G90 и G91: абсолютное и инкрементальное программирование ЧПУ

Введение

Жесткое столкновение шпинделя (spindle) на ускоренном перемещении с губкой тисков (vise jaw) или вращающимся патроном (chuck) из-за неправильно выбранного координатного режима способно мгновенно вывести станок из строя, согнув ось шпинделя или разрушив дорогой твердосплавный инструмент. Этот аварийный простой оборудования, требующий дорогостоящего ремонта и приводящий к срыву производственных сроков, почти никогда не связан с механическим отказом. Напротив, он является прямым физическим следствием путаницы между абсолютной (G90) и инкрементальной (G91) системами координат. Когда система управления ЧПУ (CNC) ошибочно интерпретирует абсолютное перемещение как относительный шаг, инструмент уходит с расчетной траектории и врезается в приспособление (fixture) или элементы станка. В условиях серийного производства строгое разграничение и контроль модальных кодов G90 и G91 служат фундаментальной гарантией исключения брака и сохранения паспортной точности оборудования.

Выбор между абсолютным позиционированием (G90) и инкрементальным шагом (G91) определяет математический фильтр для декодирования всех геометрических команд. В то время как G90 привязывает траекторию к единой фиксированной нулевой точке детали, код G91 динамически переносит опорную точку в текущее положение инструмента после каждого кадра. Ошибка в переключении модальных состояний или некорректная конфигурация системных параметров, отвечающих за инициализацию стойки при включении, приводят к неконтролируемым смещениям. В данном руководстве представлен детальный технический анализ работы команд G90 и G91 на стойках Fanuc, Siemens и Mitsubishi с описанием системных параметров, кодов ошибок и практических правил для безопасной и бесперебойной работы оборудования.

Техническая сводка

Технический параметр	Спецификация и ограничения
Командные коды	G90 (абсолютное позиционирование), G91 (инкрементальное позиционирование)
Модальная группа	Группа 03 / Модальный
Основная функция	Определяет, интерпретируются ли координатные команды относительно активного нуля детали (G90) или как инкрементальные расстояния от текущего положения инструмента (G91).
Поддерживаемые бренды	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Параметры по умолчанию при загрузке/сбросе	Fanuc: параметр 3402, бит 3; Siemens: MD20154 $MC_EXTERN_GCODE_RESET_VALUES[10]; Mitsubishi: параметр #1073 I_Absm
Исключения для токарных станков (Система A)	Стандартные токарные станки с Системой A используют параллельные адреса осей (X/Z для абсолютных координат, U/W для инкрементальных) без модального переключения G90/G91.
Основные ограничения программирования	Активное модальное состояние меняет результаты обновления смещений через G10; Siemens не допускает одновременное программирование конфликтующих AC/IC для одной оси; Mitsubishi рассчитывает координаты центров дуг (I, J, K) и радиус (R) строго как инкрементальные значения.

Краткий обзор

• Суть интерпретации: Переключение между абсолютным (G90) и инкрементальным (G91) режимами определяет, рассчитываются ли перемещения осей от активного нуля детали или интерпретируются как относительные векторы расстояния от текущего положения инструмента.
• Разделение адресов осей на токарных станках: Стандартная токарная система G-кодов Система A (Fanuc и Mitsubishi) полностью обходит модальное переключение G90/G91, закрепляя адреса X, Z, C за абсолютным позиционированием, а U, W, H — за инкрементальным шагом для предотвращения ошибок слежения.
• Встроенные модификаторы Siemens: Siemens позволяет совершать одновременные абсолютные и инкрементальные движения в одном кадре, используя немодальные модификаторы AC(...) и IC(...), добавляемые к конкретным осям без изменения текущего модального состояния всей программы.
• Настройки по умолчанию при загрузке: Состояние стойки при включении определяется параметрами: параметр Fanuc 3402.3, Siemens MD20154 и Mitsubishi #1073 задают, запустится ли система в абсолютном (G90) или инкрементальном (G91) режиме.
• Опасность команды G10: Запись данных параметров смещения через G10 на системах Fanuc в режиме G90 полностью перезаписывает существующие значения корректоров, тогда как в режиме G91 добавляет значение к текущему смещению, что делает предварительную проверку модальности обязательной.
• Ограничения для центров дуг: Стойка Mitsubishi игнорирует модальный код G90 при круговой интерполяции, рассчитывая координаты центров дуг (I, J, K) и радиус (R) строго как инкрементальные значения относительно начальной точки дуги.
• Безопасность при ручном вмешательстве: Ручной отвод инструмента (jog) требует крайней осторожности; возврат на траекторию в режиме G91 может привести к непредсказуемому перемещению инструмента, если системные параметры (например, параметр Fanuc 7001) задают разные векторы возврата.

Базовые концепции

Команды G90 (абсолютное позиционирование) и G91 (инкрементальное позиционирование) представляют собой модальные G-коды группы 03, определяющие, вычисляются ли конечные координаты осей относительно нуля активной системы координат детали (абсолютный ноль) или относительно текущего физического положения инструмента. В то время как G90 обеспечивает позиционирование относительно фиксированной базы, G91 широко применяется для подпрограмм, циклов обработки или простых повторяющихся контуров. На фрезерных обрабатывающих центрах переключение этих режимов обычно выполняется с помощью стандартных G90 и G91. На токарных станках стандартное программирование может использовать прямое задание осей (X/Z для абсолютных координат, U/W для инкрементальных) без смены модальных состояний, хотя как Fanuc, так и Mitsubishi поддерживают параметры для активации фрезерного переключения G90/G91 на токарных системах. Программисты и операторы должны постоянно контролировать активный координатный режим во время ручного вмешательства в середине цикла и при наладке оборудования для предотвращения катастрофических ошибок позиционирования, брака заготовок или тяжелых столкновений шпинделя (spindle).

Выбор между абсолютным и инкрементальным программированием представляет собой ключевое технологическое решение при разработке управляющих программ. Абсолютные координаты связывают траекторию непосредственно с чертежом детали, гарантируя возвращение инструмента в строго заданную точку независимо от того, где начинался рабочий цикл. Напротив, инкрементальное программирование определяет траекторию движения осей как приращения (шаги) от текущего положения инструмента, что делает его идеальным для создания повторяющихся элементов (например, массивов отверстий или фрезерования резьбы), так как подпрограмму можно многократно вызывать в разных местах детали просто за счет смещения начальной точки. Однако эта гибкость сопряжена с высоким риском: если забыть вернуть модальный режим в G90, все последующие абсолютные координаты будут прочитаны как относительные приращения, накапливая ошибку до тех пор, пока ось не достигнет программного лимита или не произойдет авария. Программистам также следует соблюдать осторожность при переключении режимов размерности во время работы компенсации режущего инструмента. Изменение режима G90/G91 при активных кодах компенсации радиуса вершины инструмента (G40, G41, G42) может привести к непредсказуемым смещениям траектории, вызывая поломку инструмента или брак детали.

Структура команд

В стандартном программировании ЧПУ кадры программы выполняются интерпретатором последовательно. Когда считывается модальная координатная команда, такая как G90 или G91, она меняет внутренний расчетный режим генератора траектории контроллера. После активации G90 этот режим остается в силе для всех последующих кадров перемещения до тех пор, пока не будет явно задан код G91, и наоборот. Важно помнить, что сами эти команды не вызывают перемещения осей; вместо этого они служат математическими фильтрами, определяющими, как последующие координатные слова (такие как X, Y, Z, A, B, C) преобразуются во вращение серводвигателей.

При написании управляющих программ интеграция этих координат требует строгого синтаксического форматирования для обеспечения корректного разбора кадров парсером стойки. Пробелы, использование десятичных точек и дублирование адресов в одном кадре обрабатываются разными брендами по-разному. Например, фрезерные центры обычно допускают многократное задание G90 и G91 или их совместное программирование с другими G-кодами в одном кадре, тогда как токарные системы могут выдавать аварийные сигналы при попытке задать конфликтующие абсолютные и инкрементальные параметры для одной оси. Ниже представлен подробный обзор форматов синтаксиса и настроек параметров, управляющих координатным выбором.

Синтаксис и форматы адресации

• Fanuc:
  • Фрезерные центры: G90 X[координата] Y[координата] Z[координата] ; (абсолютное) или G91 X[расстояние] Y[расстояние] Z[расстояние] ; (инкрементальное).
  • Токарные станки (Система G-кодов A): использует параллельные адреса осей без G90/G91: X_ Z_ C_ ; для абсолютного позиционирования и U_ W_ H_ ; для инкрементального.
• Siemens:
  • Модальное переключение: G90 (модальное абсолютное состояние) или G91 (модальное инкрементальное состояние).
  • Немодальные встроенные модификаторы: <ось>=AC(<значение>) принудительно задает абсолютные координаты для конкретной оси в кадре, а <ось>=IC(<значение>) — инкрементальные.
  • Абсолютное позиционирование поворотных осей (только поворотные оси): <ось>=DC(<значение>) (кратчайший путь), <ось>=ACP(<значение>) (положительное направление) или <ось>=ACN(<значение>) (отрицательное направление).
• Mitsubishi:
  • Фрезерные центры: G90 X_ Y_ Z_ ; (абсолютное) или G91 X_ Y_ Z_ ; (инкрементальное).
  • Токарные станки: по умолчанию X_ Z_ ; (абсолютное) и U_ W_ ; (инкрементальное) для Системы A, либо G190 X_ Z_ ; / G191 X_ Z_ ; для списков G-кодов 6 и 7.

Параметры конфигурации системы

Бренд	Параметр	Функция и диапазон значений
Fanuc	Параметр 3402, бит 3 (G91)	Управляет модальным состоянием по умолчанию для группы 03 при включении или сбросе. 0 = абсолютный режим (G90) по умолчанию; 1 = инкрементальный режим (G91) по умолчанию.
	Параметр 3401, бит 4 (MAB) и бит 5 (ABS)	Управляет поведением координат на панели ручного ввода данных (MDI). Если MAB=1: ABS=0 принудительно устанавливает MDI в инкрементальный режим, ABS=1 принудительно устанавливает в абсолютный. Если MAB=0: ввод MDI следует за текущим модальным режимом G90/G91.
	Параметр 7001, бит 1 (ABS)	Определяет траекторию возврата на контур после ручного отвода осей при включенном режиме ручного абсолюта. 0 = траектории в режимах G90 и G91 различаются; 1 = в обоих режимах принудительно выполняется возврат по одной и той же абсолютной траектории.
	Параметр 5500, бит 4 (G90)	Определяет движение индексируемой оси поворотного стола. 0 = рассчитывается на основе текущего модального режима G90/G91; 1 = ось стола жестко закреплена за абсолютными командами.
Siemens	MD20154 $MC_EXTERN_GCODE_RESET_VALUES[10]	Задает начальное состояние группы 03 при включении стойки или сбросе канала. Настраивается непосредственно как G90 или G91.
	SD42440 $SC_FRAME_OFFSET_INCR_PROG	Определяет обработку активного смещения нуля детали во время инкрементальных перемещений G91. 0 = отрабатывается только запрограммированное перемещение; 1 = смещения фреймов добавляются при инкрементальном перемещении.
	SD42442 $SC_TOOL_OFFSET_INCR_PROG	Определяет перемещение по компенсации длины инструмента (G43, G44, G49) при инкрементальном перемещении оси. 0 = смещение по длине не отрабатывается одновременно; 1 = изменение длины инструмента отрабатывается одновременно с инкрементальным шагом G91.
	MD30455 $MA_MISC_FUNCTION_MASK (бит 2)	Настраивает точное поведение абсолютного позиционирования G90 при перемещении по поворотным осям с модулем 360 градусов.
Mitsubishi	Параметр #1073 I_Absm	Задает координатный режим по умолчанию при включении питания или системном сбросе. 0 = инкрементальный режим (G91); 1 = абсолютный режим (G90).
	Параметр #1076 AbsInc	Конфигурирует выбор адресов абсолютных/инкрементальных осей для токарных систем. 0 = переключение с помощью модальных G-кодов G90/G91; 1 = переключение с помощью различных адресов осей (X/Z для абсолютных координат, U/W для инкрементальных).
	Параметр #1126 PB_G90	Параметр Playback G90. Определяет способ записи величины ручных перемещений (jog) при воспроизведении/обучении (Playback Editing). 0 = записывается как относительные расстояния; 1 = записывается как абсолютные координаты.

Применение на брендах

Fanuc

В экосистеме Fanuc абсолютное и инкрементальное программирование управляются параметрами, которые обеспечивают глубокую индивидуальную настройку для предотвращения ошибок оператора. Ключевой особенностью является разделение логики ввода координат для обрабатывающих центров (M-серия) и токарных станков (T-серия). В фрезерных системах M-серии G90 и G91 выступают модальными переключателями. Однако токарные станки T-серии с Системой G-кодов A полностью исключают риск путаницы модальных состояний, присваивая отдельным осям индивидуальные буквенные адреса для абсолютного (X, Z, C) и инкрементального (U, W, H) перемещения в пределах одного кадра. Это сводит к нулю вероятность случайного сдвига инструмента при выполнении последующих операций. Если токарная система переведена на Систему G-кодов B или C через параметры конфигурации, она начинает функционировать по аналогии с фрезерными станками, полагаясь на модальные коды G90 и G91.

Fanuc также позволяет производителям оборудования полностью изолировать координатную логику панели ручного ввода данных (MDI) от текущего модального состояния программы. Через конфигурацию параметра 3401 (бит 4 — MAB и бит 5 — ABS) контроллер может принудительно заблокировать любые MDI-команды в абсолютном или инкрементальном виде, независимо от того, на каком коде (G90 или G91) автоматическая программа была приостановлена. Это защищает от резких неконтролируемых перемещений осей при ручных действиях оператора. Кроме того, параметр 7001 (бит 1 — ABS) управляет траекторией возврата инструмента на контур после ручного отвода осей маховичком (jog) для контроля детали. Если ABS=0, система ЧПУ (CNC) в режимах G90 и G91 рассчитывает различные траектории возврата, что может привести к столкновению инструмента с заготовкой или приспособлением (fixture). Установка ABS=1 принудительно задает единую абсолютную траекторию возврата осей, предотвращая аварии в процессе mid-cycle перезапуска. Для поворотных делительных столов параметр 5500 (бит 4 — G90) позволяет жестко привязать поворотную ось к обработке только абсолютных команд, игнорируя G91.

Siemens

Системы управления Siemens управляют координатной размерностью с использованием передовой архитектуры немодальных расширений адресов. В собственном режиме Siemens (G290) и режиме ISO Dialect B/C (G291) для переключения модального состояния используются стандартные коды G90 и G91. В устаревшем режиме ISO Dialect System A код G91 недоступен, и программисты должны использовать адреса осей U, V, W, H для инкрементальных шагов. Отличительной особенностью Siemens являются встроенные немодальные модификаторы. Добавляя суффиксы AC(...) (абсолютная координата) или IC(...) (инкрементальная координата) непосредственно к буквенному обозначению оси, программист может задать в одном кадре перемещение одной оси к абсолютной координате, а другой — на относительное расстояние (например, X=AC(100.0) Z=IC(-5.0)). Это избавляет от необходимости постоянно переключать G90 и G91 между кадрами, упрощая написание сложных траекторий перехода.

Siemens также имеет специализированную структуру позиционирования шпинделя (spindle) и поворотных осей. Вне зависимости от активного режима G90/G91 программирование целевой координаты оси может выполняться с модификаторами DC(...) (кратчайшее угловое расстояние до цели), ACP(...) (absolute positive direction, по часовой стрелке) или ACN(...) (absolute negative direction, против часовой стрелки). «Под капотом» Siemens тесно связывает инкрементальное программирование с активными фреймами системы координат. Машинные данные SD42440 $SC_FRAME_OFFSET_INCR_PROG определяют, будут ли активные смещения нуля учитываться и аддитивно отрабатываться при инкрементальном движении G91, а SD42442 $SC_TOOL_OFFSET_INCR_PROG задает аналогичные условия для компенсации длины инструмента при G91, предоставляя разработчикам гибкие возможности фоновой кинематической кастомизации.

Mitsubishi

ЧПУ (CNC) Mitsubishi обеспечивают высокую гибкость адресации благодаря уникальной возможности одновременной обработки нескольких режимов G90 и G91 в одном кадре (например, G90 X300. G91 Y100. ;). Это позволяет выполнять комбинированные векторы перемещений к абсолютному и относительному значениям без разбиения на отдельные строки. В фрезерных системах используются стандартные G90/G91, а токарные по умолчанию работают с раздельными адресами осей (X/Z для абсолютных, U/W для инкрементальных). Тем не менее, Mitsubishi предоставляет параметр #1076 AbsInc для обхода этого ограничения; его сброс в 0 переводит токарный станок на использование модальных G-кодов G90/G91. На токарных системах с активными списками G-кодов 6 и 7 вместо G90/G91 применяются коды G190 и G191, а вызов стандартных G90/G91 в этих списках приводит к аварийному останову P34.

Еще одной важной опцией Mitsubishi является параметр #1126 PB_G90 (Playback G90). Этот параметр задает режим сохранения ручных перемещений осей при обучении с пульта (Playback Editing). Если он равен 1, перемещения сохраняются как абсолютные координаты; если равен 0, то как инкрементальные шаги, что ускоряет циклы ручного программирования. При этом в Mitsubishi действует строгое правило для круговой интерполяции: координаты центров дуг (I, J, K) и радиус (R) всегда рассчитываются как инкрементальные значения от начальной точки дуги, даже при активном режиме G90. Попытка задать абсолютные значения для центра дуги приведет к искажению траектории инструмента и браку детали. Кроме того, при использовании расширенных смещений, таких как коррекция погрешностей установки заготовки G54.4, оператор должен строго задать модальный код G90 в первом же кадре перемещения; вызов инкрементального движения G91 сразу после активации G54.4 приведет к тому, что станок сместится относительно исходной некорректированной нулевой точки детали, провоцируя опасный удар инструмента.

Сравнение брендов

Параметр / Функция	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Синтаксис и выбор координат	Модальный выбор G90/G91 на M-серии. Токарные станки T-серии используют адреса (X/Z/C) для абсолютного режима и (U/W/H) для инкрементального.	Модальные коды G90/G91 в собственном и ISO режимах. Поддерживает немодальные расширения AC(...), IC(...), DC(...), ACP(...) и ACN(...).	Модальные G90/G91 на M-серии. Токарные станки используют адреса (X/Z vs. U/W) либо модальные G90/G91 при установке параметра #1076. Списки G-кодов 6/7 на токарных станках используют G190/G191.
Комбинированный кадр (ABS и INC в одном кадре)	Не поддерживается на фрезерных центрах. Поддерживается на токарных станках через раздельные адреса осей X/Z и U/W.	Поддерживается на аппаратном уровне благодаря встроенным немодальным модификаторам AC(...) / IC(...) для конкретных осей.	Поддерживается благодаря возможности одновременного задания нескольких кодов G90 и G91 в одном кадре.
Координаты центра дуги и радиуса	Интерпретируется на основе активного режима G90/G91 или системной конфигурации параметров.	Интерпретируется на основе стиля программирования; поддерживаются встроенные модификаторы AC и IC для координат центра дуги.	Строго рассчитывается как инкрементальные значения (I, J, K, R), вне зависимости от активности G90.
Позиционирование поворотных осей и шпинделя	Зависит от модального G90/G91 либо жестко заблокировано в абсолютном режиме параметром 5500, бит 4.	Нативно поддерживается позиционирование по кратчайшему пути (DC), в положительном направлении (ACP) и отрицательном направлении (ACN).	Перемещения G90 на индексируемых осях стола должны соответствовать установленному шагу индексации во избежание аварийных остановов.
Запись перемещений при ручном обучении (Playback Jog)	— (нет источника)	— (нет источника)	Конфигурируется параметром #1126 (0 = запись в относительном режиме, 1 = запись в абсолютном режиме).
Принудительный режим для панели MDI	Поддерживается параметром 3401 (биты MAB/ABS) для принудительной блокировки MDI в абсолютном или инкрементальном режиме.	— (нет источника)	— (нет источника)

Технический анализ

Сравнительный технический анализ архитектур Fanuc, Siemens и Mitsubishi раскрывает различные подходы к координатному менеджменту. Разработчики Fanuc отдают приоритет строгой защите от ошибок оператора и взаимной изоляции режимов. Закрепляя на токарных станках Системы A разные буквенные адреса за абсолютной и относительной системами (X/Z/C против U/W/H) и позволяя независимо конфигурировать панель MDI через параметр 3401, Fanuc предотвращает ошибки, вызванные человеческим фактором во время переналадки, сохраняя жесткие барьеры между ручным вводом и автоматической программой. Напротив, Siemens демонстрирует максимальную плотность программы и исключительную пространственную гибкость. Интегрируя немодальные встроенные модификаторы (AC и IC) непосредственно в интерпретатор ядра, Siemens позволяет выполнять сложные пространственные переходы (например, врезание по наклонной траектории) в один лаконичный кадр без затрагивания общего модального состояния. Более того, специализированные расширения для поворотных осей и шпинделя (DC, ACP, ACN) дают технологу полный контроль над кинематикой без переключения глобальных систем координат.

Mitsubishi занимает универсальную промежуточную нишу, сочетая черты синтаксиса обоих конкурентов и предлагая гибкие локальные решения. Стойки Mitsubishi уникальны тем, что позволяют указывать несколько модальных команд G90 и G91 в пределах одного кадра (например, G90 X... G91 Y...). Это обеспечивает гибкость смешанных систем размерности аналогично модификаторам Siemens, но с использованием стандартных кодов вместо встроенных расширений. Тем не менее, Mitsubishi устанавливает жесткие математические границы, определяя интерполяцию центра дуги (I, J, K) и радиуса (R) как строго инкрементальную. Это важное отличие от систем Fanuc и Siemens, где интерпретация центра дуги может быть гибко переведена на абсолютный отсчет через параметры конфигурации. Наконец, Mitsubishi предлагает удобные цеховые решения, такие как параметр #1126, определяющий характер записи ручных перемещений (jog) при интерактивном обучении, что заметно ускоряет наладку станка при частой смене номенклатуры деталей.

Примеры программ

Пример программирования Fanuc

O1001 (FANUC MILLING DEMO) ;
G90 G54 G00 X0. Y0. Z10. ; (Абсолютное позиционирование относительно нуля детали G54)
G43 H01 Z2. ; (Активация компенсации длины инструмента)
G01 Z-5. F200 ; (Линейное врезание в абсолютном режиме G90)
G91 X50. Y30. ; (Переключение в инкрементальный режим; перемещение на X+50мм, Y+30мм от текущей точки)
X20. ; (Инкрементальный шаг; перемещение еще на X+20мм)
G90 X100. Y50. ; (Возврат в абсолютный режим; инструмент идет напрямую к X100.0, Y50.0)
G00 Z10. ; (Отвод инструмента на Z10.0 в абсолютном режиме)
M30 ;

Анализ траектории при пробном прогоне (dry run)

• Кадр 2 (G90 G54 G00 X0. Y0. Z10.): Интерпретатор устанавливает режим абсолютного позиционирования. Оси перемещаются на ускоренном ходу в координаты X = 0.0, Y = 0.0, Z = 10.0 относительно базы активной системы координат детали (G54).
• Кадр 3 (G43 H01 Z2.): Активирует компенсацию длины инструмента (G43) с использованием значения смещения из регистра H01, безопасно позиционируя торец шпинделя на высоте Z = 2.0.
• Кадр 4 (G01 Z-5. F200): Инструмент перемещается линейно на рабочем ходу на глубину ровно -5.0 мм относительно нуля детали со скоростью подачи (feedrate) 200 мм/мин.
• Кадр 5 (G91 X50. Y30.): Переключает интерпретацию координат в инкрементальный режим. Инструмент перемещается на X+50.0 мм и Y+30.0 мм от своего текущего положения, достигая абсолютных координат X = 50.0, Y = 30.0.
• Кадр 6 (X20.): Система остается в модальном состоянии G91. Инструмент совершает шаг еще на X+20.0 мм, приходя в точку с абсолютными координатами X = 70.0, Y = 30.0.
• Кадр 7 (G90 X100. Y50.): Возврат в абсолютный режим; инструмент идет напрямую к X100.0, Y50.0.
• Кадр 8 (G00 Z10.): Выполняется быстрый отвод по вертикали в координату Z = 10.0 для безопасного выхода инструмента из зоны резания.

Пример программирования Siemens

N10 G290 (Переключение в собственный режим Siemens)
N20 G90 G00 G54 X0 Y0 Z10 T1 D1 S2500 M03 (Модальное абсолютное позиционирование, активация нуля детали и смещений инструмента)
N30 G01 Z2 F500 (Рабочая подача в координату Z2 абсолютно)
N40 X50 Y50 (Линейная подача в координаты X50, Y50)
N50 X=IC(30) Y=AC(80) (Смешанный кадр: X идет относительно на +30мм, Y идет в абсолютную точку 80мм)
N60 G91 X20 Y10 (Модальное переключение в инкрементальный режим: X идет на +20мм, Y на +10мм)
N70 G90 Z50 (Модальное переключение в абсолютный режим: отвод Z в абсолютную координату 50мм)
N80 M30

Анализ траектории при пробном прогоне

• Кадр N20 (G90 G00 G54 X0 Y0 Z10): Интерпретатор активирует модальное абсолютное позиционирование (G90) и выбирает начало координат детали с помощью системы координат (G54). Инструмент перемещается на ускоренном ходу в координаты X = 0.0, Y = 0.0, Z = 10.0.
• Кадр N30 (G01 Z2 F500): Инструмент перемещается линейно на рабочем ходу в абсолютную координату Z = 2.0 со скоростью подачи 500 мм/мин.
• Кадр N40 (X50 Y50): Инструмент перемещается на рабочей подаче в точку с абсолютными координатами X = 50.0, Y = 50.0.
• Кадр N50 (X=IC(30) Y=AC(80)): Немодальный смешанный кадр. Ось X проходит относительное расстояние +30.0 мм от текущей точки, приходя в абсолютную координату X = 80.0. Одновременно ось Y перемещается в абсолютную координату Y = 80.0. Общий модальный режим программы G90 остается неизменным.
• Кадр N60 (G91 X20 Y10): Модальный режим переключается в инкрементальный G91. Инструмент проходит относительные расстояния X+20.0 мм и Y+10.0 мм, достигая абсолютных координат X = 100.0, Y = 90.0.
• Кадр N70 (G90 Z50): Модальный режим возвращается к абсолютной размерности G90. Ось Z отводится напрямую в абсолютную целевую координату Z = 50.0.

Пример программирования Mitsubishi

% (MITSUBISHI MIXED DEMO)
N10 G90 G00 G54 X0. Y0. Z20. S2000 M03 ; (Абсолютный ускоренный ход в нуль детали G54)
N20 G01 Z2. F600 ; (Подача в Z2.0 абсолютно)
N30 G90 X200. G91 Y50. ; (Одновременные абсолютная X и инкрементальная Y в одном кадре)
N40 X10. G90 Y150. ; (Разрешение конфликта команд: X идет относительно на 10мм, Y абсолютно в точку 150мм)
N50 G90 G00 Z20. ; (Абсолютный отвод осей в Z20.0)
N60 M30 ;
%

Анализ траектории при пробном прогоне

• Кадр N10 (G90 G00 G54 X0. Y0. Z20.): Активирует абсолютный режим G90, позиционируя инструмент относительно нуля системы координат детали (G54). Инструмент ускоренно перемещается в координаты X = 0.0, Y = 0.0, Z = 20.0.
• Кадр N20 (G01 Z2. F600): Инструмент перемещается линейно на рабочей подаче в абсолютную координату глубины Z = 2.0 со скоростью 600 мм/мин.
• Кадр N30 (G90 X200. G91 Y50.): Одновременная обработка нескольких координатных кодов. Ось X идет напрямую в абсолютную координату X = 200.0. Одновременно ось Y перемещается на относительное расстояние +50.0 мм от начального положения (Y = 0.0), приходя в абсолютную точку Y = 50.0.
• Кадр N40 (X10. G90 Y150.): Поскольку G91 был завершающим кодом в кадре N30, текущим модальным состоянием остается инкрементальный режим. Ось X перемещается относительно на +10.0 мм (достигая точки X = 210.0). Одновременно встроенный код G90 принуждает ось Y двигаться напрямую в абсолютную координату Y = 150.0.
• Кадр N50 (G90 G00 Z20.): Снова устанавливает модальный абсолютный режим G90. Инструмент ускоренно отводится по вертикали в абсолютную координату Z = 20.0.

Анализ ошибок

Бренд и код ошибки	Условие триггера	Симптом оператора	Первопричина / Способ устранения
Fanuc: PS5074	Программирование дублирующих абсолютных и инкрементальных адресов для одной и той же оси в одном кадре токарного станка при Системе G-кодов A (например, программирование X и U в одной строке).	Немедленная остановка цикла; на экране ЧПУ отображается сообщение об ошибке "ADDRESS DUPLICATION ERROR".	Программируйте абсолютные и инкрементальные перемещения в отдельных кадрах. Убедитесь, что токарные управляющие программы не смешивают различные адреса координат (такие как X и U) в пределах одной строки перемещения.
Fanuc: PS1090 / SR1090	Ошибка форматирования управляющей программы, когда параметр ESL равен 0 и кадры задаются без пробелов или обязательных десятичных точек.	Интерпретатор прекращает чтение УП и выдает ошибку "PROGRAM FORMAT ERROR".	Скорректируйте синтаксис кадра, добавив необходимые пробелы и десятичные точки (например, пишите G90 G01 X100.0 Y50.0 ; вместо G90G01X100y50 ;).
Siemens: Alarm 61805	Координатное слово оси получает конфликтующие абсолютные и относительные модификаторы одновременно в одном кадре (например, программирование X=AC(100) и X=IC(10)).	NC Start является неактивным; цикл немедленно прерывается с ошибкой "Value programmed absolute and incremental".	Найдите и удалите дублирующие или конфликтующие модификаторы адресов в кадре оси. Убедитесь, что для каждого координатного слова активен только один тип модификатора (абсолютный или инкрементальный).
Siemens: Alarm 10255 / 15100	Вызов стандартных циклов обработки (таких как черновое точение G71) в режиме ISO Dialect без предварительного ввода стандартных кодов перехода G00/G01 и G90/G94.	Цикл прерывается во время работы; система ЧПУ выдает ошибку перехода координат или форматирования диалекта.	Вставьте правильные переходные команды перемещения (G00/G01) и абсолютной размерности (G90) в кадры УП, непосредственно предшествующие вызову рабочего цикла.
Mitsubishi: Ошибка индексации	Абсолютная команда G90 направляет ось индексации поворотного стола в координату, которая не является целым кратным значением предопределенного параметра шага индексации.	Программа немедленно прерывается во время исполнения; на экране выводится системное сообщение об ошибке программы.	Измените запрограммированную координату, чтобы она математически соответствовала шагу индексации, заданному в параметрах (например, кратно 2 или 5 градусам).
Mitsubishi: Alarm P34	Программирование G90, G91, G190 или G191 на конфигурации станка, где активный список G-кодов не поддерживает данный формат команд.	Немедленный пропуск кадра или остановка цикла; на экране ЧПУ высвечивается ошибка "P34 Program Error".	Проверьте и запрограммируйте верный код выбора координат, поддерживаемый текущим списком G-кодов станка (например, использование G190/G191 вместо G90/G91 для токарных списков 6 и 7).

Практическое применение

Для предотвращения незапланированных простоев оборудования и исключения брака деталей при наладке технологических циклов критически важно контролировать фоновые параметры координатного сдвига и компенсации. Проверка параметра 7001, бит 1 (ABS) на стойках Fanuc до начала обработки устраняет наиболее частую причину аварийных остановок при возврате инструмента на контур после ручного вмешательства. Если этот параметр установлен в значение 0, то при восстановлении автоматического цикла после ручного отвода осей ЧПУ строит траекторию возврата по разным векторам для G90 и G91. Это приводит к тому, что при возвращении шпиндель движется по непредсказуемой наклонной траектории и совершает жесткое столкновение с губкой тисков (vise jaw) или прижимным прижимом (clamp). Установка параметра 7001 в 1 гарантирует принудительное следование инструмента по безопасной абсолютной траектории возврата, исключая человеческий фактор и поломку дорогостоящих узлов станка.

Аналогичный критический сбой происходит на системах Mitsubishi при совместном использовании расширенного сдвига координат заготовки G54.4 (Workpiece Installation Error Compensation) и инкрементального режима G91. Так как кадр вызова G54.4 пересчитывает трехмерную сетку координат в памяти системы без совершения физического движения осей, последующий вызов инкрементальной команды G91 в следующей строке заставит инструмент совершить линейный шаг от исходного, некорректированного машинного нуля детали вместо смещенного скорректированного центра. В результате инструмент врезается в приспособление (fixture) или патрон (chuck). Если этот параметр не проверен перед запуском, отклонение размера накапливается с каждым циклом и обнаруживается только при финальном контроле как брак. Для обеспечения надежности процесса и защиты узлов станка от разрушения в управляющей программе обязано действовать правило: первый кадр движения после любого вызова смещения или компенсации должен содержать явный абсолютный код G90. Систематический контроль и периодическое регламентное обслуживание таблиц смещений с проверкой параметров MD20154 на Siemens и #1073 на Mitsubishi при включении станка позволяют поддерживать непрерывность производства, минимизировать брак заготовок и беречь ресурс направляющих и шпинделей.

Связанные команды

• G54–G59 (системы координат детали): выбирает начало координат обрабатываемой детали, относительно которого команды абсолютного позиционирования (G90) рассчитывают перемещения осей.
• G10 (программируемый ввод данных): динамически обновляет регистры смещений нуля детали и корректоров инструмента, полностью перезаписывая значения в абсолютном режиме G90 или аддитивно складывая их в инкрементальном режиме G91.
• G92 (установка системы координат / ограничение оборотов шпинделя): вручную сдвигает ноль активной системы координат детали без перемещения осей, напрямую изменяя последующие абсолютные цели G90.
• G00 и G01 (ускоренный ход / линейная интерполяция): команды перемещения, координаты осей в которых интерпретируются как абсолютные целевые точки либо как инкрементальные векторы расстояния в зависимости от текущего модального состояния.
• G290 и G291 (переключение режима языка Siemens/ISO): определяет, как интерпретатор Siemens декодирует модальные команды G90/G91 и связанные с ними параллельные адреса осей ISO-диалекта (такие как U, V, W).

Заключение

Поддержание высокой надежности станочного парка и минимизация брака заготовок требуют жесткой цеховой стандартизации программирования абсолютных (G90) и инкрементальных (G91) координат. В качестве обязательного правила технического регламента в шапку безопасности каждой управляющей программы должен быть внедрен явный вызов стартовой модальности (например, G90 G17 G21 G40 G49 G80). Этот код должен дублироваться сразу после вызова любого подконтура, смены инструмента или возврата из подпрограммы. Стандартизация параметров инициализации, таких как параметр 3402 на Fanuc и параметр #1073 на Mitsubishi, на всех однотипных станках предприятия гарантирует, что наладчики и операторы будут работать с одинаковым поведением стоек при включении и системном сбросе. Систематический аудит УП и контроль модальных состояний ЧПУ исключают несанкционированные столкновения шпинделей с элементами крепежа, предотвращая дорогостоящий аварийный простой оборудования и обеспечивая стабильный выход качественной продукции.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как гарантировать, что токарный станок с ЧПУ не начнет обработку в неверной системе координат после сброса программы?

На токарных стойках Fanuc и Mitsubishi сброс программы клавишей Reset может скрыто перевести систему в режим по умолчанию, заданный параметрами. Для защиты от внезапного ухода инструмента необходимо всегда явно указывать абсолютную ось и активную плоскость в кадре безопасности перед началом каждого рабочего прохода. Практический совет: введите в регламент наладки регулярную проверку параметра 3402, бит 3 на Fanuc (установите в 0 для абсолютной размерности по умолчанию) и пропишите код G90 в первом же блоке перемещения каждого инструмента.

Как устранить аварийный останов с кодом ошибки PS5074 на токарно-фрезерных станках?

Ошибка PS5074 (Address Duplication Error) возникает при попытке одновременного программирования абсолютной и инкрементальной координаты для одной физической оси в одном кадре (например, задание X и U в одной строке при Системе G-кодов A). Это защитная блокировка, не позволяющая системе ЧПУ отправить шпиндель по некорректному вектору. Практический совет: разделите перемещения на разные кадры УП или проверьте параметр токарной системы #1076 на Mitsubishi, переключив управление с отдельных адресов на модальные коды G90/G91.

Каким образом параметры MD20154 на Siemens влияют на износ приводов осей при частой смене модальных режимов?

Несогласованная инициализация модальных кодов размерности при сбросе канала вызывает микрорывки осей при старте из-за мгновенного пересчета траекторий. Конфигурация MD20154 позволяет жестко согласовать стартовые условия системы с УП, снижая динамическую нагрузку на шарико-винтовые пары (ШВП) и сервомоторы. Практический совет: при проведении планового технического обслуживания (ТО) убедитесь, что значения MD20154 соответствуют заводской карте параметров станка, и внесите явные модальные инициализаторы в шаблоны постпроцессора CAM-системы для плавной работы приводов.