что называется постоянным циклом

Постоянные циклы станка с ЧПУ

Рисунок 4 – Постоянные циклы обычно используются для обработки отверстий

Таблица 3 – Некоторые постоянные циклы 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.

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

Рисунок 5 – Исходная плоскость и плоскость отвода

Формат кадра для цикла сверления выглядит следующим образом:

Код G98 применяется, когда требуется увеличенное расстояние отвода для того, чтобы избежать столкновения инструмента с деталью. Когда нет опасности столкновения инструмента с деталью, то обычно используют код G99, который позволяет сократить время при обработке множества отверстий. В этом случае инструмент перемещается между отверстиями и выводится вверх в конце цикла до координаты по Z, установленной R словом данных.

Обычно системы ЧПУ позволяют переключаться между G98 и G99 прямо внутри постоянного цикла между обрабатываемыми отверстиями:

G99 G81 Х10.0 Y15.3 Z-3.0 R0.5 F50.

При необходимости использования относительных координат (G91) при работе с постоянным циклом, необходимо учитывать, что плоскость отвода устанавливается относительно исходной плоскости, а глубина сверления по Z устанавливается относительно плоскости отвода.

Пример. В абсолютных координатах: N110 G98 G81 Z-6. R10. F80.

В относительных координатах: N110 G98 G81 Z-16. R90. F80.

На чертежах длину отверстия обычно указывают по прямой части. Однако режущая кромка сверла заточена под определенным углом (обычно 118 градусов). Так как в программе указываются координаты Z для кромки сверла, то инструменту необходимо пройти дополнительное расстояние Н=Rсверла/tan(L/2). При сверлении сквозных отверстий нужно задать небольшой перебег (0.5-1 мм) для прямой части сверла

Рисунок 8 – Учет размеры кромки сверла

Цикл сверления с выдержкой – G82. Функционирует этот цикл аналогично стандартному циклу сверления G81, с единственной разницей в том, что при G82 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. Адрес P устанавливает время ожидания на дне отверстия. Как правило, время выдержки указывается в мс. Например, в следующем кадре выполняется цикл сверления с выдержкой на дне отверстия равной 6.5 секунд:

G82 Х10.0 Y15.3 Z-3.0 P6500 R0.5 F50.

Цикл прерывистого сверления – G83. 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. Если сверлить глубокое отверстие (глубина отверстия больше трех диаметров сверла), то есть вероятность, что стружка не успеет выйти из отверстия и инструмент сломается.

Q адрес определяет относительную глубину каждого рабочего хода сверла.

Циклы нарезания резьбы – G84, G74. 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. УЧПУ 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.

Код G74 вызывает цикл нарезания резьбы при помощи метчика левой резьбы. Формат этого цикла аналогичен формату для G84. Единственная разница между двумя этими циклами заключается в направлении вращения шпинделя.

Цикл G85 выполняет перемещение расточного резца до дна отверстия на рабочей подаче с вращением шпинделя. Когда резец достигает дна, инструмент выводится из отверстия так же на рабочей подаче. Существует множество разновидностей цикла растачивания и в основном отличаются друг от друга поведением при выводе инструмента из обработанного отверстия.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

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

§ 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