Что называется постоянным циклом в чпу

§ 9. Программирование ЧПУ. Постоянные циклы сверления

По геометрии отверстия классифицируют на цилиндрические, ступенчатые, фасонные, конические. В детали отверстие может быть сквозным (обеспечивает выход инструмента) и глухим. Для обработки отверстий может применяться различный инструмент: лезвийный (сверла, зенкера, развертки, зенковки, резцы и т.д), абразивный и другие. На рисунке ниже показаны сквозное (слева) и глухое отверстия.

На металлорежущих станках обработка производится лезвийным инструментом, а операция называется аналогично названию инструмента. Для обработки одного отверстия в зависимости от геометрии, точности и шероховатости может применяться несколько операций (центровка, предварительное сверление, растачивание и т.д.)

Для программирования обработки отверстий на станках ЧПУ используют так называемые постоянные циклы сверления.

Постоянный цикл сверления – это макропрограмма, заложенная в систему ЧПУ и вызываемая как функция с передачей параметров обработки. Возникновение циклов сверления уходит своими корнями во времена, когда программист вручную писал управляющую программу для обработки, а система ЧПУ не имела достаточного объема памяти для хранения этой программы.

Поэтому основной целью создания подобного функционала являлось сокращения времени программирования и минимизация кода (количество символов в программе). Постоянный цикл сверления упрощает программу, заменяя несколько ее строк одним блоком.

В коде ИСО 7 бит для программирования постоянных циклов сверления используются G-коды с номерами от 80 до 89 (G80-G89), часть из которых зарезервирована и не используется.

G80 – отмена цикла сверления;
G81 – простое сверление (Single Pecking Drilling);
G82 – сверление с ломкой стружки (Break Chip Drilling);
G83 – глубокое сверление (Deep Drilling);
G84 – нарезка резьбы (Tapping);
G85 – растачивание (Counter Bore);

Как видно из таблицы, номер G функции задет тип операции сверления. Перед тем как вызвать нужный цикл, инструмент позиционируется в нужную точку относительно системы координат. После вызывается цикл сверления с характерными для него параметрами.

Простое сверление (G81)

Данный цикл предполагает непрерывное движение сверла в материале от верха до дна отверстия с заданной скоростью. Для программирования используется код G81. Для сверления отверстия на рисунке ниже, потребует следующий фрагмент управляющей программы.

%
O0001
N10 G17 G40 G49 G80 G90 (подготовительная часть УП)
N15 T1 M6 (установка инструмента)
N20 G54 (задание нулевой точки детали)
N25 G0 G43 Z50 H1 (включение корректора на длину)
N30 X20 Y17.50 (выход в точку центра отверстия)
N35 G1 Z15 F500 (выход на безопасную плоскость Z=15мм)
N40 G81 Z-30 R5 F100 (вызов цикла простого сверления)
N45 G80 (отменить цикл сверления)
N50 G0 Z50 (подъем в конечную точку траектории)
N55 M05 (выключить обороты шпинделя)
N60 M30 (конец программы)

В кадре 40 производится вызов цикла простого сверления G81, согласно которому инструмент опускается на глубину отверстия 30 мм (Drilling Total Depth), которая задается параметром Z-30, после чего будет выведен на плоскость отвода R5 (Clear Plane). На рисунке ниже показан эскиз обрабатываемого отверстия.

Если необходимо просверлить сразу несколько однотипных отверстий, то после объявления цикла координаты всех отверстий перечисляются построчно. Вызванный цикл будет активным до тех пор, пока не будет выдана команда на окончание цикла сверления G80.

Управляющая программа для обработки нескольких отверстий будет выглядеть следующим образом:

% O0001
N10 G17 G40 G49 G80 G90 (подготовительная часть УП)
N15 T1 M6 (установка инструмента)
N20 G54 (задание нулевой точки детали)
N25 G0 G43 Z50 H1 (включение корректора на длину)
N30 X15 Y45 (выход в точку центра отверстия 1)
N35 G1 Z15 F500 (выход на безопасную плоскость Z=15мм)
N40 G81 Z-30 R5 F100 (вызов цикла простого сверления)
N45 X45 (переход и сверление отверстие 2)
N50 X75 (переход и сверление отверстие 3)
N45 G80 (отменить цикл сверления)
N50 G0 Z50 (подъем в конечную точку траектории)
N55 M05 (выключить обороты шпинделя)
N60 M30 (конец программы)

Допускается управлять положением инструмента по оси Z при движении от одного отверстия к другому. Для этого используются коды G98 и G99. При задании кода G98 инструмент отводится на безопасную плоскость – плоскость, на которой инструмент находился перед вызовом постоянного цикла сверления. Код G99 – производит отвод инструмента на плоскость отвода, которая определятся параметром R цикла.

Сверление с ломкой стружки (G82)

Отличается от простого сверления дополнительным параметром P, который устанавливает время выдержки сверла на дне отверстия. Это способствует удалению стружки из отверстия. Задается кодом G82.

G82 Z-30 R5 P1000 F100, где P – время выстоя в 1/1000 сек (в данном примере выстой составит 1 сек).

Глубокое сверление (G83)

Данный цикл сверления предназначен для сверления глубоких отверстий (длина отверстия больше 5 его диаметров). В разной литературе также можно встретить название данного цикла как прерывистое сверление. Это связно с характером движения сверла при обработке отверстия. Во время выполнения цикла инструмент углубляется на расстояние Q, заданное в параметрах, после чего возвращается на плоскость отвода. И так повторяется до тех пор, пока не будет обработано все отверстие. Такая технология позволяет удалять большую часть стружки из отверстия и предотвращает поломку сверла.

Для программирования глубокого сверления используется код G83, со следующим набором параметров.

Источник

Тема 6: Постоянные циклы станка с ЧПУ

6.1. Назначение постоянных циклов

Предположим, что необходимо просверлить несколько отверстий в детали. Чтобы просверлить одно отверстие, необходимо на рабочей подаче опустить сверло на требуемую глубину, затем вывести его вверх на ускоренной подаче и переместить к следующему отверстию.

Рис. 6.1. Цикл сверления

Использование постоянного цикла упрощает процесс создания программы для обработки отверстий, делает ее легко читаемой и существенно уменьшает в размере.

Работать с постоянными циклами очень удобно. Например, необходимо изменить глубину сверления и высоту вывода сверла из отверстия. При работе с программой без постоянного цикла придется отредактировать ее практически полностью. Если же вы используется постоянный цикл сверления, то для достижения нужного эффекта достаточно изменить несколько параметров.

Станки с ЧПУ могут иметь разнообразные циклы: от довольно простых – для сверления, растачивания и нарезания резьбы до более сложных – для обработки контуров и карманов. Некоторые циклы стандартизированы и все разработчики систем ЧПУ придерживаются этих стандартов. Однако некоторые циклы на разных станках могут записываться по-разному.

Постоянные циклы и их параметры являются модальными. Вызвав цикл при помощи соответствующего G-кода, в следующих кадрах указываются координаты отверстий, которые необходимо обработать. После кадра, содержащего координаты последнего отверстия, необходимо запрограммировать G80 – код отмены (окончания) постоянного цикла. Если этого не сделать, то все последующие координаты перемещений будут считаться координатами обрабатываемых отверстий.

6.2. Стандартный цикл сверления и цикл сверления с выдержкой (G81, G82)

Код G81 предназначен для вызова стандартного цикла сверления:

G81 Х10.0 Y15.3 Z-3.0 R0.5 F50.

Плоскость отвода – это координата по оси Z, с которой начинается сверление на рабочей подаче. Плоскость отвода устанавливается немного выше поверхности детали, поэтому значение при R обычно положительное. Величина R существенно влияет на время обработки.

Цикл сверления с выдержкой вызывается при помощи команды G82 функционирует аналогично стандартному циклу сверления:

G82 Х10.0 Y15.3 Z-3.0 P6500 R0.5 F50.

Разница в том, что на дне отверстия запрограммировано время ожидания (выдержка). Цикл сверления с выдержкой часто применяется для сверления глухих отверстий, так как запрограммированное время ожидания обеспечивает лучшее удаление стружки со дна отверстия.

При выполнении механической обработки отверстий при помощи постоянных циклов существует также понятие исходная плоскость. Исходная плоскость – это координата (уровень), по оси Z в которой располагался инструмент перед вызовом постоянного цикла.

Рис. 6.2. Использование кодов G98 и G99

Если между отверстиями нет препятствий, то используется код G99. Если же между ними имеется какой-либо выступающий элемент, то, чтобы избежать столкновения, используется код G98:

G98 G81 Х10.0 Y15.3 Z-3.0 R0.5 F50.

G99 G81 Х10.0 Y15.3 Z-3.0 R0.5 F50.

Следует учитывать, что если код G98 применить сразу после смены инструмента, то исходная плоскость будет установлена слишком высоко, и время обработки существенно возрастет. При использовании кода G99 инструмент перемещается вверх только после обработки последнего отверстия.

6.3. Относительные координаты в постоянном цикле (G90, G91)

При необходимости использования относительных координат при работе с постоянным циклом необходимо учитывать следующее:

1) плоскость отвода устанавливается относительно исходной плоскости;

2) глубина сверления по Z устанавливается относительно плоскости отвода.

Рис. 6.3. Различие между G90 и G91 в постоянных циклах сверления

6.4. Циклы прерывистого сверления (G83, G73)

Код G83 вызывает цикл прерывистого сверления. Прерывистое сверление часто используется при обработке глубоких отверстий. Если при обычном сверлении инструмент на рабочей подаче перемещается ко дну отверстия непрерывно, то в цикле прерывистого сверления инструмент поднимается вверх через определенные интервалы для удаления стружки. Сверление считается глубоким, если глубина отверстия больше трех диаметров сверла. При этом возникает вероятность, что стружка не успеет выйти из отверстия и инструмент сломается. При обработке отверстий технолог-программист должен решить, какой именно цикл ему необходим в каждом конкретном случае.

Необходимо, также, учитывать, что режущая кромка сверла заточена под определенным углом. Так как в программе указываются координаты Z для кромки сверла, то инструменту при сверлении сквозных отверстий необходимо задать небольшой перебег величиной примерно 1 мм для прямой части сверла:

Рис. 6.4. На чертежах длину отверстия указывают по прямой части.

Формат кадра для цикла прерывистого сверления:

G83 Х10.0 Y10.0 Z-25.0 Q2.0 R0.5 F45

Q — относительная глубина каждого рабочего хода сверла (2 мм);

Высокоскоростной цикл прерывистого сверления G73 работает аналогично циклу G83. Разница заключается в том, что при высокоскоростном цикле сверло для удаления стружки выводится из отверстия не полностью. Это позволяет уменьшить машинное время обработки.

Рис. 6.5. Схема цикла прерывистого сверления

Формат кадра для высокоскоростного цикла прерывистого сверления:

G73 Х10.0 Y10.0 Z-25.0 Q2.0 R0.5 F45

Многие системы ЧПУ позволяют указывать дополнительные адреса для более гибкой работы с циклами сверления. Поэтому при программировании циклов необходимо изучить заводскую инструкцию.

6.5. Циклы нарезания резьбы (G74, G84)

Код G84 используется для вызова цикла нарезания резьбы. В этом случае при каждой подаче оси Z на значение шага метчика шпиндель поворачивается на один оборот. Когда метчик достигает дна отверстия, шпиндель, вращаясь в обратную сторону, выводит метчик из отверстия. Система ЧПУ самостоятельно синхронизирует подачу и скорость вращения шпинделя во избежание повреждения резьбы и поломки инструмента. Благодаря этому нарезание резьбы можно выполнить без плавающего патрона с высокой скоростью и точностью.

Формат кадра для цикла нарезания резьбы:

G98 G84 Х10.0. Y10.0 Z-6.0 R10.0 F10

G98 G74 Х10.0. Y10.0 Z-6.0 R10.0 F10

Некоторые СЧПУ позволяют программировать циклы нарезания резьбы за несколько рабочих операций, аналогично циклу прерывистого сверления. При нарезании резьбы при помощи постоянных циклов станка программисту следует проявлять особую внимательность, назначая режимы резания и глубину обработки.

6.6. Циклы растачивания (G85)

G98 G85 Х10.0 Y10.0 Z-10.0 R10.0 F30

Цикл G85 выполняет перемещение расточного резца до дна отверстия на рабочей подаче с вращением шпинделя. Когда резец достигает дна, инструмент выводится из отверстия также на рабочей подаче.

Рис. 6.6. Процесс растачивания цилиндрического отверстия

Существует множество разновидностей цикла растачивания, которые отличаются друг от друга поведением при выводе инструмента из обработанного отверстия:

Примеры программ на сверление отверстий с использованием

Постоянных циклов

Пример № 1

Рис. 6.7. Сверление 7 отверстий диаметром 3 мм и глубиной 6,5 мм

Источник

Постоянные циклы станка с ЧПУ

Постоянными циклами называются специальные макропрограммы,

Постоянными циклами называются специальные макропрограммы, заложенные в УЧПУ для выполнения стандартных операций механической обработки. Практически все станки с ЧПУ имеют набор циклов для обработки отверстий — циклы сверления, растачивания и нарезания резьбы. Эти циклы упрощают процесс написания УП и экономят время, так как позволяют при помощи одного кадра выполнить множество перемещений.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 8.1. Постоянные циклы обычно используются для обработки отверстий.

Предположим, что необходимо просверлить несколько отверстий в детали. Чтобы просверлить одно отверстие нужно на рабочей подаче опустить сверло на требуемую глубину, затем вывести его вверх на ускоренной подаче, и переместить к следующему отверстию. Следующая программа демонстрирует, как просверлить несколько отверстий без использования постоянных циклов:

N102 GO G17 G40 G49 G80 G90 N104 Tl M6

N106 GO G90 G54 X5. Y5. S1000 M3

N112 G99 G81 Z-8. RIO. F70.

Строка безопасности Вызов инструмента Перемещение к отверстию №1 Коррекция на длину инструмента

Вызов цикла сверления

Координаты отверстия №2 Координаты отверстия №3 Координаты отверстия №4 Координаты отверстия №5 Координаты отверстия №6 Координаты отверстия №7 Координаты отверстия №8 Отмена цикла сверления

Очевидно, что новая программа имеет меньший размер. В кадре N112 находится код G81 для вызова цикла сверления. В этом же кадре находятся адреса, отвечающие за настройку параметров цикла. Адрес Z обозначает глубину сверления, a R определяет высоту отвода сверла из отверстия относительно нулевой плоскости. В последующих кадрах находятся координаты обрабатываемых отверстий. В них не нужно ставить коды вызова цикла сверления, так как G81 будет оставаться активным, пока его не отменят при помощи кода G80.

Работать с постоянными циклами очень удобно. Например, вы решили изменить глубину сверления и высоту вывода сверла из отверстия. При работе с программой без постоянного цикла вам придется отредактировать ее практически полностью. Если же вы используете постоянный цикл сверления, то для достижения нужного эффекта достаточно изменить несколько параметров.

Станки с ЧПУ могут иметь разнообразные циклы: от довольно простых — для сверления, растачивания и нарезания резьбы до более сложных — для обработки контуров и карманов. Некоторые циклы стандартизированы, хотя большинство из них разрабатываются производителями станков и систем ЧПУ самостоятельно, без оглядки на форматы других компаний, исходя из собственных возможностей и желаний. Поэтому на разных станках, одинаковые, по сути, циклы могут записываться по-разному, что, конечно же, затрудняет программирование. В этой главе мы рассмотрим циклы для обработки отверстий, использующиеся на подавляющем большинстве современных станов с ЧПУ.

Источник

Основные циклы G-кода для токарных станков с ЧПУ

Циклы G-кода для токарных станков используются при программировании станков с ЧПУ, чтобы минимизировать объем кода, который необходимо написать, и дать нам больше контроля над сложными формами и операциями. Система управления поймет операцию и выполнит повторяющийся цикл, следуя командам, которые дает программист, до тех пор, пока функция не будет завершена.

G70 — Завершающий цикл для токарных станков

G70 P Q;

Пример:

Достоинства:

Недостатки:

Этот цикл используется после одного из циклов черновой обработки и следует контуру, запрограммированному в этом цикле черновой обработки. Значения «P» и «Q» используются для определения местоположения профиля в этом цикле и выполнения последующего чистового пропила.

G71 — Цикл черновой обработки для токарных станков

G71 UR;
G71 PQUWF;

U = глубина резания

R = значение возврата

P = порядковый номер для начала программного контура

Q = порядковый номер для конца программного контура

U = припуск на чистовую обработку в X

W = припуск на чистовую обработку по Z

F = скорость подачи

Пример:

Цикл черновой обработки G71 следует контуру, запрограммированному между номерами N. Он используется для удаления материала путем резки по оси Z, оставляя некоторое количество материала для чистовой обработки с использованием цикла G70.

G72 — Цикл черновой поперечной контурной обработки

G72 W1 R;
G72 P Q U W2 F;

W1 = глубина резания

R = значение возврата

P = порядковый номер для начала программного контура

Q = порядковый номер для конца программного контура

U = припуск на чистовую обработку в X

W2 = припуск на чистовую обработку по Z

F = скорость подачи

Пример:

Достоинства:

Недостатки:

Цикл черновой обработки G72 следует контуру, запрограммированному между номерами N. Он работает так же, как цикл G71, но используется для удаления материала путем резки по оси X.

Цикл контурной обработки G73. Циклы G-кода для токарных станков

G73 U (1) W (1) R;
G73 PQU (2) W (2) F;

U (1) = количество обрабатываемого материала по оси X

W (1) = количество обрабатываемого материала по оси Z

R = количество черновых проходов

P = порядковый номер для начала контура

Q = порядковый номер конца контура

U (2) = припуск на чистовую обработку по оси X

W (2) = припуск на чистовую обработку по оси Z

F = скорость подачи

Пример:

Достоинства:

Недостатки:

Цикл G73 — это цикл черновой обработки с повторяющимся шаблоном, используемый при расточке или токарной обработке. За ним следует цикл чистовой обработки G70.

Цикл автоматической обработки канавок G75. Циклы G-кода для токарных станков

G75 XZPQF;

X = глубина канавки (диаметр)

Z = расстояние до канавки от исходной точки

Q = величина шага по оси Z

F = скорость подачи

Пример:

Достоинства:

Недостатки:

Цикл G75 используется для вырезания канавки на площади, превышающей размер канавочного инструмента.

Цикл автоматического нарезания резьбы G76 вариант 1

G76 XZIKDAF;

X = диаметр сердцевины резьбы

Z = конечное положение резьбы

D = глубина первого прохода

A = угол при вершине инструмента

Пример:

Достоинства:

Недостатки:

Если параметры станка настроены правильно, можно использовать один блок для нарезания винтовой резьбы. Обратите внимание, что это может не работать на каждом токарном станке или обрабатывающем центре, поэтому был включен следующий метод.

Цикл автоматического нарезания резьбы G76 вариант 2

G76 P (1) (2) (3) QR;
G76 XZPQRF;

P — шестизначный символ, по две цифры для (1), (2) и (3)

(1) = количество чистовых проходов

(2) = величина снятия фаски

(3) = угол наклона режущей кромки инструмента

Q = Минимальная глубина резания

R = припуск на чистовую обработку

X = малый диаметр резьбы

Z = конечное положение резьбы

Q = Глубина первого прохода

Пример:

Более распространенный двухстрочный формат цикла нарезания винта G76 при программировании токарного станка с ЧПУ

G83 — Цикл сверления с шагом оси Z

G83 ZQRPF;

Z = глубина отверстия

Q = расстояние клевки

R = Расстояние от начальной точки

P = время выдержки на забое скважины (миллисекунды)

F = скорость подачи

Пример:

Цикл сверления с шагом сверления G83 используется с приводным инструментом для смещения сверления от осевой линии на оси Z. Аналогичный цикл есть для фрезерного станка.

G84 — Цикл нарезания резьбы по оси Z

G84 ZQRF;

Z = глубина отверстия

Q = расстояние клевки

R = Расстояние от начальной точки

F = скорость подачи

Пример:

Цикл G84 используется для нарезания резьбы по оси Z, если не нарезание резьбы по центральной линии детали.

G87 — Цикл сверления с шагом оси X

G87 XRQPF;

X = глубина отверстия

R = значение возврата

Q = расстояние клевки

P = время выдержки на забое скважины (миллисекунды)

Пример:

Цикл G87 используется для кольцевого сверления по оси X с помощью рабочего инструмента.

G88 — Цикл нарезания резьбы по оси X

G88 XRQPF;

X = глубина отверстия

R = значение возврата

Q = расстояние клевки

P = время выдержки на забое скважины (миллисекунды)

Пример:

Цикл G88 используется для нарезания резьбы по оси X с помощью рабочего инструмента.

Источник