G-Code là gì?
G-Code là ngôn ngữ lập trình được sử dụng để điều khiển máy CNC (Computer Numerical Control). Thông qua các dòng lệnh, người lập trình có thể chỉ định vị trí dao, hướng chuyển động, tốc độ tiến dao, tốc độ trục chính, mặt phẳng gia công, hệ tọa độ và nhiều chức năng cần thiết khác.
Nói đơn giản, nếu bản vẽ kỹ thuật mô tả chi tiết cần tạo ra, thì G-code là tập hợp các hướng dẫn giúp máy CNC biết dao phải đi đâu và di chuyển như thế nào để gia công chi tiết đó.
G-code có thể được:
- Viết trực tiếp bằng tay.
- Chỉnh sửa trên bộ điều khiển CNC.
- Tạo tự động từ phần mềm CAM như Mastercam, NX CAM, Fusion, CAMWorks…
- Xuất từ mô hình CAD/CAM thông qua bộ Post Processor phù hợp với máy.
Trong sản xuất hiện đại, với những chi tiết có biên dạng phức tạp hoặc nhiều nguyên công, phần mềm CAM thường được sử dụng để tạo đường chạy dao và xuất chương trình NC thay vì lập trình hoàn toàn bằng tay.
Lưu ý quan trọng: Không phải mọi máy CNC đều sử dụng G-code hoàn toàn giống nhau. Một số chức năng có thể thay đổi tùy bộ điều khiển như FANUC, Haas, Siemens, Mitsubishi, Heidenhain… Vì vậy cần đối chiếu tài liệu của đúng hệ điều khiển trước khi chạy chương trình thực tế.
G-Code hoạt động như thế nào?
Một chương trình CNC bao gồm nhiều block lệnh. Mỗi block thường đảm nhiệm một thao tác nhất định, chẳng hạn:
- Chọn hệ đơn vị.
- Chọn hệ tọa độ phôi.
- Gọi dao.
- Khởi động trục chính.
- Đưa dao nhanh đến vị trí cần gia công.
- Cho dao ăn xuống phôi.
- Gia công đường thẳng hoặc cung tròn.
- Bật hoặc tắt dung dịch làm mát.
- Kết thúc chương trình.
Ví dụ một dòng lệnh đơn giản:
G01 X50.0 Y20.0 F300
Có thể hiểu là: sử dụng G01 để di chuyển dao theo đường thẳng đến tọa độ X50, Y20 với lượng chạy dao F300.
Cấu trúc cơ bản của một dòng G-code
Ngoài chữ G, một chương trình CNC còn sử dụng nhiều ký tự khác để truyền thông tin cho bộ điều khiển.
| Ký tự | Ý nghĩa thường gặp |
| N | Số thứ tự block |
| G | Chức năng chuẩn bị/chuyển động |
| X | Tọa độ trục X |
| Y | Tọa độ trục Y |
| Z | Tọa độ trục Z |
| I, J, K | Thông số tâm cung tròn |
| R | Bán kính hoặc tham số chu trình |
| F | Tốc độ tiến dao |
| S | Tốc độ trục chính |
| T | Số hiệu dao |
| H | Offset chiều dài dao |
| D | Offset bán kính/đường kính dao |
| M | Chức năng phụ của máy |
Các lệnh G chủ yếu liên quan đến chuyển động, hệ tọa độ, chu trình gia công và chế độ lập trình; trong khi mã M thường điều khiển các chức năng máy như trục chính, thay dao, nước làm mát hay kết thúc chương trình.
Tham khảo khóa học AUTOCAD
Các mã lệnh G-code thường dùng cho máy phay CNC
Đối với máy phay CNC, một số mã dưới đây xuất hiện rất thường xuyên trong chương trình gia công.
Nhóm lệnh di chuyển dao
| Mã G | Chức năng |
| G00 | Di chuyển nhanh đến vị trí |
| G01 | Nội suy đường thẳng theo lượng chạy dao F |
| G02 | Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ |
| G03 | Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ |
| G04 | Dừng trong khoảng thời gian xác định |
G00 thường được dùng khi dao không cắt vật liệu và cần di chuyển nhanh. G01, G02 và G03 được sử dụng nhiều trong quá trình cắt gọt thực tế.
Nhóm lệnh chọn mặt phẳng gia công
| Mã G | Chức năng |
| G17 | Chọn mặt phẳng XY |
| G18 | Chọn mặt phẳng XZ |
| G19 | Chọn mặt phẳng YZ |
Việc chọn đúng mặt phẳng đặc biệt quan trọng khi lập trình cung tròn, chu trình gia công hoặc các phép nội suy.
Nhóm lệnh đơn vị
| Mã G | Chức năng |
| G20 | Lập trình theo inch |
| G21 | Lập trình theo hệ mét/mm |
Tại Việt Nam, G21 được sử dụng phổ biến hơn trong gia công cơ khí do bản vẽ kỹ thuật thường sử dụng đơn vị milimet.
Nhóm lệnh hệ tọa độ và điểm chuẩn
| Mã G | Chức năng thường gặp |
| G28 | Trở về điểm chuẩn máy |
| G53 | Làm việc theo hệ tọa độ máy |
| G54 | Hệ tọa độ phôi số 1 |
| G55 | Hệ tọa độ phôi số 2 |
| G56 | Hệ tọa độ phôi số 3 |
| G57 | Hệ tọa độ phôi số 4 |
| G58 | Hệ tọa độ phôi số 5 |
| G59 | Hệ tọa độ phôi số 6 |
G54–G59 giúp người lập trình thiết lập nhiều vị trí zero phôi khác nhau. Đây là nhóm lệnh rất quan trọng khi gá nhiều chi tiết hoặc thực hiện nhiều nguyên công trên cùng máy.
Tham khảo khóa học SOLIDWORKS
Nhóm lệnh bù dao
| Mã G | Chức năng |
| G40 | Hủy bù bán kính dao |
| G41 | Bù bán kính dao về bên trái đường lập trình |
| G42 | Bù bán kính dao về bên phải đường lập trình |
| G43 | Bù chiều dài dao dương |
| G49 | Hủy bù chiều dài dao |
Bù dao cho phép người vận hành điều chỉnh kích thước gia công mà không nhất thiết phải thay đổi toàn bộ tọa độ trong chương trình.
Ví dụ khi dao bị mòn nhẹ, giá trị offset có thể được hiệu chỉnh để đảm bảo kích thước sản phẩm vẫn nằm trong dung sai cho phép.
Các chu trình khoan thường dùng
| Mã G | Chức năng |
| G80 | Hủy chu trình gia công lỗ |
| G81 | Chu trình khoan |
| G82 | Khoan có thời gian dừng tại đáy |
| G83 | Chu trình khoan sâu/peck drilling |
| G84 | Chu trình taro |
| G85 | Chu trình doa |
| G86 | Chu trình doa với chức năng dừng trục chính |
Nhờ các canned cycle, người lập trình không cần viết lại toàn bộ quá trình xuống dao – khoan – rút dao cho từng lỗ, qua đó chương trình trở nên ngắn gọn hơn.
G90 và G91 là gì?
G90 – Lập trình tuyệt đối
Với G90, tất cả tọa độ được tính dựa trên một điểm zero cố định.
Ví dụ: G90 G01 X50 Y30
Máy sẽ đưa dao đến vị trí X50, Y30 tính từ gốc tọa độ đang sử dụng.
G91 – Lập trình tương đối
Với G91, tọa độ tiếp theo được tính dựa trên vị trí hiện tại của dao.
Ví dụ: G91 G01 X10
Có nghĩa dao dịch chuyển thêm 10 mm theo chiều dương của trục X.
Trên máy phay Haas và nhiều hệ điều khiển kiểu FANUC, G90 và G91 tương ứng với chế độ tọa độ tuyệt đối và gia số.
Các mã G-code thường dùng cho máy tiện CNC
Máy tiện CNC có một số mã tương tự máy phay, nhưng cũng có nhiều chu trình đặc trưng riêng cho tiện trụ, tiện mặt, tiện rãnh và tiện ren.
| Mã G | Công dụng phổ biến trên máy tiện |
| G00 | Định vị nhanh |
| G01 | Nội suy đường thẳng |
| G02 | Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ |
| G03 | Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ |
| G04 | Dừng có thời gian |
| G20 | Hệ inch |
| G21 | Hệ mét |
| G28 | Trở về điểm chuẩn |
| G32 | Cắt ren |
| G40 | Hủy bù bán kính mũi dao |
| G41 | Bù mũi dao bên trái |
| G42 | Bù mũi dao bên phải |
| G50 | Giới hạn tốc độ trục chính hoặc chức năng tùy controller |
| G70 | Chu trình tiện tinh |
| G71 | Chu trình tiện thô |
| G72 | Chu trình tiện thô mặt đầu |
| G73 | Chu trình tiện theo biên dạng |
| G74 | Chu trình gia công mặt đầu/rãnh tùy hệ |
| G75 | Chu trình tiện rãnh |
| G76 | Chu trình tiện ren nhiều lát cắt |
| G90 | Chu trình tiện trụ trên một số hệ |
| G92 | Chu trình tiện ren trên một số hệ |
| G94 | Chu trình tiện mặt trên một số hệ |
| G96 | Chế độ tốc độ cắt bề mặt không đổi |
| G97 | Chế độ tốc độ trục chính RPM |
| G98 | Lượng chạy dao theo phút |
| G99 | Lượng chạy dao theo vòng |
Các chu trình G70–G76 rất hữu ích trong lập trình tiện vì giúp rút ngắn đáng kể chương trình khi gia công biên dạng, tiện thô, tiện tinh, tiện rãnh và tiện ren.
Đặc biệt lưu ý: G90, G92, G94 và một số mã khác có thể mang ý nghĩa khác nhau giữa máy phay, máy tiện và từng loại controller. Không nên ghi nhớ một mã rồi áp dụng máy móc cho mọi máy CNC.
Các mã M thường đi cùng G-code
Mặc dù thường gọi chung một chương trình CNC là “G-code”, trong thực tế chương trình còn sử dụng M-code để điều khiển các chức năng phụ.
| Mã M | Công dụng phổ biến |
| M00 | Dừng chương trình |
| M01 | Dừng tùy chọn |
| M03 | Khởi động trục chính theo chiều thuận |
| M04 | Khởi động trục chính theo chiều ngược |
| M05 | Dừng trục chính |
| M06 | Thay dao trên máy hỗ trợ |
| M08 | Bật dung dịch làm mát |
| M09 | Tắt dung dịch làm mát |
| M30 | Kết thúc và reset chương trình |
Danh sách và cách hoạt động của M-code cũng có thể thay đổi theo loại máy và hệ điều khiển.
Ví dụ chương trình G-code CNC đơn giản
Dưới đây là ví dụ mang tính minh họa cấu trúc chương trình phay, không phải chương trình để đưa trực tiếp lên máy sản xuất:
%
O1001
G21 G17 G90 G40 G49 G80
T1 M06
G54
S2500 M03
G00 X0 Y0
G43 H01 Z50.
M08
G00 Z5.
G01 Z-2. F150
G01 X40. F300
G01 Y30.
G01 X0.
G01 Y0.
G00 Z50.
M09
M05
M30
%
Trong đó:
- G21: sử dụng đơn vị mm.
- G17: chọn mặt phẳng XY.
- G90: lập trình tọa độ tuyệt đối.
- G54: chọn hệ tọa độ phôi.
- T1 M06: gọi và thay dao số 1.
- S2500 M03: chạy trục chính.
- G00: di chuyển nhanh.
- G01: cắt theo đường thẳng.
- F: thiết lập lượng tiến dao.
- M08: bật nước làm mát.
- M09: tắt nước làm mát.
- M30: kết thúc chương trình.
Cảnh báo: Không nên sao chép chương trình mẫu và chạy trực tiếp trên máy CNC. Trước khi chạy phải kiểm tra dao, gá đặt, zero phôi, offset dao, tốc độ, lượng chạy dao, hành trình máy và mô phỏng chương trình. Tài liệu Haas cũng khuyến nghị chạy chương trình chưa quen thuộc ở chế độ đồ họa/mô phỏng trước khi gia công thực tế.
Mối liên hệ giữa CAD, CAM, Mastercam và G-code
Quy trình sản xuất CNC hiện đại thường có dạng:
Bản vẽ CAD → Lập trình CAM → Tạo đường chạy dao → Post Processor → G-code/NC → Máy CNC
Trong đó:
CAD dùng để thiết kế mô hình hoặc bản vẽ chi tiết.
CAM dùng để xác định phương pháp gia công, dao cắt, chế độ cắt và đường chạy dao.
Mastercam là một phần mềm CAD/CAM phổ biến giúp người lập trình xây dựng nguyên công và tạo toolpath.
Post Processor chuyển dữ liệu đường chạy dao thành chương trình NC/G-code phù hợp với bộ điều khiển của từng máy.
Máy CNC đọc chương trình đã xuất để thực hiện quá trình gia công.
Tại sao vẫn cần hiểu G-code khi đã có phần mềm CAM?
Ngày nay Mastercam và các phần mềm CAM có thể tạo ra hàng nghìn dòng chương trình rất nhanh. Tuy nhiên, hiểu G-code vẫn là kỹ năng quan trọng đối với kỹ sư và kỹ thuật viên CNC.
Khi biết đọc G-code, bạn có thể:
- Kiểm tra chương trình trước khi chạy.
- Hiểu chính xác máy chuẩn bị thực hiện thao tác nào.
- Phát hiện các lệnh di chuyển bất thường.
- Sửa nhanh chương trình ngay trên máy.
- Điều chỉnh tốc độ trục chính và lượng chạy dao.
- Hiểu cách hoạt động của Post Processor.
- Xử lý lỗi khi chương trình CAM xuất ra chưa phù hợp.
- Tối ưu thời gian chạy máy.
- Giảm nguy cơ va dao, va đồ gá hoặc gia công sai chi tiết.
Vì vậy, CAM không thay thế kiến thức G-code. Ngược lại, phần mềm CAM sẽ phát huy hiệu quả cao hơn khi người lập trình hiểu được chương trình NC mà phần mềm tạo ra.
Giới thiệu khóa học MASTERCAM từ HỌC CƠ KHÍ
Nếu bạn muốn học từ quá trình thiết lập phôi, chọn dao, tạo đường chạy dao đến xuất chương trình gia công CNC, có thể tham khảo khóa học MASTERCAM online từ cơ bản đến nâng cao tại HỌC CƠ KHÍ.
Theo thông tin từ đơn vị đào tạo, chương trình có giáo trình và bài tập Mastercam, nội dung bài tập gắn với các sản phẩm đã được lập trình và chạy thực tế tại xưởng. Các buổi học có video lưu lại để học viên có thể xem lại, đồng thời có hỗ trợ giải đáp trong quá trình học. (Học Cơ Khí)
Xem thông tin khóa học MASTERCAM online
Đây là hướng học phù hợp cho sinh viên cơ khí, kỹ thuật viên CNC hoặc người đang làm tại xưởng muốn nâng cao kỹ năng lập trình Mastercam, tạo toolpath và hiểu chương trình G-code phục vụ gia công thực tế.
Những lỗi thường gặp khi mới học G-code
Nhầm G00 với G01
G00 là di chuyển nhanh, trong khi G01 là chuyển động nội suy có kiểm soát theo lượng tiến dao. Dùng G00 ở vị trí đang tiếp xúc với phôi có thể gây nguy hiểm.
Quên kiểm tra G20 và G21
Nhầm giữa inch và mm có thể khiến tọa độ và kích thước chuyển động sai nghiêm trọng.
Nhầm G90 và G91
Nếu chương trình cần tọa độ tuyệt đối nhưng máy đang ở chế độ tương đối, dao có thể di chuyển đến vị trí hoàn toàn khác dự kiến.
Sai hệ tọa độ G54–G59
Zero phôi không đúng là một trong những nguyên nhân phổ biến khiến chương trình đúng nhưng máy vẫn gia công sai vị trí.
Quên offset chiều dài dao
Khi chiều dài dao thực tế không được khai báo đúng, vị trí Z có thể sai và làm dao đâm vào phôi hoặc đồ gá.
Chạy chương trình ngay mà không mô phỏng
Đối với chương trình mới, nên kiểm tra toolpath, dry run/single block hoặc sử dụng chức năng mô phỏng phù hợp trước khi cắt thực tế.
FAQ – Câu hỏi thường gặp về G-code
G-code có phải là ngôn ngữ lập trình không?
Có. G-code là một dạng ngôn ngữ lập trình điều khiển máy CNC, trong đó các lệnh quy định chuyển động và trạng thái cần thiết của máy.
G-code và M-code khác nhau như thế nào?
G-code chủ yếu liên quan đến chuyển động, hệ tọa độ, nội suy và chu trình gia công. M-code thường điều khiển các chức năng phụ như trục chính, thay dao, nước làm mát hoặc kết thúc chương trình.
G-code có giống nhau trên tất cả máy CNC không?
Không hoàn toàn. Các nguyên tắc cơ bản như G00, G01, G02 và G03 khá phổ biến, nhưng nhiều mã khác có thể thay đổi ý nghĩa theo controller, loại máy và phiên bản phần mềm.
Mastercam có xuất được G-code không?
Có. Mastercam tạo đường chạy dao và sử dụng Post Processor để chuyển dữ liệu CAM thành chương trình NC phù hợp với từng loại máy và hệ điều khiển.
Tuy nhiên, Post Processor phải phù hợp với máy. Không nên mặc định rằng một file NC xuất cho máy này có thể đưa trực tiếp sang máy khác.
Người mới học CNC có cần học thuộc toàn bộ G-code không?
Không cần học thuộc tất cả ngay từ đầu. Nên bắt đầu với các nhóm lệnh xuất hiện thường xuyên như G00, G01, G02, G03, G17, G21, G40, G43, G54, G80, G81, G83, G84, G90 và G91, sau đó mở rộng theo loại máy và công việc thực tế.
Kết luận
G-Code là nền tảng quan trọng của lập trình CNC. Các mã như G00, G01, G02, G03 giúp điều khiển chuyển động dao; G17–G19 xác định mặt phẳng; G40–G43 liên quan đến bù dao; G54–G59 quản lý hệ tọa độ phôi; còn các chu trình G81, G83, G84 hay G70–G76 giúp đơn giản hóa nhiều công việc gia công.
Dù các phần mềm CAM như Mastercam ngày càng tự động hóa quá trình tạo chương trình, người làm CNC vẫn nên hiểu G-code để kiểm tra, chỉnh sửa, xử lý lỗi và vận hành máy an toàn hơn.
Điểm quan trọng nhất cần nhớ là G-code không hoàn toàn giống nhau trên mọi bộ điều khiển. Trước khi chạy một chương trình thực tế, luôn kiểm tra manual của máy, Post Processor, dao cụ, zero phôi, offset và mô phỏng đường chạy dao.
Lộ trình học tập hiệu quả cho sinh viên cơ khí
Việc có quá nhiều phần mềm có thể khiến bạn bị ngợp. Do đó, hãy xây dựng cho mình một lộ trình học tập khoa học theo 3 bước sau (tham khảo thêm hình minh họa ở phần 1 để thấy sự kết nối):
- Nắm vững nguyên lý cơ bản: Hãy luôn nhớ rằng, phần mềm chỉ là công cụ hỗ trợ. Điều kiện tiên quyết là bạn phải hiểu rõ các nguyên lý vẽ kỹ thuật, nắm chắc quy tắc về hình chiếu vuông góc, dung sai và các tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật hiện hành.
- Học từng bước một: Đừng tham lam học tất cả cùng lúc. Hãy bắt đầu từ việc thành thạo AutoCAD 2D để rèn luyện tư duy bản vẽ phẳng. Sau khi đã vững, hãy chuyển sang học dựng hình khối 3D trên SolidWorks hoặc Inventor.
- Thực hành thực tế: Trăm hay không bằng tay quen. Hãy thử sức bằng cách dùng thước kẹp tự đo và vẽ lại các chi tiết máy thật xung quanh bạn. Đồng thời, bạn có thể tìm hiểu thêm các khóa học chuyên sâu bên ngoài để cập nhật thêm các kỹ năng thực chiến (như lập trình CAM, phân tích CAE).
Kết luận: Quãng thời gian sinh viên là thời điểm vàng để trau dồi các kỹ năng sử dụng phần mềm chuyên ngành. Hãy trang bị cho mình tối thiểu một phần mềm CAD, một phần mềm CAM và hiểu biết cơ bản về CAE. Chúc các bạn kỹ sư cơ khí tương lai sớm làm chủ được công nghệ và gặt hái nhiều thành công trên con đường sự nghiệp!
Các bạn có thể tham khảo khóa học bài bản theo lộ trình như bên dưới nhé!
Trung tâm Học Cơ Khí, có tuyển sinh các lớp học AutoCAD Solidwokrs Mastercam tại trung tâm và online. Lớp có giảng viên hướng dẫn.
Học AutoCAD Solidworks Mastercam tại Trung Tâm Học Cơ Khí có gì khác biệt?
Trung Tâm Học Cơ Khí là đơn vị có nhiều năm kinh nghiệm trong việc đào tạo AutoCAD Solidworks Mastercam tại Hồ Chí Minh và nhiều tỉnh thành trên toàn quốc. Sau nhiều năm đào tạo các phần mềm AutoCAD, Solidworks, Mastercam, Trung Tâm Học Cơ Khí đã cho ra đời hàng trăm kỹ sư thiết kế cơ khí giỏi, đạt chứng chỉ quốc tế. Học viên học tại Trung tâm sẽ được:
- Đào tạo tư duy thiết kế từ căn bản đến nâng cao. Học viên không chỉ học lý thuyết mà còn thực hành và nhận được rất nhiều kiến thức chia sẻ thực tế hữu ích.
- Trung tâm tuyển sinh liên tục nên học viên không mất thời gian chờ đợi.
- Giảng viên đều là những người có thâm niên sử dụng AutoCAD/Solidworks/Mastercam, giàu kinh nghiệm thực tế và sáng tạo.
- Trong quá trình học tập, học viên sẽ được cung cấp tài liệu học miễn phí, hỗ trợ sửa bài,… Nếu bạn chọn hình thức học online sẽ nhận được video xem lại vào cuối buổi học.
- Được hỗ trợ chuyên môn trong và sau khóa học, được học lại miễn phí ở khóa sau nếu chưa hiểu bài, hoặc ngưng học do kẹt việc đột xuất.
- Trung tâm hỗ trợ ôn thi chứng chỉ SOLIDWORKS, làm đồ án tốt nghiệp, giải đáp các thắc mắc sau khi học viên đã đi làm.
Đặc biệt Trung tâm còn hỗ trợ học viên viết CV xin việc, tạo cơ hội việc làm phù hợp với năng lực cá nhân.
Ngoài ra, Học Cơ Khí còn có các [tài liệu + video] tự học
Tài liệu tự học AutoCAD, Solidworks, Mastercam, Catia, Inventor…
Đánh giá khách quan từ học viên đã học tại trung tâm
Nếu bạn muốn trở thành kỹ sư thiết kế cơ khí giỏi thì hãy tham gia học và thực hành bài tập ngay hôm nay. Để được giải đáp thắc mắc, hãy liên hệ ngay với Trung Tâm Học Cơ Khí theo thông tin bên dưới nhé!
Trung tâm đào tạo AUTOCAD SOLIDWORKS MASTERCAM – HỌC CƠ KHÍ
Địa chỉ: 62A Nam Hoà, P. Phước Long, TPHCM
Điện thoại: 033.666.2767 (Mr.Thảo) hoặc 0909.500.365 (Zalo Tuyển Sinh)
Website: hoccokhi.org – hoccokhi.vn
Email: hoccokhi.org@gmail.com
