G96 ve G97 Sabit Yüzey Hızı ve Sabit Devir: CNC Torna Kılavuzu

Giriş

CNC torna tezgahında maksimum iş mili devri sınırlaması (clamp) yapılmadan G96 constant surface speed (CSS) komutunun çalıştırılması, kesici takım X0.0 koordinatına yani dönme merkezine doğru ilerledikçe kontrol ünitesinin devri matematiksel olarak sonsuza doğru tırmandırmaya çalışmasına neden olur. Bu durum, dönen aynadan (chuck) ağır iş parçasının büyük bir merkezkaç kuvvetiyle fırlayarak tezgah kapısına ve taret gövdesine şiddetle çarpmasına, pahalı karbür katerlerin kırılmasına, iş mili rulmanlarının bükülmesine ve anında yüksek maliyetli bir hurda (scrap) oluşmasına yol açar. Saniyeler içinde gerçekleşen bu kaza, işletmeye binlerce liralık parça hurdası ve haftalarca sürecek plansız duruş süresi (unplanned downtime) olarak geri döner. Torna ve mill-turn operasyonlarında bu yıkıcı riskleri bertaraf etmek için G96 (Sabit Yüzey Hızı) ve G97 (Sabit Devir) G-kodlarının, doğru emniyet parametreleri ve devir sınırlama komutlarıyla birlikte kullanılması zorunludur.

Teknik Özet

Teknik Özellik	Spesifikasyon Detayları
Temel G-Kodları	G96 (Sabit Yüzey Hızı AÇIK), G97 (Sabit İş Mili Devri / RPM Modal İptal)
Modal Grubu	Modal G-kodu Grubu 02 (Fanuc / Mitsubishi) · İş Mili Kontrolü Modal Grubu (Siemens)
Desteklenen Kontrolörler	Fanuc (Sistem B/C ve Standart T-serisi), Siemens SINUMERIK, Mitsubishi M800V/M80V
Kritik Parametreler	Fanuc: 3770 (Radyal eksen), 3771 (Min RPM), 3712 bit 4 (CSA), 3708 bit 5 (SOC) · Siemens: MD20100 (Enine eksen), SD43230 (LIMS limiti) · Mitsubishi: #1181 (G96 Ekseni), #1087 (G00 Hızlı CSS)
Temel Fiziksel Kısıtlamalar	Silindirik enterpolasyon (G07.1) ve diş çekme (rigid tapping) çevrimleri sırasında yasaktır. İş mili dönme merkezi, enine geometri ekseninin mutlak sıfırı olmalıdır. G96 aktifken dişli kademesi değişimleri (M40-M44) kilitlenir.

Hızlı Okuma

• Öncelikle emniyet devir sınırlamasını uygulayın: Tehlikeli iş mili hızlanmasını önlemek için G96'dan önce her zaman G50/G92 (Fanuc/Mitsubishi) veya LIMS (Siemens) kodlarını programlayın.
• Yüzey Kalitesi: Sabit Yüzey Hızı (G96), kesici takım X0 eksenine yaklaştıkça iş mili devrini (RPM) dinamik olarak artırarak kesme koşullarının tekdüze kalmasını sağlar ve takım aşınmasını minimuma indirir.
• Sabit Devirli Operasyonlar: Takım konumundan bağımsız olarak kararlı bir dönme hızını korumak için delik delme, raybalama veya diş çekme gibi merkez hattı operasyonlarında Sabit Devir (G97) kullanın.
• İlerleme Hızı Bağlantısı: Devir başına ilerleme (G94 ve G95 İlerleme Modları) aktifken, eksen ilerleme hızı iş mili devriyle birlikte otomatik olarak hızlanır ve dinamik eksen hareketini hızlandırır.
• Çok Eksenli Haritalama: Referans eksenler, P-adresi veya Siemens SCC komutu aracılığıyla anında yeniden atanabilir; bu da karmaşık mill-turn ve çok milli işlemeyi mümkün kılar.
• Diş Çekme Kilitleri: Diş adımı bozulmalarını ve kılavuz çekme hatalarını önlemek amacıyla diş çekme çevrimleri sırasında iş mili devri yeniden hesaplamaları otomatik olarak askıya alınır.

Temel Kavramlar

Metal kesme işlemlerinde, iş parçası malzemesinin kesici ucun kenarından geçtiği doğrusal hız, kesme hızı (v_c) olarak tanımlanır. Matematiksel olarak bu ilişki v_c = (π × D × n) / 1000 formülüyle ifade edilir. Burada D, kesici ucun temas ettiği iş parçası çapını, n ise iş milinin dönme hızını (RPM) temsil eder. Bir torna tezgahı sabit bir RPM (G97) altında çalışırken, kesici takım parçanın dış çapından merkeze doğru ilerledikçe doğrusal kesme hızı sürekli olarak düşer. Doğrusal hızdaki bu düşüş, talaş kalınlığında değişime, alın tornalama yapılan yüzeylerde kalitesiz pürüzlülüğe ve kesici uç üzerinde aşırı termal strese yol açarak takım ömrünü ciddi şekilde kısaltır.

Bu olumsuzluğun önüne geçmek için Sabit Yüzey Hızı (G96), CNC kontrolörüne gerekli iş mili devrini gerçek zamanlı olarak dinamik olarak hesaplamasını bildirir. Enine eksen (genellikle radyal X ekseni) dönme merkezine yaklaştıkça, kontrolör programlanan kesme hızını korumak için iş milini otomatik olarak hızlandırır. Bu durum, tüm alın profili boyunca mükemmel derecede tekdüze bir yüzey kalitesi garanti eder ve kesici takımların optimum kesme verimliliğinde çalışmasını sağlar. Aksine, G97 komutu sabit yüzey hızını devre dışı bırakır ve iş milini sabit bir devir hızına kilitler. G97, takım kesme eyleminin kesinlikle iş mili dönme ekseni boyunca yoğunlaştığı işlemler (örneğin punta deliği delme, raybalama ve kılavuz çekme) veya diş çekme çevrimlerinde olduğu gibi iş mili dönmesi ile doğrusal eksenlerin mekanik senkronizasyonunun kilitlenmesi gereken operasyonlar için elzemdir.

Komut Yapısı

CNC programlama, kontrolörün markasına ve modeline bağlı olarak belirli sözdizimi (syntax) formatları gerektirir. İş mili devir sınırlaması (clamp) temel bir emniyet barajı olduğundan, G96'nın etkinleştirilmesinden önce veya onunla aynı blokta bildirilmelidir. Yanlış sözdizimi kullanılması veya sınırlama komutunun atlanması, anında program duruşlarına veya tehlikeli çalışma senaryolarına yol açar.

Üç büyük endüstriyel kontrolör sistemi için komut bloğu formatları şu şekilde yapılandırılmıştır:

• Fanuc Tornaları (T-serisi): Önce G50 S[MaxRPM]; ve ardından G96 S[CuttingSpeed] M03; yazılır. Sabit Yüzey Hızını iptal etmek ve devri kilitlemek için: G97 S[FixedRPM] M03; komutu verilir. Fanuc İşleme Merkezleri (M-serisi) veya G-kodu Sistem B/C altında çalışan torna programları, maksimum devir sınırlaması için G50 yerine G92 komutunu kullanır. İsteğe bağlı bir P adresi, aktif koordinat hesaplama eksenini seçer.
• Siemens Kontrolleri: Önce LIMS = [MaxRPM]; ve ardından G96 S[CuttingSpeed] M3; yazılır. Siemens gelişmiş kesme kodları sunar: G961 sabit kesme hızını doğrusal bir ilerleme hızıyla (mm/dak) etkinleştirirken, G971 sabit yüzey hızını iptal eder ve doğrusal ilerleme hızını zorunlu kılar. SCC[eksen] komutu, program ortasında hesaplama ekseninin yeniden atanmasına izin verir.
• Mitsubishi Kontrolleri: Önce G92 S[MaxRPM] [QMinRPM]; ve ardından G96 S[CuttingSpeed] [Paxis]; yazılır. İptal etmek için: G97 S[FixedRPM];. Mitsubishi, G92/G50 bloğu içinde Q adresini kullanarak benzersiz bir şekilde minimum emniyet devri sınırlamasını destekler.

Marka Uygulamaları

Fanuc

Fanuc CNC kontrolörleri, iş mili hızı mantığını yüksek derecede parametre özelleştirmesiyle yönetmek için modal Grup 02 komutlarını kullanır. Radyal hesaplama ekseni varsayılan olarak fiziksel X eksenine eşlenir, ancak tezgah üreticileri diğer eksenleri desteklemek için parametre 3770'i yapılandırabilir. G96 etkinleştirildiğinde, takım radyal mesafesi azaldıkça iş mili devri gerçek zamanlı olarak hızlanır. Ancak operatörler, yüksek hızlı dönme tehlikelerini önlemek için aktif koordinat sistemlerini ve fiziksel ayna limitlerini dikkatle kontrol etmelidir.

Tehlikeli iş mili hızlanmalarını önlemek için parametre 3712 bit 4 (CSA) değeri 1 olarak ayarlanabilir; bu, tezgahın açılışından itibaren bir maksimum iş mili devri sınırlama komutu (G50 veya G92) yürütülmeden G96 bloğu komut edilirse kontrolörün PS5557 alarmı vermesini ve yürütmeyi durdurmasını zorunlu kılar. Ek olarak, parametre 3708 bit 5 (SOC) override (hız aşımı) düğmesini kontrol eder: 1 olarak ayarlandığında, kontrolör operatörün iş mili override hesaplamasından *sonra* maksimum devir sınırını uygular; böylece operatör override düğmesini %120'ye getirse bile iş milinin emniyetli G50 limitini aşması engellenir.

Parametreler	Alarm Kodları	Sürüm Farklılıkları
3770: G96 için radyal hesaplama referansı olan varsayılan eksen tanımlayıcısı (0 ila eksen sayısı). 0 ise P adresinin etkisi yoktur. 3771: Sabit yüzey hızı (G96) sırasında izin verilen minimum iş mili devri (0 ila 99.999.999 min−1). 3708 bit 5 (SOC): Override emniyeti (0 = sınırlamayı override hesaplamasından önce uygula; 1 = sınırlamayı override hesaplamasından sonra uygula [güvenli]). 3712 bit 4 (CSA): Eksik hız sınırlama kilidi (0 = alarm yok; 1 = PS5557 alarmı).	PS5557: G96 öncesinde eksik iş mili devir sınırlaması ayarı. PS5355: Çoklu iş mili seçimi sırasında kesme hızı S kodu eksik. PS0190: P-adresi ataması aracılığıyla eksen adresi çakışması. PS0200: Diş çekme (rigid tapping) çevrimi sırasında geçersiz G96 komutu (parametre 5209 bit 6 değeri 1 iken).	İşleme merkezleri (M-serisi) ve G-kodu B ve C sistemlerini kullanan tornalar, maksimum iş mili devir sınırlamasını ayarlamak için G92 komutunu gerektirir. Varsayılan G-kodu A sistemi altında çalışan tornalar ise iş mili devir sınırlaması için G50 komutunu kullanır.

Operatörler, G96'yı çalıştırırken punta (tailstock) mesafesini ve ayna çenelerinin sıkma kuvvetini (jaw grip force) dikkatle doğrulamalıdır. Devir başına ilerleme modunda ilerleme hızı fiziksel olarak iş mili devrine (RPM) bağlı olduğundan, doğrusal eksen ilerleme hızı parçanın merkezine yaklaştıkça hızla tırmanacaktır ve emniyet bölgeleri göz ardı edilirse mekanik çarpmalara yol açabilir.

Siemens

Siemens SINUMERIK kontrolleri, makine verisi MD20100'de enine eksen olarak tanımlanan geometri eksenine göre gerekli iş mili devrini hesaplayarak son derece esnek bir iş mili hız kontrolü sunar. Bu yapılandırma, hassas Takım Merkezi Noktası (TCP) hesaplamalarına olanak tanır. Ancak, programcılar enine eksen sıfır noktasının iş mili dönme merkezi ile kusursuz şekilde hizalandığından emin olmalıdır. ATRANS gibi programlanabilir ofsetler kullanarak koordinat sistemini fiziksel merkezden uzaklaştırmak, kontrolün yanlış çaplar hesaplamasına yol açar; bu da hatalı kesme hızlarına ve iş parçasında hasarlara neden olur.

Siemens sistemi, master iş milinin maksimum devrini sınırlamak için modal bir LIMS ayarı gerektirir. Negatif bir iş mili devir sınırı değeri programlanması, anında Alarm 14820'yi tetikler ve programı durdurur. Eğer enine eksen MD20100 parametresinde tamamen tanımsız bırakılmışsa, kontrolör hatalı ve kontrolsüz hareketi önlemek için derhal Alarm 10870 hatası üretir. G96 veya G961 aktifken otomatik dişli kademesi değişimleri (M40) tamamen bloke edilir.

Parametreler	Alarm Kodları	Sürüm Farklılıkları
MD20100 $MC_DIAMETER_AX_DEF: Enine geometri eksen işlevi ayarı. SD43230 $SA_SPIND_MAX_VELO_LIMS: Aktif LIMS iş mili devir sınırlaması saklama alanı (0.1 ila 99.999.999.9 dev/dak). SD43210 $SA_SPIND_MIN_VELO_G25: İş mili devri alt sınır ayarı. MD35140 $MA_GEAR_STEP_MIN_VELO_LIMIT: Emniyetli dişli kademesi değişimi için minimum devir sınırı.	Alarm 10900: G96/G961 sabit kesme hızı için S değeri eksik. Alarm 14820: LIMS içinde negatif maksimum iş mili devri programlandı. Alarm 10870: Enine eksen MD20100 içinde tanımlanmamış. Alarm 14824: Çakışma: GWPS and sabit kesme hızı (G96) aynı anda aktif. Alarm 10860: Aktif G96/G961 bloğunda F ilerleme değeri eksik.	Yerel Siemens modunda (G290), G96'nın etkinleştirilmesi otomatik olarak devir başına ilerlemeyi (G95) açarken, G961 doğrusal yol ilerlemesini (G94) zorunlu kılar. ISO Dialect modunda (G291) ise özel komut G973, aktif LIMS sınırlamasını açıkça devre dışı bırakarak CSS'yi iptal eder.

Operatörler, G96 ile yapılan bir alın tornalama işleminden standart delik delme işlemine geçerken G97 komutunun verilmesinin iş milini son hesaplanan devirde dondurduğunu unutmamalıdır. İş milinin bir sonraki işlem için emniyetsiz veya verimsiz bir hızda dönmesini önlemek için programcılar, G97'den hemen sonra her zaman yeni bir S-değeri bildirmelidir.

Mitsubishi

Mitsubishi M800V/M80V kontrolörleri, operatörlerin bir P-adresi (örneğin G96 S200 P2) kullanarak referans eksenlerini anında değiştirmelerine olanak tanıyan dinamik iş mili ayarlama yetenekleri sunar. Eğer parametre #1146 ve #1284 emniyet kontrollerini zorunlu kılacak şekilde yapılandırılmışsa, öncesinde G92 iş mili sınırlaması olmadan G96 komutu verilmesi "G96 Clamp Err." alarmını tetikler. Eğer parametre #1284 değeri 1 olarak ayarlanırsa, bu emniyet kontrolü baypas edilir; yani tezgah hiçbir uyarı vermeden çalışmaya devam eder ve takım X0'a geldiğinde iş mili mutlak mekanik maksimum sınıra kadar hızlanarak parçanın merkezkaç kuvvetiyle aynadan fırlamasına yol açar.

Mitsubishi kontrolünün benzersiz bir yeteneği, hızlı koordinat değişimleri (G140/G141) sırasındaki davranışıdır. Aktif bir G96 bloğu sırasında eksenler geçici olarak yer değiştirirse kontrolör bir alarm tetiklemez. Bunun yerine, iş mili hızını en son emniyetli değerinde otomatik olarak kilitler, orijinal eksen düzeni geri yüklenene kadar bekler ve ardından sabit yüzey hızı hesaplamalarına sorunsuz bir şekilde yeniden başlar.

Parametreler	Alarm Kodları	Sürüm Farklılıkları
#1181 G96_ax: CSS varsayılan eksen ayarı. 0 ise eksen 1. eksene kilitlenir (P kodu geçersizdir). #1087 G96_G0: Hızlı hareket (G00) sırasında CSS hesaplama tarzı (0 = hareket boyunca sürekli hesapla; 1 = yalnızca hedef uç noktada hesapla). #1146 Sclamp: İş mili sınırlama komutu aktif kontrol anahtarı. #1284 ext20/bit0: Devir sınırlama kontrolünü devre dışı bırakma (0 = kontrol aktif; 1 = kontrol baypas edilmiş).	G96 Clamp Err.: Öncesinde iş mili devir sınırlaması olmadan G96 komutu verilmesi. Illegal P-No. G96 (P133): P adresiyle aralık dışı eksen seçilmesi. İşlem Hatası (M01 1113): Çapraz sistem çakışması: Başka bir sistemde diş çekme/kılavuz çekme sırasında G96 komutu verilmesi.	Çoklu İş Mili Kontrolü I (L-sistemleri) altında, eksik devir sınırlaması programın durmasına yol açan bir Program Hatası P134 tetikler. Çoklu İş Mili Kontrolü II altında ise eksik sınırlama, G96'yı askıya alan ancak önceki iş mili hızını emniyetli bir şekilde koruyan bir İşlem Hatası M01 1043 tetikler.

Aşırı mekanik aşınmayı önlemek için parametre #1087 (G96_G0) değeri 1 olarak ayarlanabilir. Bu, kesimler arasındaki hızlı hareket (G00) sırasında iş milinin şiddetli bir şekilde hızlanıp yavaşlamasını engeller ve iş mili devrini yalnızca nihai blok uç noktasında hesaplar.

Marka Karşılaştırmaları

Sabit yüzey hızının fiziksel prensipleri tüm platformlarda aynı olsa da, bunun uygulanması, parametre eşlemesi ve emniyet kontrol yöntemleri Fanuc, Siemens ve Mitsubishi arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Aşağıdaki tablo, bu üç temel endüstriyel CNC kontrolör markasının iş mili kontrollerini nasıl yürüttüğüne dair kapsamlı bir karşılaştırma sunmaktadır.

Karşılaştırma Özelliği	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
CSS Etkinleştirme	G96 (Modal Grup 02)	G96, G961, G962 (Modal Grup)	G96 (Modal Grup 02)
Sabit Devir / İptal	G97 (Modal Grup 02)	G97, G971, G972, G973	G97 (Modal Grup 02)
İş Mili Hız Sınır Komutu	G50 S[hız] (Torna Sistem A) G92 S[hız] (Freze / Sistem B/C)	LIMS=[değer] veya LIMS[spindle]=[değer]	G92 S[hız] [Qmin] veya G50 S[hız] [Qmin]
Eksen Yeniden Atama	G96 bloğunda P1 ila P8 (parametre 3770 gerektirir)	SCC[eksen] dinamik olarak programlanır	G96 bloğunda P adresi (parametre #1181 gerektirir)
Minimum Devir Ayarı	Parametre 3771	Ayar Verisi SD43210 $SA_SPIND_MIN_VELO_G25	G92/G50 sınırlama bloğunda Q adresi
Hızlı G00 CSS İşleme	Hareket boyunca sürekli devir yeniden hesaplama	Hareket boyunca sürekli devir yeniden hesaplama	Parametre #1087 G96_G0 ile sürekli (0) veya yalnızca uç nokta (1) seçimi
Çoklu İş Mili Sınırlaması	Yalnızca aktif master iş mili için devir sınurlar	Tek bir blokta 4 iş miline kadar hız sınır tanımlar (LIMS=... LIMS[11]=...)	İş mili seçim parametrelerine göre aktif iş mili için hız sınır tanımlar
Eksik Hız Sınırlama Uyarısı	PS5557 alarmı (eğer parametre 3712 bit 4 = 1 ise)	— (no source)	G96 Clamp Err. (MSC I altında Program Hatası P134 / MSC II altında İşlem Hatası M01 1043)

Teknik Analiz

Bu üç kontrolörün mimarisini incelemek, iş mili devir kontrolüne ilişkin belirgin tasarım felsefelerini ortaya koymaktadır. Fanuc, yoğun şekilde parametre odaklı emniyet barajlarına odaklanır. Parametre 3708 bit 5 (SOC) aracılığıyla kontrolör, tezgah üreticilerinin maksimum iş mili devir sınırlamasını aynanın fiziksel sınırlarına sıkı sıkıya kilitlemesine olanak tanır ve bunu tamamen operatörün override (devir hız aşımı) potansiyometresinden izole eder. Operatör iş mili devrini düğmeden %120'ye çıkarsa dahi, matematiksel devir G50/G92 değerinde sınırlandırılır; bu da ayna çenelerinin merkezkaç kuvveti nedeniyle gevşemesini kesin olarak engeller. Fanuc'un P1 ila P8 adreslemesi ayrıca radyal hesaplamalar için sekiz adede kadar yardımcı eksenin eşlenmesini sağlayarak, çok taretli ve çok kızaklı büyük torna merkezleriyle mükemmel bir uyum sunar.

Buna karşılık Siemens SINUMERIK, gelişmiş algoritmik kontrolü ve parça programlarında dinamik komut esnekliğini ön planda tutar. Siemens, programcının SCC[eksen] komutunu kullanarak aktif enine ekseni dinamik olarak yeniden atamasına izin verir. Örneğin, yardımcı bir Y ekseni bulunan bir mill-turn tezgahında, programcı parametre değiştirmeden program ortasında G96 radyal hesaplamalarını X ekseninden Y eksenine sorunsuz şekilde aktarabilir. Dahası Siemens, programcıların tek bir NC program bloğu içinde dört ayrı iş miline kadar bağımsız devir sınırlamaları tanımlamasına olanak tanır (örneğin: LIMS=3000 LIMS[11]=2500 LIMS[12]=1200). Bu, ana iş mili, karşı iş mili (sub-spindle) ve canlı takımlar üzerinde doğrudan parça programından eş zamanlı kontrol sağlar. G961 ve G973 gibi yerel komutların varlığı, standart ilerleme hızı ilişkilerini dekuple ederek gelişmiş taşlama ve frezeleme operasyonlarını destekler.

Mitsubishi ise Fanuc'ta bulunan dinamik P-adresi haritalamasını akıllı eksen yönetim sistemleriyle birleştirerek hibrit bir yaklaşım benimser. Mitsubishi'nin parametre #1087 (G96_G0) ayarı, son derece etkili bir mekanik aşınma azaltma aracıdır: CSS hesaplamalarını hızlı konumlandırma (G00) bloğunun yalnızca uç noktasıyla sınırlandırarak, kesici boşta ilerlerken iş mili motorunun aşırı derecede hızlanıp yavaşlamasını engeller; bu da enerji tasarrufu sağlar ve iş mili sürücü aşınmasını azaltır. Ek olarak, Mitsubishi'nin eksen değişim mantığı (G140/G141), çok kanallı tezgah sistemlerinde kusursuz bir koordinasyon sunar: G96 aktifken bir eksen değişimi gerçekleştiğinde kontrolör alarm vermez; bunun yerine iş mili devrini son emniyetli değerinde dondurur, eksenler orijinal konumuna dönene kadar bekler ve ardından dinamik sabit yüzey hızı hesaplamalarına otomatik olarak devam eder.

Program Örnekleri

Aşağıdaki program blokları; Fanuc, Siemens ve Mitsubishi kontrolörlerinde maksimum iş mili devir sınırlarını güvenli bir şekilde oluşturmak ve sabit yüzey hızını etkinleştirmek için gerekli doğru programlama sırasını göstermektedir. Her örnek, CNC kontrolünün yürütme sırasında G-kodu satırlarını nasıl yorumladığını ayrıntılarıyla açıklayan adım adım bir kuru çalıştırma (dry run) analizi içerir.

Fanuc Programlama Örneği

G50 S2500;
G96 S150 M03;
G00 X100. Z2.0;
G01 X20. F0.2;
G97 S1200 M03;
G96 S200 P2;

Kuru Çalıştırma (Dry Run) Analizi:

• G50 S2500: Kontrolör, maksimum iş mili devir sınırlamasını okuyarak 2500 RPM'lik kesin bir emniyet tavanı belirler. İş mili henüz dönmeye başlamaz.
• G96 S150 M03: Kontrolör, 150 m/dak kesme hızında Sabit Yüzey Hızını (CSS) etkinleştirir ve iş milini saat yönünde (M03) döndürmeye başlar. İş mili devri, takımın o andaki radyal konumuna göre hesaplanır.
• G00 X100. Z2.0: Takım, hızlı hareketle (G00) X100.0 çapına konumlanır. Kontrolör bu çap için iş mili devrini hesaplar: n = (150 × 1000) / (π × 100) ≈ 477 RPM. İş mili 477 RPM'e yükselir.
• G01 X20. F0.2: Takım, 0.2 mm/dev ilerleme hızıyla X20.0 çapına kadar ilerler. Kontrolör iş milini dinamik olarak hızlandırır: n = (150 × 1000) / (π × 20) ≈ 2387 RPM. Alın tornalama kesimi sırasında iş mili devri 477 RPM'den 2387 RPM'e pürüzsüzce tırmanır.
• G97 S1200 M03: Sabit Yüzey Hızı (CSS) iptal edilir ve iş mili, radyal eksenlerdeki sonraki hareketleri tamamen yoksayarak sabit 1200 RPM hızda kilitlenir.
• G96 S200 P2: 200 m/dak kesme hızıyla CSS tekrar etkinleştirilir ve kontrolör hesaplama referansını parametre 3770 ile tanımlanan 2. geometri eksenine kaydırır.

Siemens Programlama Örneği

N10 LIMS=2500;
N20 G96 S120 M3;
N30 G0 X100 Z2;
N40 G1 X20 F0.2;
N50 G97 S1200 M3;
N60 SCC[X2];
N70 G96 M3 S20;
N80 LIMS=300 LIMS[11]=450 LIMS[12]=800 LIMS[13]=1500;

Kuru Çalıştırma Analizi:

• N10 LIMS=2500: Master iş mili için modal maksimum devir sınırı 2500 dev/dak olarak ayarlanır. Bu değer SD43230 ayar verisinde saklanır.
• N20 G96 S120 M3: Sabit kesme hızı 120 m/dak olarak etkinleştirilir ve master iş mili saat yönünde dönmeye başlar. G96 otomatik olarak devir başına ilerlemeyi (G95) devreye sokar.
• N30 G0 X100 Z2: Takım X100 konumuna hareket eder. Kontrolör gerekli iş mili devrini hesaplar: n = (120 × 1000) / (π × 100) ≈ 382 dev/dak. İş mili 382 dev/dak'ya ulaşır.
• N40 G1 X20 F0.2: Takım, iş parçasını X20 çapına kadar tornalar. İş mili 120 m/dak hızı korumak için dinamik olarak hızlanır: n = (120 × 1000) / (π × 20) ≈ 1910 dev/dak. Bu devir, 2500 dev/dak olan LIMS emniyet sınırının oldukça altındadır.
• N50 G97 S1200 M3: Sabit kesme hızı devre dışı bırakılır. İş mili sabit 1200 dev/dak hıza kilitlenir ve devir başına ilerleme modu aktif kalmaya devam eder.
• N60 SCC[X2]: Sabit kesme hızı hesaplaması için referans eksen, dinamik olarak kanal ekseni X2'ye yeniden atanır.
• N70 G96 M3 S20: CSS, 20 m/dak kesme hızıyla tekrar etkinleştirilir ve iş mili devri hesaplamaları artık kanal ekseni X2'nin konumunu izler.
• N80 LIMS=300 LIMS[11]=450 LIMS[12]=800 LIMS[13]=1500: Master iş mili (300 dev/dak) ve üç yardımcı iş mili (11, 12 ve 13 numaralı miller) için hız sınırları aynı anda tanımlanır.

Mitsubishi Programlama Örneği

G92 S4000 Q200;
G96 S200 P1;
M3;
G0 X100 Z2;
G1 X20 F0.2;
G96 P2;
G97 S1000;

Kuru Çalıştırma (Dry Run) Analizi:

• G92 S4000 Q200: İş mili devir sınırlama limitleri oluşturulur: maksimum sınır 4000 RPM (S4000) ve minimum sınır 200 RPM (Q200) olarak belirlenir.
• G96 S200 P1: Sabit yüzey hızı kontrolü 200 m/dak hızda etkinleştirilir ve hesaplamalar için referans olarak 1. eksen (P1) hedeflenir.
• M3: İş milinin saat yönünde dönmesi başlar. İş mili, takımın o andaki konumu için hesaplanan devirde dönmeye başlar.
• G0 X100 Z2: Takım rapid hızda X100.0 çapına konumlanır. Kontrolör hesaplar: n = (200 × 1000) / (π × 100) ≈ 636 RPM. İş mili 636 RPM'e yükselir.
• G1 X20 F0.2: Takım alın kesimi yapar. Kontrolör X20'ye doğru iş milini dinamik olarak hızlandırır: n = (200 × 1000) / (π × 20) ≈ 3183 RPM. Kesim boyunca iş mili devri pürüzsüzce tırmanır.
• G96 P2: Kontrolör, sabit yüzey hızı hesaplama referans eksenini dinamik olarak 1. eksenden 2. eksene (Z ekseni / 2. eksen) kaydırır.
• G97 S1000: Sabit yüzey hızı iptal edilir ve iş mili sabit 1000 RPM dönme hızında kilitlenir.

Hata Analizi

G96 ve G97 içeren programları kurarken veya değiştirirken operasyonel hatalar ve alarmlar yaygındır. Aşağıdaki tablo, Fanuc, Siemens ve Mitsubishi kontrollerindeki temel alarmları listeleyerek bunların tetiklenme koşulları, operatör belirtileri ile bunları çözmek için gereken kök nedenleri ve çözümleri sunmaktadır.

Alarm / Kod	Tetiklenme Koşulu	Operatör Belirtisi	Kök Neden ve Çözüm
Fanuc PS5557	Güç açıldığından beri bir maksimum iş mili devir sınırlama komutu (G92 veya G50) verilmeden G96 komut edilmesi.	Tezgah, G96 bloğunu yürütmeden hemen önce durur ve ekranda "NO MAX SP SPEED CLAMP COMMAND" görüntüler.	Kök Neden: Parametre 3712 bit 4 (CSA), eksik devir sınırlamalarını engellemek için 1 olarak ayarlanmıştır. Çözüm: G96 bloğundan önce bir G50 (T-serisi) veya G92 (M-serisi) iş mili devir sınırlama bloğu ekleyin.
Fanuc PS0200	Diş çekme (rigid tapping) çevrimi sırasında G96 sabit yüzey hızı kontrolünün aktif olması.	Kontrolör durur ve "ILLEGAL S CODE COMMAND" hatası görüntüler. Diş çekme çevrimi başarısız olur.	Kök Neden: Diş çekme, iş mili ve eksenler arasında katı bir senkronizasyon gerektirir. Parametre 5209 bit 6 değeri 1 olarak ayarlanmıştır. Çözüm: Diş çekme çevriminden (G84/G88) bir önceki bloğa bir G97 sabit devir komutu ekleyin.
Siemens Alarm 10900	Bir parça programında G96 veya G961 ilk kez seçilirken blok içinde bir S kesme hızının belirtilmemiş olması.	Program o blokta durur ve ekranda "No S value programmed for constant cutting speed" uyarısı görüntülenir.	Kök Neden: Kontrolörün belleğinde saklanmış modal bir kesme hızı değeri yoktur. Çözüm: Kesme hızını başlatmak için ilk blokta açıkça bir S değeri (örneğin G96 S150) programlayın.
Siemens Alarm 14820	G96/G961 aktifken LIMS aracılığıyla maksimum iş mili devri için negatif bir değerin programlanmış olması.	NC yürütmesi durur ve "Negative maximum spindle speed programmed for G96, G961" uyarısı gösterilir.	Kök Neden: Negatif değerler, iş mili devir sınırlamaları için matematiksel olarak geçersizdir. Çözüm: LIMS ifadesini 0.1 ila 99.999.999.9 aralığında pozitif bir sınır kullanacak şekilde (örneğin LIMS = 2500) değiştirin.
Siemens Alarm 10870	G96, G961 veya G962 aktif olmasına rağmen arka plan makine verilerinde hiçbir enine eksenin tanımlanmamış olması.	Tezgah durur ve ekranda "No transverse axis defined" uyarısı görüntülenir.	Kök Neden: Enine geometri ekseni, makine verisi MD20100 içinde tanımlanmamıştır. Çözüm: MD20100 parametresinde geometri eksenini (genellikle X) enine referans ekseni olarak tanımlayın.
Mitsubishi G96 Clamp Err.	Öncesinde bir iş mili devir sınırlama komutu (G92/G50) verilmeden G96 komutunun yürütülmesi.	Otomatik çevrim derhal durur ve kontrolör ekranında "G96 Clamp Err." hatası fırlatılır.	Kök Neden: Parametre #1146 (Sclamp) devir sınırlamalarını engellemek için 1 olarak ayarlanmıştır. Çözüm: RESET tuşuna basın, programı inceleyin ve G96 bloğundan önce bir G92 veya G50 devir sınırlama bloğu programlayın.
Mitsubishi Program Error P134	Çoklu İş Mili Kontrolü I: G96 is issued without a speed clamp, and #1448 is set to 0.	Çevrim iptal edilir, G96 bloğu yoksayılır ve ekranda "Program error P134" uyarısı gösterilir.	Kök Neden: Çoklu İş Mili Kontrolü I altında iş mili devir sınırlama kontrolü başarısız olmuştur. Çözüm: Tezgahı sıfırlayın (reset) ve G92/G50 iş mili devir sınırlaması programlayın.
Mitsubishi Operation Error M01 1043	Çoklu İş Mili Kontrolü II: Seçilen iş mili için devir sınırlama komutunun geçersiz olması.	Tezgah durur ve "Operation error M01 1043" işlem hatası uyarısı verir.	Kök Neden: Çoklu İş Mili Kontrolü II altında iş mili sınırlama kontrolü başarısız olmuştur. Çözüm: İş milini seçtikten sonra G92 veya G50 iş mili devir sınırlama komutunu çalıştırın.

Uygulama Notu

CNC torna operasyonlarında iş mili emniyet sınırlamasının (clamp) hatalı yapılandırılması veya programda tamamen ihmal edilmesi, parça hurda (scrap) oranını artıran ve taret gövdesi ile aynanın sertçe çarpışmasına yol açan en kritik risk faktörüdür. Fanuc ve Mitsubishi sistemlerinde G96 sabit yüzey hızı (CSS) modu etkinleştirildiğinde, kesici takım X0.0 koordinatına, yani dönme merkezine doğru yaklaştıkça iş mili devri teorik olarak sonsuza doğru tırmanma eğilimi gösterir. Eğer programda G96 öncesinde bir G50 veya G92 maksimum iş mili devir sınırlama komutu yazılmamışsa, kontrol ünitesi iş milini tezgahın en uç mekanik sınırına kadar hızlandırır. Bu aşırı hızlanma, dönen aynadaki ağır hammadde üzerinde muazzam bir merkezkaç kuvveti oluşturarak ayna çenelerinin gevşemesine, iş parçasının taret gövdesine fırlamasına ve katerlerin kırılmasına neden olur. Bu hasar, işletmeye binlerce liralık parça hurdası ve haftalarca sürecek plansız duruş süresi (unplanned downtime) yükler.

Bu yıkıcı durumları önlemek amacıyla Fanuc kontrolörlerinde parametre 3712 bit 4 (CSA) değeri 1 olarak ayarlanarak, hız sınırlaması eksik olduğunda sistemin PS5557 alarmı ile otomatik çevrimi durdurması sağlanmalıdır. Ayrıca rigid tapping (diş çekme) çevrimlerinde G96'nın iptal edilmeden kullanılması durumunda PS0200 alarmı tetiklenir; çünkü diş çekme işlemleri kesinlikle iş mili dönüşü ile eksen ilerlemesinin mükemmel mekanik senkronizasyonunu (G97 sabit devir) zorunlu kılar. Mitsubishi tezgahlarda da aynı emniyeti sağlamak için parametre #1146 (Sclamp) değeri 1 olarak tutulmalı ve G96 Clamp Err. alarmları titizlikle izlenmelidir. Siemens ünitelerinde de LIMS parametresine girilecek negatif bir değer anında Alarm 14820'yi tetikler. Tüm bu plansız duruşları engellemek, takımların maksimum verimlilikte çalışmasını sağlamak ve hurda maliyetlerini sıfıra indirmek adına, G96 komutunun öncesinde her zaman iş mili emniyet sınırlarının program satırlarına eklenmesi ve tezgahlardaki arka plan parametrelerinin periyodik olarak doğrulanması en güvenli yöntemdir.

İlişkili Komut Ağı

Sabit yüzey hızı işlevleri tek başına çalışmaz. Koordinat sistemi ayarları, ilerleme hızı modları ve diş çekme çevrimleriyle yakından ilişkilidirler. Doğru entegrasyon için aşağıdaki ilgili komutları anlamak önemlidir:

• G54 - G59 (Çalışma Koordinat Sistemleri): G96 hesaplamalarının doğru çap referansı üzerinden yapılmasını sağlayan temel iş parçası sıfır noktaları.
• G90 / G91 (Mutlak ve Artışlı Programlama): İş milini G96 moduna almadan önce eksenlerin mutlak referans noktalarını belirlemek için kullanılan komutlar.
• G50 / G92 (Fanuc/Mitsubishi): Dönme merkezine yakın tehlikeli iş mili hızlanmasını önlemek amacıyla maksimum iş mili devir sınırlamasını (örneğin G50 S2500) ayarlamak ve koordinat sistemi oluşturmak için kullanılır.
• LIMS (Siemens): Parça programı içinde sabit kesme hızı işlevi için üst iş mili devir sınırını (örneğin LIMS=2500) ayarlar.
• SCC (Siemens): Sabit kesme hızı hesaplaması için dinamik olarak bir geometri eksenini enine hesaplama referans ekseni olarak atar.
• G94 / G95 İlerleme Modları: G94 dakika başına ilerlemeyi (mm/dak), G95 ise devir başına ilerlemeyi (mm/dev) belirler. G96 altında, devir başına ilerleme eksen hareketi, iş mili hızlandıkça dinamik olarak hızlanır.
• G32 / G33 / G76: Diş çekme ve kılavuz çekme çevrimleri. Diş hatvesi bozulmalarını önlemek için bu işlemler sırasında kontrolör CSS hesaplamalarını otomatik olarak askıya alır ve iş milini sabit devire (G97) kilitler.

Sonuç

Üretim süreçlerinde duruş sürelerini (downtime) sıfıra indirmek, ayna ve taret çarpışmalarını kalıcı olarak engellemek ve yüksek parça hurda oranlarının önüne geçmek için G96 ve G97 komutlarının emniyetli kullanımı tavizsiz bir kural haline getirilmelidir. CNC programcıları ve kurulum teknisyenleri, tezgaha start vermeden önce programın başında G50, G92 veya LIMS komutunun montajı yapılan ayna ve hammadde ağırlığına uygun olarak deklare edildiğini mutlaka kontrol panelinden doğrulamalıdır. Ayrıca Fanuc 3712 bit 4 veya Mitsubishi #1146 gibi arka plan güvenlik parametreleri aktif tutularak, hız sınırlaması atlandığında tezgahın otomatik olarak alarm verip kilitlenmesi sağlanmalıdır. Kesme operasyonlarına geçilmeden önce kuru çalıştırma (dry run) simülasyonları ile takım yollarının grafik ekranda izlenmesi, yüzbinlerce liralık iş mili ve taret onarım maliyetlerini ve zaman kayıplarını önlemenin en güvenli ve kararlı yoludur.

Sıkça Sorulan Sorular

CNC tornada G96 sabit yüzey hızı aktifken ayna çenelerinin gevşemesini önlemek için hangi parametre ayarlanmalıdır?

Fanuc sistemlerinde ayna çenelerinin merkezkaç kuvvetiyle gevşemesini ve iş parçasının fırlayarak hurdaya ayrılmasını önlemek için parametre 3708 bit 5 (SOC) değeri 1 olarak ayarlanmalıdır. Bu parametre 1 yapıldığında, kontrol ünitesi maksimum devir sınırlamasını (G50) operatörün spindle override (devir hız aşımı) düğmesini %120'ye getirmesinden sonra uygular; böylece emniyet sınırı hiçbir koşulda aşılamaz. Eyleme yönelik pratik ipucu: Tezgahınızın sistem parametre ekranına girerek 3708#5 (SOC) parametresini 1 olarak güncelleyin ve ayna sıkma basıncını periyodik olarak manometreden kontrol edin.

Mitsubishi kontrolörde G96 komutunun hızlı hareketler (G00) sırasında motoru yormasını ve sürücü arızasını nasıl engelleriz?

Mitsubishi ünitelerinde parametre #1087 (G96_G0) değeri 1 olarak ayarlandığında, kontrol ünitesi hızlı hava hareketleri (G00) boyunca sürekli devir hesaplaması yapmayı durdurur ve iş mili devrini yalnızca hareketin nihai hedef uç noktasında hesaplar. Bu ayar, boşta konumlanma sırasında iş mili motorunun ve sürücüsünün gereksiz yere aşırı ivmelenip yavaşlamasını engelleyerek elektrik sarfiyatını düşürür, motor ömrünü uzatır ve aşırı ısınma kaynaklı plansız duruş sürelerini ortadan kaldırır. Eyleme yönelik pratik ipucu: Mitsubishi tezgahınızda parametre ekranından #1087 G96_G0 değerini 1 olarak değiştirerek motor ve sürücü üzerindeki termal yükü hafifletin.

Siemens ISO Dialect modunda G973 komutu ne işe yarar ve diş çekme öncesinde kullanımı neden risklidir?

Siemens ISO Dialect modunda (G291) kullanılan G973 komutu, sabit yüzey hızını (G96) iptal ederek sabit devir moduna geçerken aynı zamanda aktif olan LIMS maksimum iş mili devri sınırlamasını da tamamen kaldırır. Bu durum, diş çekme (tapping/threading) veya punta açma gibi merkez hattı operasyonlarında eğer yeni bir S kodu programlanmamışsa iş milinin kontrolsüz tırmanmasına veya diş adımının bozulup parçanın hurdaya gitmesine yol açabilir. Eyleme yönelik pratik ipucu: Emniyeti riske atmamak için G973 yerine standart G97 komutunu kullanmayı tercih edin ve G97'yi çağırdığınız satırda her zaman hedef emniyet devrini açıkça (örneğin G97 S1200 M3) belirtin.