G73 Model Tekrarlama Çevrimi: CNC Torna Programlama Kılavuzu

Giriş

Döner ayna veya taret gibi hassas makine bileşenlerine son hızda çarpan bir kesici takım, CNC tezgahında binlerce dolarlık mekanik hasara, mil eğilmesine ve iş milinin durmasına yol açan yıkıcı bir duruş süresi (downtime) yaratır. Döküm veya dövme parçaların kaba talaş işlemesinde sıklıkla tercih edilen çevrimlerde, çevrim başlangıç koordinatlarının yanlış hesaplanması veya taretteki kaçış mesafelerinin hatalı yapılandırılması, sadece iş milini durdurmakla kalmaz; aynı zamanda iş parçasını anında hurda (scrap) yığınına dönüştürür. Üretim maliyetlerini düşürmek ve hurda oranını sıfıra indirmek isteyen işletmeler için, taretin geri çekilme hareketleri sırasında parça veya mengene çenesi gibi fiziksel engellerle çarpışmasını önleyecek hassas kaçış düzlemi koordinasyonu kritik bir zorunluluktur.

Teknik Özet

Hızlı Okuma

• Çevrim başlangıcını iş parçasının dışı olarak tanımlayın: Takımın malzemeye çarpmadan güvenli bir bölgeye çekilmesini sağlamak için çevrim başlangıç noktasını kaba iş parçasının en dış boyutsal sınırlarının güvenli bir şekilde dışına yerleştirin.
• G73 format seçici bitini doğrulayın: Kontrol ünitesinin standart 2 bloklu formatı mı yoksa tescilli 1 bloklu sözdizimini mi beklediğini belirlemek için Mitsubishi parametresi #1265 ext01/bit0'ı kontrol edin.
• Monoton yol profili sağlayın: Sıra numaraları arasındaki profili her iki eksende de sürekli artan veya azalan koordinatlarla programlayın; monoton olmayan yollar kontur yolu üretim hatalarına neden olur.
• İlk bloğu doğrusal tutun: Şekil programı içindeki ilk hareket bloğunun (P sıra numarasını içeren blok) her zaman bir G00 veya G01 doğrusal hareket komutu olduğundan emin olun, asla G02 veya G03 olmamalıdır.
• Kaçış parametrelerini doğru yapılandırın: Manuel hesaplama yapmadan hassas rölyef/kaçış mesafelerini kontrol etmek için Fanuc Parameter 5135 (X ekseni) ve Parameter 5136 (Z ekseni) değerlerini ayarlayın.
• Siemens MDA modunda asla çalıştırmayın: G73 çevrimlerini yalnızca otomatik yürütme modunda programlayın; çevrimi Manual Data Automatic (MDA) modunda çalıştırmaya çalışmak Alarm 14011 hatasını tetikleyecektir.

Temel Kavramlar

G73 pattern repeating cycle, nihai işlenmiş kontura halihazırda benzeyen iş parçaları için çok pasolu kontur kaba işlemeyi otomatikleştirir. Doğrusal pasolar gerçekleştiren ve önceden işlenmiş profillerin üzerinde boş havayı kesen standart talaş kaldırma cycle'larının aksine, G73, malzemeye son derece yapılandırılmış bir şekilde adım adım inen paralel offsetler oluşturur. Bu süreç; dökümlerin, dövmelerin veya önceden şekillendirilmiş taslakların işlenmesi için son derece etkilidir; takım hareketlerini hammaddenin fiilen bulunduğu yerde yoğunlaştırarak programlama süresini ve cycle sürelerini önemli ölçüde azaltır.

Cycle, nihai programlanan profili, belirlenen kesme payları ve relief offsetlerine göre kademeli olarak dışarıya doğru kaydırarak çalışır. Bir dizi division pasosu boyunca CNC kontrolör, döküm parça içine eşit şekilde inmek için takım yollarını otomatik olarak yeniden hesaplar. Son paso bitmiş parça konturuna paralel olduğundan, son derece üniform bir stok payı korur; bu da sonraki finishing operasyonları sırasında tutarlı chip yükleri ve öngörülebilir takım aşınması sağlar.

Komut Yapısı

G73 komutunu çalıştırmak, ilk blokta kesme parametrelerini ve ikinci blokta hedef profil koordinatlarını tanımlamak için net bir sözdizimi bölümü gerektirir. İlk blok, mutlak veya artımlı escape mesafelerini ve bölme sayısını belirterek CNC kontrolöre kaç tane kaba işleme katmanı oluşturacağını söyler. Bu durum, operatörlerin kesme derinliklerini komut bloğundan veya kontrol parametrelerinden kolayca ayarlamasına olanak tanır.

İkinci blok, finiş payları ve kesme feedrate değeri ile birlikte kontur şekil programının başlangıç ve bitiş sıra numaralarına referans verir. CNC, bu sıra numaraları arasındaki NC bloklarını tarar, geometriyi hesaplar ve paralel takım yollarını ölçeklendirir. Şekil programının kendisi, iş parçasının bitmiş boyutlarını tanımlayan standart mutlak veya artımlı koordinatlarda yazılabilir.

; Fanuc ve Siemens 2 Bloklu Sözdizimi:
G73 U(Δi) W(Δk) R(d) ;
G73 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F_ S_ T_ ;
; Mitsubishi 2 Bloklu Sözdizimi:
G73 Ui Wk Rd ;
G73 Aa Pp Qq Uu Ww Ff Ss Tt ;
; Mitsubishi CNC Özel 1 Bloklu Sözdizimi:
G73 P_ Q_ U_ W_ I_ K_ D_ F_ S_ T_ ;

Marka Uygulamaları

Fanuc

In Fanuc systems, G73 is a non-modal cycle that calculates multiple roughing passes parallel to the workpiece profile, saving hundreds of lines of code when turning castings or forgings. Clearance and escape values are defined by two key parameters: Parameter 5135 sets the X-axis escape distance, and Parameter 5136 sets the Z-axis escape distance.

The G-code is implemented as a two-block cycle, where the first block sets the offsets and division count, and the second block defines the profile boundary and finish allowances.

Warning: When high-speed interblock movement is enabled via parameter 5123#1 (HMC), operators must never perform a quick program restart mid-cycle. Bypassing the buffer triggers a 'DATA IS INCORRECT' warning, leading to unpredictable and dangerous tool movements.

Siemens

In Siemens systems, G73 efficiently removes material parallel to the final contour of pre-formed cast-iron or forged blanks. Advanced programmers can dynamically adjust the X-axis escape distance during execution via the GUD7 parameter ZSFI[1] in the Siemens controller memory.

The G-code follows standard ISO Dialect syntax, allowing seamless execution of legacy multi-block repetitive cycles on modern Siemens controls.

Warning: Attempting to execute G73 within MDA mode will immediately paralyze the channel, outputting Alarm 14011 and forcing a full system reset.

Mitsubishi

In Mitsubishi Lathe (L) systems, the G73 formed material rough cutting cycle calculates toolpaths parallel to the profile, avoiding redundant linear cuts on uneven casting shapes. The cutting allowance and division values are tied to reversible parameters: parameter #8053 stores X-axis allowances, and parameter #8055 stores the divisions.

The G-code supports both conventional two-block syntax and a proprietary one-block 'MITSUBISHI CNC Special Format' to optimize legacy program structures.

Warning: If the finished shape program exceeds the maximum block limit, the controller will immediately halt execution and trigger Alarm P202 (Block over), requiring profile simplification.

Marka Karşılaştırmaları

Teknik Analiz

Kontrol mimarilerinin analiz edilmesi, her markanın model tekrarlama (pattern repeating) hesaplamalarını temelde farklı yürütme motorları aracılığıyla ele aldığını ortaya koymaktadır. Fanuc, güvenliği sağlamak için büyük ölçüde donanımlı sistem parametrelerine ve katı blok kontrollerine dayanır. Sıra Numarası Ön Kontrolü (parametre 5102#2 QSR) gibi özellikleri entegre ederek Fanuc kontrolü, tezgah eksenleri hareket etmeye başlamadan önce bile bitiş sıra bloğunun varlığını doğrulamak için programı tarar. Bu durum, eksik şekil tanımlarının çalıştırılmasına karşı matematiksel bir koruma görevi görür.

Siemens ise aksine, ISO G73 komutunu gelişmiş bir 'shell cycle' (kabuk cycle) mimarisine dönüştürür. Kontrol ünitesi G73 ile karşılaştığında doğrudan alt düzey bir rutin yürütmez; bunun yerine adresleri ayrıştırır, bunları kanala özgü Global User Data (GUD) değişkenlerine eşler ve yerel Siemens standart cycle'larını yürütür. Bu yaklaşım, eski ISO kodlarının modern, yüksek hızlı kapalı çevrim (closed-loop) algoritmalarından yararlanmasını sağlar. Ek olarak, Siemens'in dinamik dialect kayması o kadar radikaldir ki, ISO Dialect Modu C'ye geçiş, G73'ü tamamen standart bir boyuna talaş kaldırma cycle'ına (G71 işlevi) yeniden atayarak model tekrarlamayı G75'e kaydırır.

Mitsubishi, tersine çevrilebilir HMI etkileşimli parametreleri doğrudan G-code yürütme işlemiyle entegre ederek son derece operatör odaklı bir yaklaşım benimser. Kesme payları ve bölme pasoları #8053, #8054 ve #8055 parametrelerine bağlıdır. Bu benzersiz mimari, operatörlerin atölye HMI ekranında gerçek zamanlı işleme ayarlamaları yapmasına olanak tanır ve bu da cycle parametrelerini anında günceller veya tam tersi şekilde çalışır. Ek olarak Mitsubishi, hem açılı parantez içindeki alfanümerik şekil programı dosya adlarını (örneğin <FORGED_PROFILE>) hem de program boyutunu önemli ölçüde azaltan ve dosya organizasyonunu kolaylaştıran sıkıştırılmış tek bloklu formatı destekleyen tek kontrol ünitesidir.

Program Örnekleri

Fanuc Örnek

; Fanuc: G73 U5.0 W2.0 R4;
; Fanuc: G73 P100 Q200 U0.5 W0.1 F0.25;
; Fanuc: G70 P100 Q200;

kuru çalıştırma (dry run): Takım, döküm taslağının dışındaki cycle başlangıç noktasına hızlı hareket eder (rapid-traverses). İlk G73 bloğu, X ekseninde 5.0 mm (yarıçap) ve Z ekseninde 2.0 mm relief okuyarak malzemeyi 4 kaba işleme pasosuna böler. İkinci G73 bloğu, X ekseninde 0.5 mm ve Z ekseninde 0.1 mm finiş payı bırakarak ve 0.25 mm/dev (mm/rev) feedrate ile besleyerek N100 ila N200 sıra bloklarını çağırır. Kontrolör, her pasoda kontura daha da yaklaşan 4 paralel paso hesaplar. Her pasonun sonunda takım geri çekilir (retracts) ve başlangıç koordinatına geri döner. G70, kalan stoku temizleyerek profil üzerinde son finiş pasosunu yürütür.

Siemens Örnek

; Siemens: G99 G00 X200 Z10 M3 S500
; Siemens: G73 U1.0 W1.0 R3
; Siemens: G73 P14 Q19 U0.5 W0.3 F0.3

kuru çalıştırma: G99, devir başına ilerleme (feed per revolution) ayarlayarak spindle 500 RPM hızda dönerken X200 Z10 koordinatına hızlı hareket (rapid-traverses) gerçekleştirir. İlk G73 bloğu, 3 bölme sayısı ile hem X hem de Z ekseninde 1.0 mm'lik bir escape mesafesi belirtir. İkinci G73 bloğu, N14 ila N19 blokları arasındaki kontur tekrarlamasını yürüterek 0.3 mm/dev feedrate ile 0.5 mm X ekseni ve 0.3 mm Z ekseni finiş payı uygular. Kontrol ünitesi bu değerleri Global User Data içine eşler ve optimize edilmiş kabuk cycle'ı (shell cycle) çalıştırır. Takım, nihai şekil profiline paralel olarak aşağı inen 3 paralel kaba kesim gerçekleştirir. Son kaba talaş pasosundan sonra takım otomatik olarak başlangıç noktasına (X200 Z10) hızlı hareketle geri döner.

Mitsubishi Örnek

; Mitsubishi: G73 P10 Q20 U0.5 W0.2 I5.0 K2.0 D3 F0.3 ;

kuru çalıştırma: Tek bloklu G73 komutu verilerek N10 ve N20 sıra numaraları arasında tanımlanan bitmiş şekli çağırır. Kontrolör, doğrudan bloktan X ekseni kesme payı I5.0 (5.0 mm) ve Z ekseni kesme payı K2.0 (2.0 mm) okur. Malzeme kaldırmayı 3 pasoya (D3) böler; X ekseninde 0.5 mm (U0.5) ve Z ekseninde 0.2 mm (W0.2) finiş payı ile 0.3 mm/dev feedrate bırakır. Kontrol ünitesi bu değerleri dinamik olarak #8053 ve #8055 parametrelerine yazar. Makine, her pasodan sonra başlangıç konumuna geri çekilerek (retracting) 3 paralel kontur pasosu yürütür. Nihai kaba işleme profili oluşturulur ve finiş cycle'ı için eşit bir stok katmanı bırakılır.

Hata Analizi

Uygulama Notu

Döküm veya dövme parçaların işlenmesi sırasında taretin parça veya mengene çenesine çarpması gibi bir kazanın maliyeti, yalnızca kırılan bir karbür uç veya hasar gören taretle sınırlı kalmaz; bu durum, saatlik duruş süresi (downtime) kayıplarına ve pahalı ham malzemelerin hurda (scrap) olmasına yol açar. Bu tür yüksek maliyetli hataların önlenmesi, kontrol ünitelerinin özel parametrik yapılarının doğru yönetilmesine bağlıdır. Örneğin Fanuc sistemlerinde, parametre 5123#1 (HMC) etkinleştirildiğinde bloklar arası hareketlerin hızlandırılması cazip görünse de, cycle ortasında yapılacak kontrolsüz bir program restart işlemi tampon belleğin (buffer) devre dışı kalmasına neden olarak 'DATA IS INCORRECT' uyarısını tetikler ve taretin öngörülemeyen şekilde çarpışmasına yol açar. Benzer şekilde, Siemens kontrolöründe G73 cycle'ını MDA modunda çalıştırmaya kalkışmak, kanalı anında kilitleyerek Alarm 14011 hatasıyla üretimi tamamen durdurur. Operatörler, bu duruş süresi risklerini azaltmak için Siemens'te GUD7 dizinindeki _ZSFI[1] parametresini kullanarak kaçış mesafelerini dışarıdan dinamik olarak ayarlamalıdır. Mitsubishi tarafında ise #8053 U ve #8055 R tersine çevrilebilir parametreleri (reversible parameters), operatörün G-code satırlarına müdahale etmeden HMI ekranından gerçek zamanlı derinlik ayarı yapmasını sağlayarak ayar sürelerini kısaltır ve hatalı veri girişinden kaynaklanan hurda riskini ortadan kaldırır. En karmaşık döküm parçalarında bile program organizasyonunu basitleştirmek ve bellek aşımı (Alarm P202) kaynaklı duruş sürelerini engellemek için, Mitsubishi'nin tescilli tek bloklu formatı (I, K, D adresleri ile) kullanılmalı veya bitmiş profil bir alt programa aktarılarak <FORGED_PROFILE> gibi alfanümerik dosya adlarıyla çağrılmalıdır.

İlişkili Komut Ağı

• G70, G71 ve G72 torna kaba ve finiş cycle'ları: G70 finiş cycle'ı G73 bloklarında tanımlanan şekil üzerindeki son pasoyu yürütürken, G71 ve G72 standart çubuk stok ve alın kaba işleme operasyonları için talaş kaldırma sağlar.
• G01/G02/G03 (Linear/Circular Interpolation): Bu temel interpolation komutları, parçanın nihai geometrisini oluşturmak için P ve Q sıra numaraları arasındaki finiş şekil profili içinde programlanır.
• G68 Koordinat Döndürme (Coordinate Rotation): Bu komut, programlanan koordinat sistemini döndürerek çok eksenli torna merkezlerinde model tekrarlama geometrilerinin belirli açılarda işlenmesini sağlar.
• G68.2 Eğik Çalışma Düzlemi (Tilted Working Plane): Bu gelişmiş komut, çok eksenli işleme için eğik bir düzlem oluşturarak G73 gibi standart hazır cycle'ların standart dışı koordinat düzlemlerinde yürütülmesini sağlar.
• M98/M99 (Subprogram Call and Return): Bu komutlar, P ve Q profil tanımlama aralığına yerleştirildiğinde genellikle kısıtlanan veya katı format kurallarına tabi olan harici alt programları çağırır ve geri döndürür.

Sonuç

Döküm ve dövme gibi önceden şekillendirilmiş malzemelerin kaba talaş işlemesinde G73 pattern repeating cycle'ının doğru uygulanması, doğrudan çevrim sürelerinin kısalmasını ve işleme maliyetlerinin düşmesini sağlar. Üretimde plansız duruş süresi (downtime) risklerini önlemek ve hatalı kaçış yolları nedeniyle pahalı döküm parçaların hurda (scrap) olmasını engellemek için, her kurulum öncesinde kontrol ünitesine özgü parametrelerin doğrulanması şarttır. Operatörler ve programcılar, başlangıç koordinatlarını daima kaba taslağın en dış sınırından en az 5 mm uzakta belirlemeli, kesme payı işaretlerini geometri yönüyle eşleştirmeli ve Siemens MDA modunda çalıştırma gibi kısıtlamalara titizlikle uymalıdır. Bu teknik disiplin, iş mili hasarlarını önlerken makine verimliliğini en üst düzeye çıkaracaktır.

Sıkça Sorulan Sorular

G73 çevriminde taretin geri çekilme hareketi sırasında döküm malzemeye çarpması nasıl önlenir?

Bu durum, cycle başlangıç noktasının kaba parça yüzeyine çok yakın veya işlenmemiş bir cebin içine programlanmasından kaynaklanır. G73, her pasonun ardından başlangıç noktasına düz bir çizgide geri döndüğünden yoldaki engeller çarpışmaya yol açar. Eylem: Çevrim başlangıç koordinatını X ve Z eksenlerinde döküm parçanın en dış sınırından en az 5 mm uzakta tanımlayın.

Fanuc PS0321 alarmı alındığında hangi parametre veya komut kontrol edilmelidir?

PS0321 alarmı, G73 bloğundaki R adresinin (bölme sayısı) sıfır, negatif veya tanımsız olması durumunda tetiklenir. Eylem: İlk G73 bloğu içerisindeki R değerini pozitif bir tamsayı olarak (örneğin R4) güncelleyin veya kontrol ünitesindeki varsayılan bölme sayısını belirleyen Parameter 5137 değerini kontrol edin.

Mitsubishi kontrol ünitesinde G73 kaba talaş derinliği programı değiştirmeden nasıl optimize edilir?

Mitsubishi'nin HMI etkileşimli tersine çevrilebilir parametreleri (reversible parameters), program metnini düzenlemeden kaba işleme paylarını ayarlamaya imkan tanır. Eylem: Tezgah kontrol panelindeki parametre ekranından #8053 (X ekseni payı) ve #8055 (bölme sayısı) değerlerini manuel olarak değiştirerek gerçek zamanlı optimizasyon sağlayın.