Siemens Sinumerik G331 ve G332 Rijit Kılavuz Çekme Programlama

Giriş

Kılavuz çekme takımı iş parçası içinde aktif olarak talaş kaldırırken NC/PLC arayüz sinyali DB380x DBX2001.6 ("invert M3/M4") üzerinde meydana gelen ani bir durum değişimi, kılavuzun anında kırılmasıyla sonuçlanır. Bu beklenmedik kesinti, doğrusal eksen ilerlemeye devam ederken Sinumerik fener milinin dönüşünü durdurur; bu da metalin içine sıkışmış kırık bir karbür kılavuz ve tamamen hurdaya (hurda) ayrılmış bir parça anlamına gelir. Atölyelerde yaşanan bu tür senkronizasyon hataları, plansız duruş süresi (downtime) yaratmanın yanı sıra iş bağlama aparatlarının hasar görmesine ve yüksek maliyetli parça kayıplarına yol açar. Siemens Sinumerik kontrolleri, bu tür mekanik hasarları ve kılavuz kırılmalarını önlemek için kapalı çevrim, konum kontrollü rijit kılavuz çekme (rigid tapping) amacıyla G331 ve G332 komutlarını kullanır. G331 delik içinde ilerlemeyi, G332 ise otomatik yön değişimi ile takımı geri çekmeyi koordine ederek hatvesi mükemmel kılavuzlar açılmasını sağlar ve maliyet tasarrufu hedeflerine katkıda bulunur.

Teknik Özet

Özellik	Teknik Detaylar
Komut Kodu	G331 (Kılavuz Çekme), G332 (Geri Çekme)
Modal Grubu / Kategori	Rijit Kılavuz Çekme Çevrimleri / İnterpolasyon Hareketi (Modal)
Desteklenen Markalar	Siemens
Kritik Parametreler	Eksen koordinatı (X, Y, Z) ve Diş hatvesi (I, J, K)
Birincil Operasyonel Kısıtlama	Fener mili konum enkoderi, SPOS aracılığıyla kapalı çevrim konum kontrollü mod ve aktif G94 doğrusal ilerleme modu gerektirir.

Hızlı Okuma

• Öncelikle SPOS Çalıştırın: Fener milini kapalı çevrim konum kontrolüne almak ve Alarm 14092 hatasını önlemek için G331'den önceki bir blokta SPOS mil konumlandırma komutunu çalıştırın.
• Doğrusal İlerlemeyi Etkinleştirin: Spindle durmuyor hatasını ve Alarm 16715'i önlemek için G331/G332 yürütülmesinden önce G94 doğrusal ilerleme modunu programlayın.
• Otomatik Dönüş Yönü: Diş hatvesi parametresi K'nin matematiksel işaretini (sağ dişler için pozitif, sol dişler için negatif) yapılandırarak fener mili yönünü otomatik olarak kontrol edin.
• Vites Kademelerini Eşleştirin: Çevrim iptallerini ve Alarm 16748 hatasını önlemek için programlanan hız S değerinizi aktif vites kademesi eşikleriyle eşleştirin.
• Arayüz Alarmlarını Bastırın: Kesme esnasında PLC'nin "invert M3/M4" değerlendirmesini bastırmak ve Alarm 22024 hatasını önlemek için MD35035 makine veri parametresinin 22. bitini 1 olarak ayarlayın.
• Konum Kontrolünü Geri Yükleyin: Sistem elektrik kesintisinden sonra G332 kurtarma işlemini çalıştırmadan önce fener mili konum kontrolünü geri yüklemek amacıyla MDA modunda SPOS=IC(0) komutunu kullanın.

Temel Kavramlar

Siemens G331 ve G332 komutları, mekanik bir compensating chuck desteği olmaksızın kapalı çevrim, konum kontrollü rigid tapping gerçekleştirir. Pratik programlama etkisi, doğrusal eksen hareketinin ve spindle dönüşünün, istenen diş hatvesini tam olarak eşleştirmek için birbirleriyle sıkı bir şekilde interpolation yapmasıdır. Programcılar, G331'i çağırmadan önce ana spindle ünitesinin açıkça konum kontrollü moda yerleştirildiğinden (SPOS komutu kullanılarak) emin olmak için dikkatli olmalıdır; bunun yapılmaması anında alarm kodu 14092 hatasını tetikler ve cycle işlemini sonlandırır.

Operatörler, özellikle kurtarma operasyonları sırasında sistem durumlarını da dikkatle izlemelidir. Örneğin, tam bir sistem elektrik kesintisinden sonra MDA modunda bir kılavuz çekme geri çekme hareketi yürütülüyorsa, operatörler G332'yi çalıştırmadan önce SPOS=IC(0) aracılığıyla spindle ünitesini etkinleştirmelidir, aksi takdirde kontrol ünitesi kurtarmayı bloke edecektir. Ek olarak, kılavuz parçayla temas halindeyken NC/PLC arayüz sinyali "invert M3/M4" yanlışlıkla değiştirilirse, kontrolör olası bir tool break durumunu iş parçası içinde önlemek için işlemi derhal durdurur ve alarm kodu 22024 hatası verir; aksi halde bu durum hurda parça ile sonuçlanırdı. Çift turret kullanan makineler gibi çok eksenli ortamlarda, spindle durumlarının ve feedrate modlarının (G94) düzgün bir şekilde senkronize edildiğinden emin olmak için ekstra özen gösterilmelidir.

Komut Yapısı

Sinumerik rigid tapping sözdizimi iki farklı operasyonel komut etrafında yapılandırılmıştır: Dişi iş parçası içine açmak için G331 ve spindle yönünü tersine çevirip takımı geri çekmek için G332. Bu komutlar, programcının hareket ekseni boyunca hedef koordinatı ve diş hatvesini tanımlamasını gerektirir. Spindle hızı G331 bloğu sırasında ayarlanırken, takip eden G332 bloğu hızı korur ve eksenin tersine dönmesini otomatik olarak yönetir.

Programlama, eksene özel isimler ve diş hatveleri veya Kartezyen koordinatlar kullanılarak tamamlanabilir. Standart tek eksenli hareketler için komut, koordinat adını ve ilgili hatve parametresini referans alır. Hatve değeri pozitifse sağ diş elde edilir; negatifse sol diş kesilir.

G331 <axis> <thread pitch> S...
G332 <axis> <thread pitch>
G331 X... Y... Z... I... J... K... S...
G332 X... Y... Z... I... J... K...

Parametre	Açıklama	İzin Verilen Aralık
<axis> / X..., Y..., Z...	Geometri ekseni koordinatı veya diş sonundaki hareket mesafesi (nihai delme derinliği).	Mutlak veya artımlı koordinatlar
<thread pitch> / I..., J..., K...	Diş hatvesi. Pozitif hatve sağ diş (saat yönü, M3) tanımlar, negatif hatve sol diş (saat yönünün tersi, M4) tanımlar.	±0.001 ila ±2000.00 mm/rev
S...	rpm cinsinden spindle hızı. İsteğe bağlı parametre. Belirtilmezse son aktif hız kullanılır.	rpm cinsinden spindle hızı

Marka Uygulamaları

Siemens

Siemens Sinumerik kontrolleri, bir compensating chuck yardımı olmaksızın G331 ve G332 komutlarını rigid tapping amacıyla kullanır. Programcılar, G331'i çağırmadan önce spindle ünitesinin konum kontrolünde olduğundan emin olmalıdır. Spindle konumlandırma komutu SPOS, ilk konum kontrol döngüsünü kurarak bu amaca hizmet eder. G331'den önce bu komutun çalıştırılmaması, NC programının durması ve Alarm 14092 hatasının üretilmesiyle sonuçlanır. Kontrolör ayrıca doğrusal feedrate modunu kontrol ederek kılavuz çekme bloğu başlamadan önce G94'ün aktif olmasını gerektirir.

Birkaç makine veri parametresi kılavuz çekme cycle döngüsünün güvenlik ve mekanik özelliklerini yapılandırır. MD35035 $MA_SPIND_FUNCTION_MASK parametresinin 22. biti, NC/PLC arayüz sinyali DB380x DBX2001.6 ("invert M3/M4") değerinin değerlendirilip değerlendirilmeyeceğini kontrol eder. Bu bitin 1 yapılması güvenlik alarmının tetiklenmesini önleyerek tezgahın G331/G332 esnasında harici yön ters çevirme komutlarını göz ardı etmesini sağlar. Ek olarak, MD35010 $MA_GEAR_STEP_CHANGE_ENABLE parametresinin 5. biti, rigid tapping operasyonlarına özel minimum ve maksimum hız değiştirme eşikleri sunan özel bir ikinci vites kademesi veri bloğunu aktif hale getirir.

Marka Karşılaştırmaları

Sistem Serisi	Spindle Konum Kontrolü	Vites Kademesi Yönetimi	PLC Yön Ters Çevirme Güvenliği
Sinumerik 840D sl	SPOS aracılığıyla tam desteklenir; SPOS=IC(0) kullanarak MDA modunda kurtarmayı destekler.	Özel ikinci vites kademesi veri bloğu (MD35010 bit 5) tamamen yapılandırılabilir.	MD35035 bit 22 aracılığıyla tam bastırma yapılandırması mevcuttur.
Sinumerik 828D	SPOS aracılığıyla desteklenir; standart kurtarma prosedürleri geçerlidir.	Basitleştirilmiş veri bloklarıyla vites kademesi eşiklerini destekler.	Yön ters çevirme güvenlik değerlendirmesi aktiftir; makine verileriyle yapılandırılabilir.
Sinumerik 808D	SPOS aracılığıyla desteklenir; konum enkoderi gerektirir.	Temel vites kademesi kontrolü; ikincil vites kademesi veri blokları genellikle desteklenmez.	DB380x DBX2001.6 sinyalini sınırlı özelleştirme seçenekleriyle değerlendirir.

Teknik Analiz

Siemens polar koordinat programlaması ve rigid tapping interpolation işlemleri, standart yol koordinatlarından matematiksel olarak yalıtılmıştır. Diş açma sırasında Siemens, rijit kılavuz çekme esnasında kendisini diğer kontrol markalarından en net şekilde ayıran birkaç davranış sergiler. İlk olarak Siemens, spindle dönüş yönünü otomatik olarak belirlemek için tamamen programlanan diş hatvesinin matematiksel işaretine (örneğin, sağ dişler için pozitif bir K veya sol dişler için negatif bir K) güvenir. Bu, kılavuz çekme cycle döngüsünün kendi içinde açıkça M3 veya M4 dönüş komutlarının programlanması ihtiyacını tamamen ortadan kaldırır. İkinci olarak Siemens, özellikle G331/G332 için değerlendirilen özel bir "ikinci vites kademesi veri bloğu" sağlar. Bu, tezgahın tamamen kılavuz çekmeye göre uyarlanmış bağımsız minimum ve maksimum hız değiştirme eşikleri uygulamasına izin vererek, elektrik akım limitlerine çarpmadan motor torkunu ve ivmelenmesini maksimize eder. Üçüncü olarak Siemens, MD11550 $MN_STOP_MODE_MASK aracılığıyla gelişmiş bir güvenlik durdurma yanıtı yapılandırması içerir. Bu durum, programcıların G331 ve G332 operasyonları sırasında kesme ortasında makinenin durmasını aktif olarak önleyen örtülü bir durdurma geciktirme alanı (implicit stop delay area) tanımlamasına olanak tanır—sürekli yol modu kesintiye uğrasa veya bir bekleme süresiyle karşılaşılsa bile—böylece kılavuzun malzeme içinde sıkışması güvenle engellenir.

Üst düzey Sinumerik 840D sl modelinde, ikincil vites kademesi bloğu (MD35010 bit 5 aracılığıyla aktif edilir), özel spindle ivmelenme eğrileri için tamamen optimize edilmiştir. 828D kompakt sistemleri, aşırı akım yüklenmesini hala önleyen ancak ince ayarları kısıtlayan bu veri bloklarının basitleştirilmiş versiyonlarını çalıştırır. Temel 808D ise standart vites aralıklarına dayanır ve operatörlerin vites eşleştirme hatalarından kaçınması için hız eşleştirmesini daha kritik hale getirir.

Program Örnekleri

N10 G94 ; Doğrusal ilerleme modunun aktif olduğundan emin olun
N20 SPOS=0 ; Kapalı çevrim konum kontrolünü etkinleştirmek için spindle konumlandırın
N30 G331 Z-50 K-4 S200 ; Z-50'ye kadar diş açma, hatve -4mm (sol diş), spindle hızı 200 rpm
N40 G332 Z3 K-4 ; Z3 konumuna geri çekilme, hatve -4mm, otomatik spindle yön değişimi
N50 SPOS=0 ; Spindle konum kontrolünü sıfırlayın
N60 G331 Z-10 K5 S800 ; Z-10'a kadar diş açma, hatve 5mm (sağ diş), spindle hızı 800 rpm
N70 G332 Z3 K5 ; Z3 konumuna geri çekilme, hatve 5mm, otomatik spindle yön değişimi

Kuru Çalıştırma Yürütme Kılavuzu:

kuru çalıştırma (dry run): Bu programı iş parçası veya takım monte edilmeden çalıştırmak, operatörün mekanik döngüyü gözlemlemesini sağlar. N10 bloğunda, rigid tapping için zorunlu olan G94 doğrusal feedrate modu ayarlanır. N20 bloğunda spindle, SPOS=0 işlemini gerçekleştirerek kapalı çevrim konum kontrolü altına alınır. N30 bloğunda, spindle 200 rpm hızla saat yönünün tersine dönerken (negatif hatve K-4'e karşılık gelir) Z ekseni -50 mm'ye doğru aşağı ilerler. Z-50 konumuna ulaşıldığında, N40 bloğu derhal G332 geri çekme hareketini başlatır; bu da Z eksenini tekrar Z3 koordinatına çıkarırken spindle ünitesinin yönünü tersine çevirerek saat yönünde dönmesini sağlar. N50 bloğu konum kontrolünü sıfırlar. N60 bloğu, fener milinin 800 rpm hızla saat yönünde dönmesiyle (pozitif hatve K5 ile belirtilen) Z eksenini -10 mm'ye indirerek ikinci bir diş açma işlemini başlatır. Son olarak N70 bloğu, spindle yönünü saat yönünün tersine çevirerek Z3 konumuna geri çekme komutu verir.

Hata Analizi

Sistem	Alarm Kodu	Tetiklenme Koşulu	Çözüm / Operatör Eylemi
Siemens Sinumerik	Alarm 14092	Ana spindle konum kontrollü modda değil (SPOS eksik), spindle enkoderi eksik veya elektrik kesintisinden sonra MDA modunda kurtarma hareketi SPOS=IC(0) çalıştırılmadan G332 ile deneniyor.	G331'den önce SPOS programlayın veya konum kontrolünü kurtarmak için MDA modunda SPOS=IC(0) komutunu çalıştırın.
Siemens Sinumerik	Alarm 16715	G331 veya G332 aktif ancak G94 doğrusal ilerleme modu açıkça programlanmamış.	G331 komutundan önceki bir blokta G94'ü açıkça programlayın.
Siemens Sinumerik	Alarm 16748	Programlanan spindle hızı aktif vites kademesinin hız aralığı dışında kalıyor ve dinamik kademe değişimi devre dışı.	G331 bloğundan önce NC programında uygun vites kademesini yükleyin.
Siemens Sinumerik	Alarm 22024	G331 aktifken program yürütülmesi sırasında NC/PLC arayüz sinyali DB380x DBX2001.6 ("invert M3/M4") değişiyor.	Kesme esnasında PLC sinyali değişikliklerini önleyin veya güvenlik denetimini bastırmak için MD35035 bit 22 değerini 1 olarak yapılandırın.

Uygulama Notu

Elektrik kesintisi gibi bir sistem kapanmasının ardından parça içinde kalan kılavuzu kurtarmak için MDA modunda G332 ile geri çekme işlemi doğrudan başlatılırsa, kontrol ünitesi hareketi bloke eder ve Alarm 14092 hatasını tetikler. Kılavuzun parçaya kaynamasını, kırılmasını ve iş parçasının hurdaya çıkmasını önlemek için operatörler G332 kurtarma satırından önce mutlaka SPOS=IC(0) komutunu çalıştırarak fener milini konum kontrol moduna geri döndürmelidir. Benzer şekilde, kesme esnasında PLC sinyali değiştiğinde tetiklenen Alarm 22024 nedeniyle oluşan plansız duruş sürelerini ortadan kaldırmak için MD35035 $MA_SPIND_FUNCTION_MASK parametresinin 22. biti '1' olarak yapılandırılmalıdır. Bu parametre ayarı, kontrolün harici yön ters çevirme komutlarını göz ardı etmesini sağlayarak duruş süresi riskini sıfırlar ve iş miline bağlı karbür kılavuzun ömrünü korur.

İlişkili Komut Ağı

• G84 / G74 (Rigid Tapping): Bu canned cycle döngüleri, doğrudan G331/G332 interpolation bloklarının aksine, çeşitli kontrollerde kılavuz çekmeyi otomatikleştirir.
• CYCLE84 / CYCLE99 (Siemens Kılavuz Çekme Çevrimleri): Bu Sinumerik canned cycle döngüleri, daha kolay programlama için G331/G332 komutlarını üst düzey parametrelerle sarmalar.
• G62 / G63 (Köşe Override ve Kılavuz Çekme): G63, kapalı çevrim enkoder interpolation işlemini tamamen devre dışı bırakarak bir compensating chuck ile diş açma gerçekleştirir.
• SPOS (Spindle Konumlandırma): Spindle ünitesini konumlandırır ve kapalı çevrim kontrolünü devreye sokar; G331 bloğunu çağırmadan önce zorunlu bir önkoşuldur.
• G94 (Doğrusal İlerleme): G331/G332 yürütülmesi için aktif olması gereken milimetre/dakika cinsinden feedrate değerini etkinleştirir.

Sonuç

Siemens CNC ünitelerinde kılavuz çekme işlemlerinde parça hurda oranını en aza indirmek ve fener mili hasarlarını önlemek için rijit kılavuz çekme çevrimleri öncesinde G94 doğrusal ilerleme modunun ve SPOS=0 konum kontrolünün aktif olduğu her zaman program satırlarında denetlenmelidir. Makine parametrelerindeki MD35010 bit 5 ayarını etkinleştirerek diş açmaya özel ikinci vites kademesi hız limitlerini devreye almak, tezgahın ivmelenmesini optimize eder, motor aşırı yüklenmelerinden kaynaklanan plansız duruş süresini (downtime) ortadan kaldırır ve kılavuz çekme kalitesini en üst seviyeye ulaştırır.

Sıkça Sorulan Sorular

Siemens Sinumerik fener mili diş açma esnasında motor aşırı akım çekmesini engellemek ve torku artırmak için hangi parametre ayarı yapılmalıdır?

Kılavuz çekme döngülerinde yüksek tork ihtiyacı ve hızlı ivmelenme, sürücülerin aşırı akım çekerek durmasına neden olabilir. Bunu önlemek için MD35010 $MA_GEAR_STEP_CHANGE_ENABLE parametresinin 5. bitini 1 yaparak kılavuz çekme işlemlerine özel bağımsız hız limitlerine sahip ikinci bir vites kademesi veri bloğunu aktif edin. Pratik Eylem: G331 komutunu çağırmadan önce bu vites kademesinin devreye girdiğini kontrol panelindeki teşhis ekranından doğrulayın.

Elektrik kesintisinden sonra iş parçası içinde kalan kılavuzu hasarsız bir şekilde kurtarmak için hangi acil durum adımları izlenmelidir?

Güç kesintisi sonrasında koordinat sistemi sıfırlanacağı için doğrudan G332 ile geri çekme yapılması eksen senkronizasyonunu bozar ve kılavuzun kırılmasına yol açar. Hasarsız kurtarma için tezgahı MDA moduna alın, öncelikle SPOS=IC(0) komutunu çalıştırarak fener milini konum kontrol döngüsüne sokun, ardından el çarkı yardımıyla veya yavaş ilerleme hızıyla G332 geri çekme komutunu uygulayın. Pratik Eylem: Her elektrik kesintisi sonrasında eksenleri manuel hareket ettirmeden önce spindle encoder sinyalinin aktif olduğunu HMI üzerinden kontrol edin.

G331 rijit kılavuz çekme çevrimi sırasında tezgahın duraklamasını engellemek ve diş kalitesini korumak için hangi durdurma yanıtı yapılandırılmalıdır?

Eksenlerin kılavuz çekme ortasında aniden durması, fener milinin diş diplerinde duraklamasına ve diş hatvelerinin bozulmasına sebep olur. Bunu önlemek ve sürekli akışı sağlamak için durma tepkisi parametresi olan MD11550 $MN_STOP_MODE_MASK bit 0 değerini '0' olarak ayarlayarak implicit stop (örtülü durma) gecikme alanını aktif hale getirin. Pratik Eylem: Bu sayede sürekli yol modunda meydana gelebilecek küçük duraklamaların kılavuz hareketini yarıda kesmesini engelleyin ve parça hurda riskini düşürün.