập hệ tọa độ máy
G54 – G59	Thiết lập hệ tọa độ phôi từ thứ 1 đến thứ 6
G60	Định vị nhanh dụng cụ theo 1 hướng
G61	Chế độ dừng chính xác
G62	Tự động giảm tốc tại góc nhọn giữa 2 đường
G63	Chế độ taro bình thường
G65	Gọi chương trình macro
G66	Gọi chương trình macro modal
G67	Hủy gọi chương trình macro modal
G68	Xoay hệ tọa độ
G73	Chu trình khoan bẻ phôi
G74	Chu trình taro ren trái
G76	Chu trình doa tinh lỗ
G80	Hủy chu trình khoan lỗ
G81	Chu trình khoan mồi
G82	Chu trình khoan có thời gian dừng ở đáy lỗ
G83	Chu trình khoan sâu
G84	Chu trình taro ren phải
G85	Chu trình doa lỗ và lùi dao ra với với tốc độ tiến dao F
G86	Chu trình doa lỗ và lùi dao nhanh ra ngoài mà trục chính ngưng quay
G87	Chu trình doa mặt sau lỗ
G88	Chu trình doa lùi dao bằng tay
G89	Chu trình doa có dừng ở đáy lỗ
G90	Lập trình tuyệt đối
G91	Lập trình tương đối
G92	Thiết lập góc tọa độ từ vị trí hiện tại của dụng cụ
G94	Đơn vị ăn dao trên phút
G95	Đơn vị ăn dao trên vòng
G96	Tốc độ cắt mặt không đổi (met/phút)
G97	Hủy tốc độ cắt mặt không đổi (vòng/phút)
G98	Lùi dao đến cao độ xuất phát trong các chu trình gia công lỗ
G99	Lùi dao đến cao độ an toàn R trong các chu trình gia công lỗ

Các phần mềm và công cụ hỗ trợ lập trình mã lệnh G-code

Là một mã lệnh được sử dụng phổ biến nên theo đó có khá nhiều phần mềm CNC hỗ trợ lập trình mã gcode. Với các chi tiết phức tạp, người ta thường sử dụng phần mềm lập trình G-code (CAM software) để tiết kiệm thời gian và nâng cao độ chính xác.

1. Mastercam

• Phần mềm CAM phổ biến nhất thế giới, hỗ trợ lập trình phay, tiện, cắt dây EDM.

• Giao diện trực quan, có thư viện dao cụ phong phú.

• Xuất G-code nhanh chóng, tối ưu đường chạy dao.

• Thường được dùng trong sản xuất khuôn mẫu, gia công chi tiết phức tạp.

2. Siemens NX CAM

• Tích hợp trong hệ sinh thái Siemens NX (CAD/CAM/CAE).

• Mạnh mẽ trong lập trình phay 3–5 trục, gia công bề mặt phức tạp.

• Hỗ trợ mô phỏng đường chạy dao chính xác, hạn chế lỗi va chạm.

• Được các doanh nghiệp lớn trong ngành ô tô, hàng không ưa chuộng.

3. Fusion 360 (Autodesk)

• Giải pháp CAD/CAM/CAE “tất cả trong một”, giá thành hợp lý.

• Hỗ trợ từ thiết kế, mô phỏng đến lập trình gia công CNC.

• Có cộng đồng người dùng đông đảo, nhiều thư viện chia sẻ.

• Phù hợp cho doanh nghiệp vừa và nhỏ hoặc cá nhân.

G-code chính là ngôn ngữ lập trình “trái tim” của công nghệ CNC, đóng vai trò cầu nối giữa bản vẽ thiết kế và sản phẩm thực tế. Việc nắm vững các mã lệnh G-code cơ bản như G00, G01, G02, G03 cùng các lệnh điều khiển trục, tốc độ, trục chính… sẽ giúp kỹ thuật viên CNC vận hành máy một cách chính xác, an toàn và hiệu quả hơn. Trên đây là những thông tin chi tiết về gcode mà Đức Phong đã chia sẻ cho bạn, hy vọng rằng nó sẽ hữu ích và giúp bạn vận hành tốt, đạt hiệu quả cao cho quá trình sản xuất.