Siemens SINUMERIK G34 Değişken Adımlı Diş Açma Rehberi

Giriş

Diş sonu koordinatının dönen bir chuck, chuck çeneleri veya punta (tailstock) gibi hareketli parçalara çok yakın tanımlanması, değişken adımlı diş açma işlemlerinde en büyük çarpışma risklerinden biridir. G34 komutu çalışırken feedrate override anahtarı otomatik olarak devre dışı bırakılıp %100 değerine sabitlendiği ve feed hold tuşu da işlevsiz hale geldiği için, herhangi bir programlama veya koordinat hatasında operatörün tareti (turret) manuel olarak durdurması imkansızdır. Turret veya takım tutucunun dönen chuck çenelerine şiddetle çarpması (hard collision), kesici ucun kırılmasına, spindle milinin eğilmesine ve yüksek maliyetli plansız duruş sürelerine (downtime) yol açarak parçayı hurdaya (scrap) ayırır. Üretim öncesinde, iş parçası olmadan yapılacak bir kuru çalıştırma (dry run) ve G96 sabit kesme hızının iptal edilerek G97 sabit spindle devrine geçilmesi, bu çevrimdeki en yaygın duruş ve hurda kaynaklarını ortadan kaldırır.

Teknik Özet

Teknik Özellik	Spesifikasyon
Komut Kodu	G34
Modal Grup	Grup 01, Modal
Markalar	Siemens
Kritik Parametreler	F (mm/rev² veya inch/rev² cinsinden hatve adımı değişim oranı), SF= (başlangıç açısı ofseti)
Ana Sınırlama	En az bir hedef eksen koordinatı (X, Y, Z) programlanmalıdır. Programlanan adım değişim oranı, diş sonu koordinatında negatif bir feedrate ile sonuçlanmamalıdır. Spindle feedrate override işlevleri devre dışı bırakılır (%100 değerine kilitlenir).

Hızlı Okuma

Hesaplama gecikmelerini önlemek ve adım hassasiyetini korumak için sabit kesme hızı kontrolünü (G96) kapatın ve sabit spindle hızı kontrolünü (G97) programlayın.
Alarm 61815 hatasını önlemek için G34 komutunu çağırmadan önce G40 kullanarak takım ucu yarıçap telafisini devre dışı bırakın.
Kısa iş parçalarında eksen ivmelenme aşırı yükünü ve Alarm 22280 hatasını önlemek için yeterli run-in yolu (DITS) ve run-out yolu (DITE) programlayın.
G34 öncesinde sıfırdan farklı bir feedrate programlandığından emin olun, aksi takdirde kontrol ünitesi Alarm 14800 ile duracaktır.
Alarm 61102 hatasını önlemek için spindle hızını sabit tutun ve cycle yürütülmeden önce M03 veya M04 programlayın.
Rapid retract sırasında geri çekilme ekseni ana diş açma ekseniyse G34 kullanmayın; aksi takdirde geri çekilme gerçekleşmez ve bir sonraki blokta Alarm 14800 tetiklenir.

Temel Kavramlar

Siemens kontrol ünitelerinde G34 progresif diş açma fonksiyonunun uygulanması, iş parçası spindle dönüşü ile doğrusal eksen servo motorları arasında mekanik olarak rijit, gerçek zamanlı bir senkronizasyon oluşturur. Spindle üzerindeki konum enkoderi, spindle'ın gerçek dönüş hızını gerçek zamanlı olarak okur ve CNC çekirdeğini eksensel feedrate değerini dinamik olarak ayarlamaya yönlendirir. Bu sıkı senkronizasyon, progresif hatve değişimli ekstrüder vidaları veya özel sonsuz dişlilerin işlenmesi için ideal olan devir başına hatve değişimini sağlar.

Bu rijit senkronizasyon nedeniyle, diş adımı bütünlüğünü korumak amacıyla diş açma blokları sırasında manuel feedrate override işlevleri tamamen devre dışı bırakılır ve %100 değerine sabitlenir. Benzer şekilde, G34 blokları sırasında feed hold tuşu da aktif değildir; basılırsa eksen hemen durmaz, diş açma dışındaki bir sonraki bloğun bitiş koordinatına kadar hareketine devam eder.

Komut Yapısı

Progresif dişleri programlamadan önce, Siemens için G33 sabit adımlı diş açma veya G32 sabit adımlı diş açma gibi sabit adımlı diş açma komutlarını anlamak genellikle faydalıdır. Ek olarak, karmaşık döner profiller için kontroller, düz profilleri bir silindire eşlemek amacıyla G07 silindirik interpolation komutunu kullanabilir.

Siemens kontrol ünitelerinin çift yorumlayıcılı (dual-interpreter) tasarımı, G34 komutunun iki farklı programlama modu kullanılarak yürütülmesine olanak tanır: yerel Siemens modu ve ISO Dialect modu. Yerel Siemens modu aktifken (G290 aracılığıyla programlanır), progresif diş adım değişimi, mm/rev² veya inch/rev² cinsinden adımın ivmelenme oranını temsil eden F parametresi ile belirtilir.

Alternatif olarak, kontrol ünitesi ISO Dialect moduna geçirildiğinde (G291 kullanılarak), G34 standart ISO sistemlerine benzer parametreler kullanılarak programlanır. Burada, nominal başlangıç adımı F ile belirtilir ve spindle devri başına adım değişim değeri K parametresi ile tanımlanır. Aktif moddan bağımsız olarak, geçerli bir interpolation yolu oluşturmak için G34 bloğunda hedef ölçüye sahip en az bir eksen koordinatı (X, Y veya Z) programlanmalıdır.

Sözdizimi

Yerel Siemens Modu Syntax Yapısı:

G34 X... Y... Z... I... J... K... F... SF=... ;

ISO Dialect Modu Syntax Yapısı:

G34 X(U)... Z(W)... F... K... ;

Parametreler

Parametre	Programlama Modu	Açıklama	Değer Aralığı
`X, Y, Z`	Siemens Modu	Dişin fiziksel uç noktasının kartezyen koordinatları, mutlak (G90) veya artışlı (G91) değerler olarak programlanır.	Koordinat aralığı
`I, J, K`	Siemens Modu	Sırasıyla X, Z ve Y eksenlerine paralel olarak tanımlanan nominal başlangıç diş adımı (lead).	mm veya inç cinsinden ölçü
`F`	Siemens Modu	mm/rev² veya inch/rev² cinsinden progresif diş adım değişim oranı.	Sayısal değer
`SF=`	Siemens Modu	Çok ağızlı dişlerin işlenmesi için başlangıç noktası ofset açısı (derece cinsinden). Belirtilmezse varsayılan olarak SD 42000 ayar verisini kullanır.	0.0000 ila 359.999 derece
`X(U), Z(W)`	ISO Dialect Modu	Dişin mutlak (X, Z) veya artışlı (U, W) uç nokta koordinatları.	Koordinat aralığı
`F`	ISO Dialect Modu	Nominal başlangıç diş adımı.	mm veya inç cinsinden ölçü
`K`	ISO Dialect Modu	Spindle devri başına diş adımı değişim değeri.	Sayısal değer

Marka Uygulamaları

Siemens

Siemens, değişken adımlı dişleri yönetmek için benzersiz bir çift sözdizimli iki dilli model kullanır. Yerel Siemens modunda, progresif değişken adımlı diş açma G34 komutuyla gerçekleştirilir ve adım değişim oranı F adresi altında programlanır. Degresif dişler ise G35 komutunu kullanır. ISO Dialect moduna (G291) geçildiğinde ise G34 hem progresif hem de degresif dişler için kullanılır ve devir başına adım değişimi K adresi altında programlanır.

Siemens, diş açma geçişleri arasında gelişmiş sürekli yol bağlamayı (G64) destekler. Sürekli yol modu G64 altında ardışık G33 ve G34 blokları programlanarak, hareket çekirdeği (motion kernel) blokları bağlamak için ön okuma tamponunu ve look-ahead hız kontrolünü kullanır. Bu özellik, ani hız sıçramalarını veya yavaşlama duraklamalarını ortadan kaldırmak için geçiş hızlarını ayarlar.

Siemens, DITS ve DITE kullanarak parça programı içinden run-in ve run-out yollarının doğrudan programatik kontrolünü sağlar. Bu komutlar doğrudan SD 42010 ($SD_THREAD_RAMP_DISP) ayar verilerine yazılır, böylece programcılar ivmelenme ve yavaşlama rampası boylarını özelleştirebilir. Bu dinamik kontrol, kısa iş parçalarında eksen ivmelenmesi aşırı yük alarmlarını önler.

Marka Karşılaştırmaları

Özellik / Opsiyon	SINUMERIK 840D sl (High-End)	SINUMERIK 802D sl (Compact)	Düşük Seviye / Diğer Kompakt Kontroller
Çok Köşeli Tornalama (G51.2 / G50.2)	Desteklenir (Grup 20 çok köşeli tornalama)	Hariç tutulmuştur (Desteklenmez)	— (no source)
Çarpışma Önleme	Desteklenir (Özel üst düzey yazılım opsiyonu)	Hariç tutulmuştur (Mevcut değil)	Hariç tutulmuştur (Mevcut değil)
G34 Diş İnterpolasyonu (Değişken Adımlı)	Desteklenir (Grup 01 modal komut)	Desteklenir (Grup 01 modal komut)	Desteklenir (Grup 01 modal komut)

Teknik Analiz

SINUMERIK kontrol ünitelerinin çift sözdizimli iki dilli yeteneği, operatörlerin Siemens modu ile ISO modu arasında geçiş yapmasını sağlar. ISO modunda çalışırken kontrol ünitesi, feedrate değerinin fiziksel uç noktada sıfıra düşmemesini veya negatif olmamasını garanti etmek için belirli unikal bir uç nokta feedrate sınırlaması uygular. ISO Modunda programlanan adım değişim oranı K şu koşulu sağlamalıdır: (F + K / 2)² + 2 × K × W > 0; burada F başlangıç adımı, K adım değişimi ve W artışlı hareket miktarıdır. Bu koşul ihlal edilirse, motion kernel geçerli bir yavaşlama yolu hesaplayamaz ve eksenin duraklamasına (stall) neden olur.

Yerel Siemens modunda progresif adım değişimleri, diş boyu l_G boyunca F oranının son adım K_e ve başlangıç adımı K_a değerlerine bağlı olduğu ivmelenme formülü kullanılarak hesaplanır: F = |K_e² − K_a²| / (2 × l_G). SD 42010 ($SD_THREAD_RAMP_DISP) ayar verisi, DITS ve DITE aracılığıyla programlanan run-in ve run-out yollarını saklar. Bu doğrudan ayar verisi düzenlemesi, kontrol ünitesinin eksen sürücüsünü aşırı yüklemeden spindle dönüşü ile senkronize olmak için servo hızını artırmasına izin verir; bu durum özellikle kısa diş boylarında son derece kritiktir.

Program Örnekleri

G290 ; Parser'ı yerel Siemens moduna geçir
G34 Z-120.0 K4.0 F0.5 ; Progresif diş, başlangıç adımı K=4mm, adım 0.5mm/rev2 artar
G291 ; Parser'ı ISO Dialect moduna geçir
G34 Z-100.0 F5.0 K0.25 ; Progresif diş, başlangıç adımı 5mm, adım 0.25mm/rev artar

Bir kuru çalıştırma sırasında kontrol ünitesi kod bloğunu yürütür, ancak malzeme kesme ile ilgili gerçek diş adımı gereksinimlerini göz ardı eder. Bununla birlikte, G34 komutu spindle-eksen senkronizasyonunu zorunlu kıldığı için manuel feedrate override kontrolleri %100 değerinde devre dışı kalmaya devam eder ve feed hold komutu ekseni yol ortasında durduramaz. Operatörler, eksenin Alarm 22280 veya Alarm 14800 hatasını tetiklemeden sorunsuz bir şekilde ivmelendiğini doğrulamak için takım boşluğunu kontrol etmeli ve programı boşlukta (iş parçası olmadan) yürütmelidir.

Hata Analizi

Marka	Alarm Kodu	Tetiklenme Koşulu	Operatör Çözümü
Siemens	Alarm 22280	Programlanan run-in yolu (DITS), diş açma ekseninin senkron hıza ulaşması için çok kısadır ve eksen ivmelenme aşırı yüküne yol açar.	DITS değerini artırın veya alarm maskesi yapılandırmasını değiştirmek için MD 11411 parametresini düzenleyin.
Siemens	Alarm 61001	Bir cycle çağrısındaki diş adımı veya hatve parametreleri çelişkili veya yanlış değerler içeriyor.	Cycle çağrısı içindeki diş adımı ve hatve parametrelerini kontrol edin ve düzeltin.
Siemens	Alarm 61102	Cycle yürütülmesi sırasında spindle dönüş yönü M03 veya M04 eksik.	Diş açma çevrimini (cycle) çağırmadan önce M03 veya M04 programlayın.
Siemens	Alarm 14800	G34 komutu, yol feedrate değeri sıfır olarak değerlendirilirken (örneğin F0 aktifken) çağrılmıştır ve "Sabit feedrate" opsiyonu aktif değildir.	G34 komutundan önce sıfırdan farklı bir feedrate değerinin etkin olduğundan emin olun veya geçerli bir feedrate programlayın.
Siemens	Alarm 61815	Diş açma çevrimine (cycle) girerken takım yarıçap telafisi (G41 veya G42) aktiftir.	Diş açma çevrimini (cycle) çağırmadan önce G40 programlayarak takım yarıçap telafisini devre dışı bırakın.

Uygulama Notu

Z ekseni ivmelenme sınırlarının aşılmasıyla ortaya çıkan Alarm 22280 ve eksen hız senkronizasyonunun tamamen kaybolması, G34 diş açma işlemi sırasında SD 42010 ($SD_THREAD_RAMP_DISP) ayar verisine yazılan DITS (giriş yolu) değerinin iş parçası geometrisine göre çok kısa tanımlanmasının doğrudan bir sonucudur. Eksen ivmelenmesi yetersiz kaldığında servo motor spindle devrine yetişemez ve takım senkronize olamadan parçaya dalar; bu durum yalnızca eksen aşırı yüklenmesine yol açmakla kalmaz, aynı zamanda diş adımını bozarak parçayı hurdaya (scrap) ayırır. Program durmalarını ve hurda oranını (scrap rate) en aza indirmek için, parça programında G34 öncesinde G40 ile takım ucu yarıçap telafisi (cutter compensation) mutlaka iptal edilmeli ve G97 sabit spindle hızı etkinleştirilmelidir. Tapered veya alın dişlerinde G96'nın açık bırakılması, spindle devrindeki dalgalanmalardan kaynaklanan servo gecikmesine (lag) neden olur ve diş kalitesini bozarak çevrim süresini boşa harcar. Ek olarak rapid retract yollarında diş ekseninin geri çekilme ekseni olarak seçilmesi durumunda, geri çekilme hareketi yapılamaz ve sonraki blokta Alarm 14800 tetiklenerek takım diş içinde aniden durur. Bu durum takım katerinin kırılmasına, fener milinin bükülmesine ve uzun süreli plansız duruş sürelerine (downtime) neden olarak üretim maliyetini katlar.

İlişkili Komut Ağı

G33: Diş adımında varyasyonlar tanıtılmadan önceki temel davranışı oluşturarak, sabit adımlı diş açmak için programlanır.
G35: Siemens kontrol ünitelerinde doğrusal degresif hatve değişimini (azalan adım) yürütmek için programlanır.
DITS / DITE: SD 42010 ayar verisini güncelleyerek, parça programında doğrudan run-in ve run-out yollarını programlamak için kullanılır.
G290 / G291: Parser yorumlayıcısını yerel Siemens modu ile harici ISO Dialect modu arasında değiştirmek için kullanılır.
G64: Geçişlerde hız sıçramaları olmadan birden fazla diş açma bloğunu sorunsuz bir şekilde bağlamak için programlanan sürekli yol (continuous-path) modu.

Sonuç

G34 komutuyla gerçekleştirilen değişken adımlı diş açma operasyonlarında yüksek diş kalitesi elde etmek ve beklenmeyen duruş süresi (downtime) kayıplarını sıfıra indirmek, spindle senkronizasyonu ile ivmelenme rampa ayarlarının doğru yapılmasına bağlıdır. Hatalı hızlanma rampaları nedeniyle eksen ivmelenme alarmlarının tetiklenmesini ve taretin dönen chuck çenelerine çarparak parça hurda (scrap) oranını artırmasını önlemek için, parça programlarında DITS and DITE parametreleri dikkatle yapılandırılmalı ve kesime başlamadan önce G97 sabit spindle hızı modu aktif kılınmalıdır. Diş açma çevrimi başlamadan önce iş parçasını söküp sistem üzerinde bir kuru çalıştırma testi uygulamak, olası eksen bindirmelerini engellemenin en güvenli yoludur.

Sıkça Sorulan Sorular

SINUMERIK kontrol ünitelerinde G34 değişken adımlı diş açarken Alarm 22280 hatası nasıl önlenir?

Alarm 22280 hatası, parça programındaki DITS (giriş yolu) rampasının servo motorun spindle devri ile senkronize olmasına izin vermeyecek kadar kısa olmasından kaynaklanır. Bu durumu önlemek için program başlangıcına daha büyük bir DITS değeri (örneğin DITS=5) ekleyerek hızlanma mesafesini artırın veya MD 11411 ($MN_ENABLE_ALARM_MASK) parametresini düzenleyin. Pratik Eylem: Takımın iş parçasına temas etmeden önceki Z ekseni başlangıç noktasını daha geriye kaydırarak servo motorun ivmelenmesi için daha fazla fiziksel alan bırakın.

G34 komutuyla değişken adımlı diş açarken fener mili hızı (RPM) neden sabit tutulmalıdır?

Değişken hatveli diş açmada spindle devri dalgalanırsa, eksen servo motorları spindle konumundaki anlık değişimleri takip ederken gecikme (servo lag) yaşar ve bu durum dişin adımlarını bozar. G96 sabit kesme hızı modu çap değiştikçe devri sürekli dalgalandırdığı için parçayı doğrudan hurdaya ayırır. Pratik Eylem: G34 komutunu çağırmadan önce her zaman G97 kodunu kullanarak spindle devrini sabitleyin ve diş açma boyunca devir değerini değiştirmeyin.

G34 diş açma çevrimi sırasında feed hold veya acil durdurma butonlarının davranışı nasıldır?

Adım hassasiyetini ve takım ömrünü korumak amacıyla G34 bloğu yürütülürken feed hold (ilerleme durdurma) düğmesi kontrol ünitesi tarafından tamamen devre dışı bırakılır. Takımı ve taret sistemini olası bir ayna (chuck) çarpışmasından korumak için tek yol Emergency Stop (Acil Durdurma) butonuna basmaktır. Pratik Eylem: İlk parçayı işlemeden önce iş parçasını sökün ve programı boşta kuru çalıştırma yöntemiyle test ederek koordinat doğruluğundan emin olun.

Siemens CNC G34 Değişken Adımlı Diş Açma Komutu ve Parametreleri