Gcode (جی کد) چیست؟
جی کد زبان برنامه نویسی که برای کنترل ماشین هایی مانند پرینتر سه بعدی ، CNC ، برش لیزری و غیره استفاده میشود . در واقع Gcode (جی کد) ها مدل های سه بعدی دیجیتال(کامپیوتری) رو به دستور عملی گام به گام تبدیل میکند و به دستگاه میگوید به کجا حرکت کند ، با چه سرعتی و چه مسیری رو دنبال کند.
یک فایل Gcode جی کد متشکل از هزاران خط متن است که هر خط نشان دهنده یک دستور واحد است. این کد از حروف و به دنبال آن اعداد برای دستور دادن به دستگاه استفاده میکند.
فایل هایی که با این فرمت استخراج میشه با پسوند Gcode. نمایش داده میشه . برای مشاهده این فایل ها با نرم افزار Text Documents ویندوز نرم افزار ++Note Pad و Visual Studio Code قابل مشاهده هست.
عکس بالا محیط نرم افزار Visual Studio Code یا VS Code نمایش میده ، رنگ بندی مختلف عبارت های به خصوص باعث میشه با تفکیک قابل مشاهده بشه
حالا که مفهوم Gcode جی کد رو بهتر دونستیم بریم پروسه تبدیل فایل سه بعدی به Gcode رو ببنیم
پروسه تبدیل STL مدل سه بعدی به Gcode جی کد
- STL File Must be Slice into Layers :فایل STL داخل نرم افزار اسلایسر CURA بارگذاری میشه
- Slicer software generate G-code : نرم افزار اسلایسر طبق تنظیمات مدل رو تبدیل به جی کد میکنه
- 3D Printer print G-code :فایل Gcode به پرینتر سه بعدی داده میشه
- Ready 3D object : و در نهایت مدل پرینت سه بعدی چاپ میشه
STL File Must be Slice into Layers
فایلی که در نرم افزارهای طراحی سه بعدی با فرمت STL خروجی گرفته شده رو در داخل نرم افزار اسلایسر مثل CURA بارگذاری میشه تا آماده جی کد گیری بشه . نرم افزار اسلایسر گروهی از نرم افزار ها هستند که عمل جی کد گیری رو برای ما انجام میدن برای کار با این نرم افزارها نیاز به دانش برنامه نویسی نیست و آموزش کار کردن با این نرم افزار توسط سازنده پرینتر سه بعدی ارائه میشه
Slicer software generate G-code
بعد از بارگذاری یا Import فایل STL نسبت به تنظیماتی که توی اسلایسر لحاظ شده عمل Gcode جی کد گیری تنها با یک کلیک انجام میشه بعد از صرف مدت زمان کوتاهی نرم افزار جی کد رو آماده میکنه و مدت زمان چاپ و میزان مواد مصرفی رو میگه.
تنظیماتی که در نرم افزار اسلایسر اعمال میشه موارد مختلفی از کیفیت چاپ ، تعداد دیواره ها ، تعداد کف و سقف مدل ، مشخص کردن چگالی داخلی ، تنظیم دمای نازل و بستر گرم یا همون هیت بد ، ساپورت گذاری و خیلی از موارد دیگه هستش.
3D Printer print G-code
جی کدی که نرم افزار اسلایسر آماده کرد روی فلش مموری میریزیم و به دستگاه وصل میکنیم و از نمایشگر دستگاه اسم اون جی کد رو انتخاب میکنیم بعد از داغ شدن دستگاه و پیدا کردن نقاط صفر و صفر محور ها دستگاه پرینتر سه بعدی عملیات چاپ سه بعدی رو شروع میکنه
Ready 3D object
بعد از مدت زمان مشخص شده پرینتر سه بعدی لایه لایه نسبت به فایل جی کد که بهش دادیم مدل سه بعدی رو میسازه و طرح کامل میشه . در مطلب آموزشی پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار میکند کامل راجب این دستگاه ها صحبت کردیم
آموزش خواندن Gcode جی کد
هر خط از جی کد فرمان مشخصی داره که با خواندن اون خط پرینتر سه بعدی دستور خاصی انجام میده برای بهتر توضیح دادن یک فایل جی کد رو از خط ابتدایی شروع به معنی کردن میکنم تا این مطالب برو بهتر متوجه بشین
نکته وقتی در ابتدای خط جی کد ; علامت هست ، اون خط اجرا نمیشه و برای اطلاعات خودمون هست
- این جی کد مناسب برد های کنترلی هست که با Marlin برنامه ریزی شدن (برد های کنترلی با عنوان مختلفی از سیستم های برنامه نویسی مختص پرینتر سه بعدی پروگرم میشن)
- مدت زمان چاپ به ثانیه هست که اگه میخواین تبدیل به دقیقه بشه این عدد رو باید تقسیم بر 60 کنید
- میزان مواد مصرفی به متر(فیلامنت یا مواد مصرفی پرینتر سه بعدی به صورت رشته های هستند که به دور حلقه پیچیده شدن حدودا هر کیلو فیلامنت 335 متر هست )
- دقت چاپ یا همون رزولوشن هست
- ورژن نرم افزار Cura که باهاش Gcode گیری انجام شده
- دستور گرم شدن هیت بد به دمای 80 درجه
- دستور گرم شدن نازل تا دمای 230 درجه
- به معنی تا خط بعدی به مقداری که تعیین شده نرسیده دستور خط بعد اون رو انجام نده
- هر موقع دما به 230 درجه رسید بعد خط بعدی رو اجرا کن
12.به معنی رفتن تمام محورهای X . Y .Z به نقطه صفر هست ( برای شروع کردن دستورات حرکتی ابتدا باید نقطه صفر پیدا بشه که اندازه حرکتی دقیق بشه)
13.با این دستور عمل Auto Bed Level یا هوم سنجش سطح بستر ساخت با سنسور هایی مثل BL Touch یا القائی انجام میشه
از اینجا دستورات اصلی پرینت و حرکت محور ها شروع میشه واسه این که با این خط ها بهتر آشنا بشید چند تا از اون ها رو با مثالی توضیح میدم.
دستور G00
این دستور برای حرکت سریع از نقطه فعلی به نقطه دیگر(در واقع برای تغییر مختصات دستگاه هاست و عمل تزریق انجام نمیشه معمولا در ابتدای چاپ یا تغییر هر لایه هست) انجام میشه
- Rapid motion : حرکت با حداکثر سرعت
- Set end position : در انتها در این نقطه از X و Y واقع شو
دستور G01
این دستور به معنی حرکت خطی و مستقیم از یک نقطه به نقطه دیگه هست
- Linear Motion :حرکت خطی
- Set end position : در انتهای این دستور به موقعیت X و Y مشخص شده برو
- Feed rate : نرخ پیشروی یا همون سرعت حرکتی
در حقیقت با این دستور پرینتر سه بعدی موقعیت محور های حرکتی شو به اندازه میلیمتر تغییر میده
دستور G02
این دستور به معنی حرکت غیر خطی یا دوار یا دایره ای هست که برای خطوط Curve استفاده میشه این حرکت بر اساس حرکت عقربه های ساعت هستش
- Circular motion : حرکت دایره ای
- Set end position : در انتهای این دستور به موقعیت X و Y مشخص شده برو
- X offset to center point : میزان آفست محور X تا نقطه مرکز
- Y offset to center point : میزان آفست محور Y تا نقطه مرکز
دستور G03
این دستور به معنی حرکت غیر خطی یا دوار یا دایره ای هست که برای خطوط Curve استفاده میشه این حرکت بر اساس حرکت برعکس عقربه های ساعت هستش
- Circular motion : حرکت دایره ای
- Set end position : در انتهای این دستور به موقعیت X و Y مشخص شده برو
- X offset to center point : میزان آفست محور X تا نقطه مرکز
- Y offset to center point : میزان آفست محور Y تا نقطه مرکز
دستور G17-G18-G19
این دستور برای انتخاب Plane های مختصاتی محور ها استفاده میشه در واقع مشابه انتخاب صفحه کار در نرم افزار های طراحی سه بعدی هستش
- G17 : پلن محور X و Y
- G18 : پلن محور X و Z
- G19 : پلن محور Y و Z
معمولا تو پرینتر های سه محوره از دستور G17 استفاده میشه و دو دستور دیگه برای دستگاه های 4 یا 5 محوره هستش
برای مثال ها جداول مختصاتی از وب سایت howtomechatronics.com به عنوان منبع استفاده شده
جمع بندی
تمام این توضیحات داده شد تا با مفهوم هر خط از جی کد آشنا بشین و برای کار کردن با پرینتر سه بعدی نیاز به دونستن این مفاهیم نیست این مطلب رو برای اون دسته از دوستان که علاقه بیشتری به دونستن این مفاهیم دارن قرار دادم تا بیشتر بامفهوم Gcode آشنا بشن