G-kód történelem

A G-kódok története hasonló, mint a legtöbb USA-ban fejlesztésre került találmánynak. Az első NC vezérlésű, vagyis számjegyvezérlésű, szabadon programozható szerszámgépet az Amerikai Egyesült Államok légiereje építette meg az MIT (Massachusetts Institute of Technology) közreműködésével az 50-es években. A légierő oldaláról a projektet John Parsons vezette. A második világháború tapasztalatai alapján növelni kellett a katonai repülőgép-gyártás hatékonyságát, amit az ember által végzett gyártási műveletek számának csökkentésében látták.

Az első NC szerszámgép az MIT-n

Az első NC szerszámgép az MIT-n

A terv az volt, hogy a repülőgépek bonyolult profilos-elemeit egy olyan szerszámgéppel állítják elő, melyet előre megírt program vezérel. A megírt programot úgy tervezték, hogy a különböző görbéket pontokkal közelíti, mely pontok között a szerszámgép lineáris interpolációt végez. A pontosságot a görbére illesztett pontok számának növelésével lehetett a megfelelő szintre növelni, ehhez viszont kifinomult tengely-szabályozásra volt szükség. Így került a projektbe az MIT. A projekt sikerességét mi sem bizonyítja jobban, mint hogy az ötvenes évek végére kb. 120 db. ilyen szerszámgép állt a katonaság szolgálatába!

Ezek a szerszámgépek még lyuk-kártyás módszerrel voltak képesek működni, vagyis lyuk-kártyákra ütötték be a megfelelő programokat. A 60-as évek elejére felmerült az igény egy sokkal egyszerűbb programozási módra. Az MIT informatikai alapon közelítette meg a kérdést, vagyis a szerszámgépbe számítógépet integráltak, hogy mind a programozás, mind a programok futtatása gyorsabb legyen. Az NC programok tárolására és szerkesztésére szükség volt egy szabadon formázható formátumra, mely alkalmas lett volna tengelyek általi interpolációk vezérlésére. Akkoriban egyetlen ilyen formátum volt elérhető az informatikusok számára, ami a Gerber-formátum. A Gerber formátum egy ASCII kódolású formátum, ami eleinte 2D képek és ábrák vektoros tárolására volt alkalmas. A fejlesztések során a Gerber fájlok szerkezetét átalakították, így voltak képesek 3 tengelyes mozgások vezérlésére. A ma ismert G-kódos formátum alapvető tulajdonságait a Gerber fájloktól örökölték, például blokkos mondatelrendezés, az ABC betűinek használata parancsmegadásra, stb. A hatvanas években a Gerber fájlokat nyomtatók, nagyméretű plotterek X-Y vezérlésére alkalmazták. Manapság a Gerber fájlokat a NYÁK-ok (nyomtatott áramkörök) gyártásánál használják, két formátuma van: a standard Gerber (RS-274-D) és a bővített Gerber RS-274X). A Gerber fájl kezdőbetűjéből ered a G-kód elnevezés.

Bal oldalt G-kódos nyelv, job oldalt Gerber formátumú program.

Bal oldalt G-kódos nyelv, job oldalt Gerber formátumú program.

Az államokban bevett szokás hogy a katonai, illetve verseny szférában kivitelezett, de katonai támogatású fejlesztéseket kiadják egy idő után a piaci szférába. Az első ipari forgalomban lévő NC szerszámgépek már a 60-as évektől elérhetőekké váltak. A legelső gyártók egyedi programkódokkal vezérelt gépeket gyártottak, de mindegyik a Gerber formátum alapú G-kódos programozás volt. A G-kódok szabványosítását a Electronic Industry Alliance kezdeményezte, mely kezdeményezésnek a manapság használatos és szabványos RS-274-es kód.

Az első szerszámgépek egyike: nagyobb volt a számítógép, mint maga a szerszámgép

Az első szerszámgépek egyike: nagyobb volt a számítógép, mint maga a szerszámgép

A hetvenes évek informatikai és elektronikai fejlesztései adták igazán az NC gépek CNC gépekké történő fejlődését. A mini-computerek, később a mikrokontrollerek tömeges és olcsó gyártása lendületet adott a NC gépek informatikai fejlesztésének. Ezt az informatikai lendületet a németek és japánok jelentősen ki is használták. Pár év alatt, a vezető amerikai gyártót, a Cincinnati Milacron-t az eladások és árbevételek tekintetében a 8-dik helyre lökték hátrébb a japán és német gyártók.

Az egyik legelső ipari kereskedelemben kapható NC szerszámgép, automata szerszámtárral

Az egyik legelső ipari kereskedelemben kapható NC szerszámgép, automata szerszámtárral

Az RS-274-es szabvány természetesen olyan, mint pl. a szerszámbefogókra vonatkozó szabványok. Van hasonló szabvány is, ami kicsit más. Magyarország tekintetében az ISO 6983-as szabványt érdemes megemlíteni, a németek a DIN 66025 szabvány szerint építik fel G-kódos programozásukat.

Források:
http://www.syilamerica.com/cnc_history.php
http://www.cnccookbook.com/CCCNCMachine.htm
http://www.cnczone.com/forums/g-code-programing/39190-history-g-code.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Gerber_format
http://www.mitsgcodeeditor.com/Tutorial/Learning_to_create_your_own_G-Code_project_files.html