Siemens SINUMERIK G26 Üst Çalışma Alanı ve İş Mili Hız Sınırı

Giriş

İş mili hızının kontrolsüz şekilde artması veya eksenlerin belirlenen sınırların dışına çıkması, taretin aynaya (chuck), mengene çenesine (vise jaw) veya parça bağlama aparatına (workpiece clamp) çarpmasıyla sonuçlanan ve tüm çevrim süresini sıfırlayan yıkıcı bir kazaya yol açar. Özellikle Sabit Kesme Hızı (G96) devredeyken, kesici takım iş parçası merkezine yaklaştıkça kontrol ünitesi iş mili hızını otomatik olarak artırır; bu aşamada maksimum hız sınırı konulmaması, iş parçasının aynadan fırlayarak iş milini kullanılmaz hale getirmesine, yüksek maliyetli parça hurdasına (scrap) ve günlerce sürecek plansız duruş sürelerine (downtime) neden olur. Siemens SINUMERIK sistemlerinde G26 komutunun doğru yapılandırılması, üst çalışma alanı sınırını ve maksimum iş mili hızını donanımsal limitlerden önce yazılımsal bir emniyet duvarı olarak belirleyerek hem hurda oranlarını düşürür hem de ekipman hasarından kaynaklanan üretim kayıplarını engeller.

Teknik Özet

Hızlı Okuma

• Aktif Denetleyici İzleme: Geometri veya kanal eksenlerinin temel koordinat sistemindeki (BCS) güvenli sınırları aşmasını önlemek için X, Y veya Z koordinat değerleriyle üst çalışma alanı sınırını belirleyin.
• Çoklu İş Mili Sınırlandırma: Tek bir G-kodu bloğu içinde üç adede kadar bağımsız iş milini sınırlandırarak S, S1 veya S2 parametrelerini kullanarak RPM cinsinden maksimum iş mili hızlarını tanımlayın.
• Parametre Odaklı Kontrol: SD 43400 ($SA_WORKAREA_PLUS_ENABLE) ayar veri parametresini 1 veya 0 olarak ayarlayarak eksene özgü pozitif sınırları etkinleştirin veya devre dışı bırakın.
• Kalıcı Sınır Belleği: G26'nın programlanmasının kontrol ünitesinin ayar verilerini kalıcı olarak üzerine yazdığını ve program sıfırlandıktan (reset) veya sistem yeniden başlatıldıktan sonra bile limiti koruduğunu unutmayın.
• Yerleşim Emniyeti Kısıtlaması: Sözdizimi ve yürütme hatalarını önlemek için G26 koordinat sınırlarını hareket komutları içermeyen, özel ve ayrı bir NC bloğunda programlayın.
• Dinamik Hız Engelleme: İş mili merkez hattına yakın işleme yaparken aşırı dönme hızlarından kaçınmak için G26 limitlerini G96 Sabit Kesme Hızı ve LIMS komutlarıyla birlikte kullanın.

Temel Kavramlar

G26 üst çalışma alanı sınırlandırmalarının uygulanması, makine güvenliği ve ekipman koruması üzerinde önemli bir pratik programlama etkisine sahiptir. Parça programı, bir üst çalışma alanı sınırı belirleyerek sanal bir yazılımsal sınır tanımlar. Bir programlama hatası oluşursa veya manuel jog kontrolleri eksenleri bu koordinatların ötesine sürerse, kontrolör programı anında kesintiye uğratır ve hareketi durdurur. Bu durum, takım tareti (turret) ve aktif takım tutucu referans noktaları gibi yüksek değerli makine bileşenleri için hayati bir koruma sağlar. Programcı, bir güvenlik zarfı tanımlayarak taretin veya kesici takımın doğrudan bir ayna (chuck), mengene çenesi (vise jaw), iş parçası kelepçesi (workpiece clamp) veya ölçüm istasyonuna çarpmasıyla sonuçlanacak yıkıcı bir çarpışmayı (hard collision) önler; böylece işletmeyi hasar gören iş millerinden, hurda parçalardan (scrap part) veya makineyi kilitleyen alarm kodlarından korur.

Eksiksiz bir güvenlik bölgesi tanımlamak için G26 üst çalışma alanı sınırı, sıklıkla g25-lower-working-area alt çalışma alanı sınır komutuyla eşleştirilir. Bu sınırlar birlikte, CNC makineleri için güvenli bir çalışma koridoru oluşturur. Operatörler, bu çift sınır kurulumunu kullanarak otomatik çalışma sırasında eksenlerin tehlikeli bölgelere kaymamasını sağlayabilirler.

Programcılar ve operatörler, çalışma alanı sınırlarının takım parametreleri ve sabit kesme hızı (G96) döngüleriyle nasıl etkileşime girdiğine karşı son derece dikkatli olmalıdır. Takım boyu ve radyus telafileri G26 sınırlarına göre değerlendirildiğinden, kontrol ünitesinin ofset belleğinde takım ofsetlerini veya takım geometrisini değiştirmek, gerçek takım ucunun G26 sınırlarını beklenenden daha erken ihlal etmesine ve ani bir duruşa neden olabilir. Ek olarak, Sabit Kesme Hızı (G96) aktif olduğunda, kontrolör sabit bir kesme hızını korumak için taretteki takım ucu iş parçası merkezine (X0) yaklaştıkça iş milini otomatik olarak hızlandırır. Eğer maksimum iş mili hızı LIMS veya G26 kullanılarak sınırlandırılmazsa, iş mili hızla dişli kademesinin maksimum devrine çıkabilir. Bu aşırı hız, bağlama aparatlarının fiziksel güvenlik sınırlarını aşarak iş parçasının ayna çenelerinden (chuck jaws) veya kelepçelerinden (clamps) fırlamasına, bu da takım kırılmasına, şiddetli bir çarpışmaya (hard collision) ve hurda parçaya (scrap part) neden olabilir.

Komut Yapısı

G26 komut yapısı, amaçlanan sınırlama işlevine bağlı olarak iki farklı yapılandırmaya ayrılır. X, Y veya Z gibi koordinat kelimeleri belirtildiğinde, komut eksen hareketi sınırlaması olarak çalışır. Bu koordinat değerleri, temel koordinat sistemindeki (BCS) fiziksel sınırları temsil eder ve geometri veya kanal eksenlerine uygulanır. Kontrolör, bir çarpışma durumunun olup olmadığını belirlemek için bu limitleri gerçek zamanlı olarak değerlendirir ve bunları aktif takım geometrisi ofset verileriyle eşleştirir.

Alternatif olarak, iş mili hızı adresleri kullanıldığında, komut aktif iş millerinin maksimum hızını sınırlamak üzere işlev görür. Siemens SINUMERIK, tek bir NC bloğunda birden fazla iş milinin aynı anda yapılandırılmasına izin verir. Ana iş mili sadece S ile adreslenirken, ikincil iş milleri adres uzantılarıyla tanımlanır. G26 altında programlanan maksimum hız sınırlamaları, 0.1 rpm ile 9999 9999.9 rpm arasında değişen pozitif reel değerler olarak atanır.

G26 X... Y... Z... ;

G26 S... S1=... S2=... ;

Marka Uygulamaları

Siemens SINUMERIK

Siemens SINUMERIK kontrol ünitelerinde G26 komutu, her bir eksenin fiziksel üst sınırını kaydetmek için SD 43420 ($SA_WORKAREA_LIMIT_PLUS) ayar verisini kullanır. Eksenin pozitif yönündeki bu sınırı etkinleştirmek için, kontrolörde SD 43400 ($SA_WORKAREA_PLUS_ENABLE) ayar verisinin aktif olarak yapılandırılması gerekir.

Bu emniyet bölgesini programlamak için kod, ayrı bir NC bloğunda G26 X... Y... Z... ; şeklinde yazılmalıdır. İş mili hızlarını kontrol ederken format, en fazla üç bağımsız iş mili sınırını belirtmek üzere G26 S... S1=... S2=... ; olarak değişir. Limitler, program bittikten veya bir reset gerçekleştirildikten sonra da ayar verilerinde saklanmaya devam eder.

Uyarı: G26 altında programlanan sınırlar sistem ayar verilerini kalıcı olarak üzerine yazar. Eğer operatör bu değerleri açıkça yeniden tanımlamazsa veya WALIMOF ile kapatmazsa, yazılımsal hareket sınırları aktif kalmaya devam eder ve sonraki kurulum işlemlerinde veya takım değişimlerinde beklenmedik eksen hareket alarmlarına yol açar.

Marka Karşılaştırmaları

Teknik Analiz

Siemens SINUMERIK kontrol serileri arasındaki işlevsel ve idari farklılıklar, emniyet sınırlarının nasıl yönetileceğini belirler. SINUMERIK 840D sl gibi üst düzey kontrol ünitelerinde, tezgah üreticileri ve son kullanıcılar MD 10604 ve MD 20150 gibi makine veri parametrelerini düzenleme esnekliğine sahiptir. Bu düzenlenebilirlik, geometri eksen değişimleri sırasında davranışın özelleştirilmesi, yani G26 çalışma alanı sınırının işletmenin özel güvenlik protokollerine göre korunması veya devre dışı bırakılması için kritik öneme sahiptir. Buna karşılık, orta sınıf SINUMERIK 802D sl kontrol ünitelerinde bu parametreler yazma korumalıdır. Bu koruma, kontrol ünitesini fabrika varsayılanlarına kilitleyerek kullanıcıların eksenler değiştirildiğinde veya reset atıldığında emniyet sınırlarının nasıl davranacağını değiştirmesini engeller.

İlerleme hızı (feedrate) davranışı modellere göre değişiklik gösterir. SINUMERIK 840D sl gibi üst düzey kontrol üniteleri, G93 ters zamanlı ilerleme komutu gibi gelişmiş hareket özelliklerini yürütür. Temel SINUMERIK 802D ise G93 komutunu desteklemez. Bu destek eksikliği, mesafe yerine zamana dayalı koordineli ilerleme hızları gerektiren karmaşık çok eksenli takım yollarının yürütülmesini sınırlandırır. Operatörler, bu özelliklere dayanan programlar yazarken kontrol serisinin yeteneklerini dikkatle analiz etmeli, desteklenmeyen komutları programlamaktan veya kilitli sistem parametrelerini değiştirmeye çalışmaktan kaçınmalıdır.

Program Örnekleri

Aşağıdaki örnekte X ve Z eksenleri için üst çalışma alanı sınırları tanımlanmıştır. Koordinat sınırları, herhangi bir hareket komutundan önce ayrı bir blokta programlanmalıdır.

G26 X80.0 Z330.0 ; X ve Z eksenleri için üst çalışma alanı sınırını ayrı bir blokta tanımlar
WALIMON          ; G25 ve G26 ile programlanan çalışma alanı sınırlandırmalarını evrensel olarak etkinleştirir

kuru çalıştırma (dry run) doğrulaması:

Eksen hareket sınırlarının kuru çalıştırma işlemini gerçekleştirmek için programı iş mili durdurulmuş halde ve iş parçası bağlamadan çalıştırın. Sınır doğrulamasından önce, g09-exact-stop-non-modal gibi modal olmayan bir konumlandırma kontrolü komutu vermek, eksenin yuvarlama hataları olmadan tam sınırda durmasını sağlar. Z eksenini pozitif yönde Z330.0 sınırına doğru el çarkı (jog) ile hareket ettirin. Takım tareti tanımlanan Z330.0 sınırına ulaştığında, kontrolörün yazılımsal bir sınır aşımı alarmı tetiklediğini ve eksen hareketini anında durdurarak herhangi bir araba çarpışmasını önlediğini doğrulayın.

Aşağıdaki örnek, tek bir blokta birden fazla iş mili için iş mili hız sınırlarını yapılandırır:

G26 S1400 S2=350 S3=600 ; Üç bağımsız iş mili için üst iş mili hız sınırlarını ayarlar

kuru çalıştırma doğrulaması:

Bir kuru çalıştırma esnasında iş mili hız sınırlarını doğrulamak için, M03 kullanarak ana iş milini etkinleştirin ve iş mili hız override değerini kademeli olarak artırın. 1400 RPM'den daha yüksek bir iş mili hızı komut etmeyi deneyin. İş mili hızının tam olarak 1400 RPM'de sınırlandığını ve daha fazla hızlanmadığını doğrulayın. Bu prosedürü ikincil iş milleri S2 ve S3 için tekrarlayarak, dişli kademesi hatalarını tetiklemeden sırasıyla 350 RPM ve 600 RPM'de sınırlandıklarından emin olun.

Hata Analizi

Uygulama Notu

Takım boyu veya radyus ofsetlerinin (tool offsets) kontrol hafızasında güncellenip G26 yazılımsal sınırlarının güncellenmemesi, takım ucunun sınırı erken ihlal etmesine ve programın yarıda kesilerek parçanın hurdaya (scrap) çıkmasına neden olur. Siemens kontrol ünitesinde takım telafileri doğrudan G26 sınır değerleriyle karşılaştırıldığından, ofsetlerdeki uyuşmazlıklar plansız duruş sürelerini tetikler. Özellikle Sabit Kesme Hızı (G96) altında takım merkez eksenine (X0) yaklaşırken LIMS veya G26 ile üst hız sınırı getirilmemesi durumunda iş mili, dişli kutusunun maksimum hızına ulaşır; bu aşırı hız nedeniyle parça aynadan fırlayarak iş miline ve tarete ciddi hasar verir. Üretim öncesinde SD 43420 $SA_WORKAREA_LIMIT_PLUS ve SD 43400 $SA_WORKAREA_PLUS_ENABLE parametrelerinin doğrulanması, bu duruşların önüne geçer. Eksen değişimlerinde sınırların pasifleşmesini önlemek için MD 10604 $MN_WALIM_GEOAX_CHANGE_MODE değeri '1' tutulmalı, reset sonrasında ayarların kalıcılığı için MD 10710 $MN_PROG_SD_RESET_SAVE_TAB kontrol edilmelidir. G331 kılavuz çekme döngüsünde hatalı dişli kademesi seçilerek limitlerin aşılması durumunda ise Siemens Alarm 16748 tetiklenir ve iş mili durarak delikte kılavuz kırılmasına, dolayısıyla iş parçasının hurdaya ayrılmasına sebep olur.

İlişkili Komut Ağı

• G25: Takım tutucuların alt zarf sınırlarına çarpmasını önlemek amacıyla alt çalışma alanı sınırını veya alt iş mili hız sınırını tanımlar.
• WALIMON / WALIMOF: Doğrulanmış tüm geometri ve kanal eksenleri için çalışma alanı sınırlandırmasını evrensel olarak etkinleştirir veya devre dışı bırakır.
• LIMS: Özellikle G96 sabit kesme hızı işlemleri sırasında ana iş milinin maksimum iş mili hızını sınırlar.
• G96 / G97: Kesme çapına bağlı olarak iş mili hızını otomatik olarak ayarlayan sabit kesme hızı modunu etkinleştirir ve devreden çıkarır.
• G11: Programlanabilir veri girişlerini iptal ederek, geçici limitler programlandıktan sonra varsayılan koordinat yapılandırmalarını geri yükler.

Sonuç

CNC tezgahlarında parça hurda oranlarını azaltmak ve plansız duruş sürelerinin önüne geçmek için G26 yazılımsal emniyet sınırlarının ve iş mili hız limitlerinin kullanımı standart bir fabrika prosedürü haline getirilmelidir. Her yeni program kurulumunda G26 limitlerini ayrı NC bloklarında tanımlamak ve takım ofset değişikliklerinin ardından sanal sınırları teyit etmek, mekanik çarpma risklerini sıfıra indirerek donanım ömrünü uzatır ve üretim verimliliğini maksimum seviyede tutar.

Sıkça Sorulan Sorular

Siemens kontrol ünitesinde G26 ile belirlenen iş mili hız limiti RESET işleminden sonra neden silinmez?

Siemens kontrol ünitelerinde G26 ile tanımlanan maksimum iş mili hız sınırları, geçici bir G-kodu tampon belleği yerine doğrudan sistem kayıt defterindeki ayar verilerini (Setting Data) kalıcı olarak değiştirir. Bu durum sonraki iş kurulumlarında hatalı hız aşımı alarmlarına yol açabileceğinden, limitlerin reset sonrasında sıfırlanmasını istiyorsanız MD 10710 parametre tablosunu yapılandırın veya program bitişine WALIMOF komutunu ekleyerek sınırları manuel olarak pasifleştirin.

G331 kılavuz çekme döngüsünde Siemens Alarm 16748 hatası ve parça hurdası nasıl önlenir?

Alarm 16748, kılavuz çekme esnasında programlanan iş mili hızının (S), aktif dişli kademesinin (gear stage) hız sınırlarının dışına çıkması durumunda tetiklenir ve ani duruşla kılavuzun delik içinde kırılmasına neden olur. Bu duruşu ve parça hurdasını engellemek için, G331 bloğundan önce doğru dişli kademesi kodunu (M41 - M45) programa ekleyin ve iş mili hızı parametresini bu kademenin sınırları içinde kalacak şekilde revize edin.

Eksen değişimi (axis switchover) sonrasında G26 sınırlarının devre dışı kalması nasıl engellenir?

Siemens kontrol sistemlerinde eksen değişimi yapıldığında, varsayılan olarak yazılımsal sınırlar pasif hale gelebilir ve bu durum çarpmalara davetiye çıkarır. Eksenler arası geçişlerde G26 sınırlarının sürekli aktif kalmasını sağlamak için makine verilerinden MD 10604 parametresini '1' olarak ayarlayın ve her eksen değişiminden sonra SD 43400 ayar verisinin durumunu ekran üzerinden kontrol ederek aktifliğini doğrulayın.