Face Milling G12.1 and G13.1

Detailed technical documentation: CNC Simulator – Face Milling (X, C, Z axes)

This module simulates and visualizes face-milling operations on CNC lathes equipped with live tooling and a controlled spindle rotary axis (C axis). The simulator core converts polar kinematics in real time between spindle rotation in degrees and linear Cartesian motion in millimeters (virtual Y axis). It lets you verify slotting, hexagon and square milling, face engraving and bolt-circle drilling without any risk of collision on a real machine.

1. Supported G codes, axes and geometric syntax (Fanuc)

Code / Address	Mode / Meaning	Function and kinematic behavior in the simulator
G12.1 / G112	Polar coordinate interpolation ON	Activates polar coordinate interpolation mode. V tomto módu programátor zadává dráhy jako na běžné frézce v kartézských souřadnicích (osa X jako průměr, adresa C nebo Y jako lineární poloha v mm). Řídicí systém na pozadí automaticky transformuje tyto souřadnice do plynulého současného pohybu os X a rotace C.
G13.1 / G113	Polar coordinate interpolation OFF	Default lathe mode. Adresa C představuje přímé úhlové natočení vřetena ve stupních (0.0° až 360.0°). Pohyb z bodu A do bodu B probíhá jako rotace materiálu pod nástrojem (při současné změně X vzniká archimédovská spirála).
G0 / G00	Rapid traverse on the face	Rychlý polohovací přejezd bez obrábění. Na čele je vykreslován červenou čarou. Při rotaci vřetena v G13.1 simulátor přesně vykresluje zakřivenou trajektorii přejezdu.
G1 / G01	Feed interpolation	Obráběcí posuv. In G12.1 vytváří dokonale rovné čelní plochy (stěny šestihranů, čelní drážky). In G13.1 při současné změně průměru a úhlu generuje přesnou spirálovou dráhu rozdělenou do aproximačních segmentů.
G2 / G3	Circular interpolation on the face	Kruhové oblouky v rovině čela (CW po směru / CCW proti směru). Plně podporovány v režimu G12.1 jak zadáním poloměru `R`, tak vektory středu `I` (v ose X) a `J` (v ose virtuální C/Y).
G90 / G91	Absolute / Incremental	Přepínání mezi programováním od nulového bodu čela (G90) a přírůstkovým zadáváním dalších souřadnic (G91).
X and U	Poloha a přírůstek v ose X	X: Absolute průměr v milimetrech (parser hodnotu dělí 2 pro poloměrové vykreslení). U: Inkrementální přírůstek na průměru.
C, H a Y	Spindle axis / virtual Y axis	C: V G13.1 úhel ve stupních; v G12.1 poloha virtuální osy v mm. H: Inkrementální přírůstek osy C (úhlový v G13.1, délkový v G12.1). Y: Alternativní adresa pro přímý zápis virtuální osy v G12.1.
Z and W	Axial depth of cut	Z: Absolute poloha podél osy součástky (Z0 = čelo obrobku, záporné hodnoty značí hloubku řezu do materiálu). W: Inkrementální přísuv v ose Z.
,C a ,R	Přímé sražení a zaoblení	Plná podpora Fanuc sražení `,C` a tečného zaoblení `,R` na konci bloku G1 v režimu polární interpolace G12.1 (automatický výpočet tangenciálních přechodů na čele).
Zanoření (Plunge)	Zavrtání v bodě	Pokud blok obsahuje pouze pohyb v ose Z do záporné hodnoty ($Z \le 0$) bez posuvu v X nebo C, simulátor jej vyhodnotí jako zavrtání a vykreslí terč s barevným odlišením hloubky.

2. Controls, input fields and stock parameters

Vstupní řádek MDI + tlačítko ADD:

Umožňuje zapsat jednotlivý blok (např. G1 X50 C20 nebo H30 U10) a stiskem Enter nebo tlačítka jej zařadit na konec programu. Během psaní se na plátně promítá prediktivní náhled tahu.

Polotovar D a Hole d:

Stock D: Vnější průměr čela kulatiny (vykreslen poloprůhlednou kruhovou plochou). Hole d: Průměr předvrtané středové díry (znázorněn vyříznutým středem).

Start positions (Start X, Start C, Start Z):

Definují výchozí souřadnice nástroje před začátkem programu. Start X zadává průměr, Start C výchozí úhel vřetena ve stupních a Start Z bezpečnou přejezdovou rovinu před čelem (typicky Z2).

REDRAW:

Odešle aktuální kód z editoru na serverový parser, provede kompletní matematický přepočet drah a zaktualizuje kreslicí plátno.

CENTROVAT:

Okamžitě napasuje měřítko a posun kamery tak, aby byl celý průměr polotovaru i vyfrézované dráhy optimálně vycentrovány uprostřed okna.

TOGGLE GRID:

Přepíná pozadí plátna mezi Polarm rastrem (soustředné kružnice po 10 mm s kótami poloměrů R a paprsky po 15° pro úhly osy C) a Kartézským rastrem (ortogonální milimetrová síť X-Y).

3. Display options and scene view

SHOW G0: Zapíná nebo vypíná rychloposuvové přejezdy. Vypnutím skryjete přejezdové čáry a získáte čistý náhled na výsledný tvar obrobeného čela.
SHOW G1/2/3: Přepíná viditelnost pracovních řezných drah (přímky, oblouky a spirály).
POLOTOVAR: Zobrazuje či skrývá siluetu materiálu (vnější průměr a vnitřní otvor), což umožňuje rychlou kontrolu, zda fréza nevyjíždí mimo rozměr obrobku.
AUTO-CENTER: Při každé úpravě kódu automaticky zresetuje zoom a vystředí grafiku bez nutnosti mačkat tlačítko Centrovat.
DIRECTION ARROWS: Vykreslí do středů všech úseků a kruhových drah směrové šipky, které okamžitě odhalí orientaci obrábění (sousledné vs. nesousledné frézování).
🌙 NIGHT MODE: Přepne plátno do hlubokého tmavého kontrastního režimu (Dark Mode #0b1120) šetrného k očím při práci za sníženého osvětlení.

4. Predikce tahu (Ghost Trace) a barevné kódování hloubky (Z-Depth Shading)

Živý žlutý náhled tahu (Ghost Trace): Pokud do pole MDI píšete příkaz, simulátor na pozadí provede předběžný výpočet a na plátně zobrazí žlutou přerušovanou čáru s koncovým bodem. Uživatel tak vidí přesnou trajektorii ještě před vložením bloku do hlavního programu.
Dynamické stínování hloubky Z: Dráhy na čele nejsou zobrazeny plochou barvou. Simulátor analyzuje hloubku $Z$ každého úseku:
- Dráhy na čele ($Z0$) mají jasně zelenou barvu a základní tloušťku linky.
- Čím hlouběji do materiálu nástroj zabírá (např. $Z-5$, $Z-20$), tím je barva tmavší a stopa širší, což na 2D průmětu okamžitě vizuálně odděluje hluboké kapsy od mělkého gravírování.
Terče zavrtání (Plunge Rings): Při čistém zavrtání nástroje na místě ($Z \le 0$) se na příslušných souřadnicích vykreslí koncentrický kruhový terč, jehož průměr a sytost odpovídají hloubce vniknutí nástroje.

5. Mouse interaction, digital readout (DRO) and status bar

Levé tlačítko myši (LMB) — Propojení bodu s editorem: Kliknutím na libovolný koncový bod dráhy na plátně se tento segment identifikuje, v editoru se text daného řádku modře označí a editor automaticky odscrolluje tak, aby byl řádek vycentrován.
Držení tlačítka a tažení (Pan): Držením levého nebo pravého tlačítka myši lze plochu čela libovolně posouvat po obrazovce.
Kolečko myši (Wheel Zoom): Plynulé přibližování a oddalování pohledu na detaily čelní geometrie.
Digital readout polohy pod kurzorem (Live DRO): Při pohybu myší nad plátnem simulátor v reálném čase počítá všechny souřadné formáty daného bodu:
- X(Ø): Aktuální průměr obrobku pod kurzorem v mm.
- R: Poloměrová vzdálenost od středu otáčení.
- C: Úhel natočení vřetena ve stupních (0.0° až 360.0°).
- Y: Virtuální lineární souřadnice v milimetrech (pro režim G12.1).
- Z: Poslední platná hloubka nástroje.
Stavový panel (Status Bar): V levé dolní liště permanentně informuje o aktivním režimu: zda je aktivní polární interpolace G12.1 (POLAR ON) nebo standardní úhlový režim G13.1 (DEG), absolutní/přírůstkový stav (G90/G91) a koncová poloha nástroje.

Technická poznámka pro seřizovače: In G12.1 programujte osu X vždy v průměru a osu C (virtuální Y) v poloměru (lineárních milimetrech od osy vřetena). Před vyvoláním G12.1 musí být nástroj najet v bezpečné vzdálenosti v ose Z a vřeteno orientováno na výchozí úhel C0.

CNC Simulátor – Milling na čele (X, C, Z / G12.1 & G13.1)