1
Politechnika Poznańska
Instytut Technologii Mechanicznej
Laboratorium
Obrabiarek Sterowanych Numerycznie
Nr 4
Programowanie dialogowe w układzie sterowania firmy Heidenhain
z wykorzystaniem cykli obróbkowych
Poznań 2002
2
1. Wstęp
W celu ułatwienia programowania zabiegów standardowych np. głębokiego wiercenia oraz
usuwania materiału z obszarów zamkniętych wprowadzono w układach sterowania typu TNC
cykle obróbkowe.
Najważniejsze cykle obróbkowe w układzie TNC 407 to:
Cykle proste
Nr Nazwa Funkcja
cyklu
1 PECKING wiercenie,
2 TAPPING gwintowanie,
17 RIGID TAPPING gwintowanie,
18 THREAD CUTTING frezowanie gwintów,
3 SLOT MILLING frezowanie kieszeni wpustowych,
4 POCKET MILLING frezowanie kieszeni prostokÄ…tnych,
5 CIRCULAR POCKET MILLING frezowanie kieszeni okrągłych,
Cykle SL I
Nr Nazwa Funkcja
cyklu
14 CONTOUR GEOMETRY definiowanie zarysu,
21 PILOT DRILLING nawiercanie,
22 ROUGH-OUT obróbka zgrubna,
23 CONTOUR MILLING frezowanie zarysu,
25 CONTOUR TRAIN Frezowanie zarysu otwartego (ścieżki)
Transformacja współrzędnych
Nr Nazwa Funkcja
cyklu
7 DATUM SHIFT przesunięcie układu współrzędnych,
8 MIRROR IMAGE odbicie lustrzane,
10 ROTATION obrót,
19 WORKING PLANE pochylenie płaszczyzny
11 SCALING FACTOR Skalowanie
26 AXIS-SPECIFIC SCALING Skalowanie dowolne
Cykle specjalne
Nr Nazwa Funkcja
cyklu
9 DWELL TIME zatrzymanie czasowe,
12 PGM CALL wywołanie programu,
3
Definiowanie cyklu
za pomocą klawiszy kursora wybrać odpowiedni
cykl
lub po wciśnięciu klawisza GOTO należy
wprowadzić numer cyklu
7
Wywołanie cykli
Zależnie od rodzaju cykle mogą być wywoływane:
a) uruchamiane po zdefiniowaniu:
" Cykle transformacji współrzędnych,
" Cykl DWELL TIME
" Cykle SL takie jak CONTOUR GEOMETRY i CONTOUR DATA
b) uruchamiane poprzez wywołanie:
" CYCL CALL - wywoływane w jednym bloku  osobny blok programu.
" M99 - wywoływane w jednym bloku  w funkcja  M
" M89 - aktywne do wyłączenie (funkcja zależna od ustawienia w parametrach)
Uwaga:
- w cyklach współrzędne ruchu w osi narzędzia (zwykle  Z ) są podawane jako
inkrementalne ale bez literki  I ,
- znak przy parametrze DEPTH określa kierunek ruchu:     przeciwnie,  + zgodnie ze
zwrotem osi,
Przykład
6 CYCL DEF 1.0 PECKING
7 CYCL DEF 1.1 SET UP +2
8 CYCL DEF 1.2 DEPTH -15
9 CYCL DEF 1.3 PECKG +10
...
Posuw w cyklach podaje siÄ™ w mm/min a zatrzymanie czasowe (dwell time) w sekundach.
4
2. Cykle podstawowe
PECKING (1)  głębokie wiercenie
Cykl głębokiego wiercenia polega na wielokrotnym wchodzeniu i wychodzeniu narzędzia
z otworu w celu usunięcia wióra.
Definicja cyklu
CYCL DEF  wybrać cykl 1 PACKING
- SETUP CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej (A),
- TOTAL HOLE DEPTH: całkowita głębokość otworu liczona od płaszczyzny roboczej (B),
- PECKING DEPTH: krok wiercenia(C),
- DWELL TIME: opóz
nienie czasowe wysunięcia narzędzia z otworu w sekundach,
- FEED RATE: posuw wiercenia,
Jeśli TOTAL HOLE DEPTH = PECKING DEPTH to narzędzia zagłębia się w materiał w
jednym kroku.
Przykład:
Wykonać otwory wg. rysunku o głębokości całkowitej 15 mm, w jednym przejściu 7.5 mm,
z zatrzymaniem na dnie otworu przez 1 s, z posuwem 80 mm/min.
...
6 CYCL DEF 1.0 PECKING
7 CYCL DEF 1.1 SET UP +2
8 CYCL DEF 1.2 DEPTH -15
9 CYCL DEF 1.3 PECKG +7.5
10 CYCL DEF 1.4 DWELL 1
11 CYCL DEF 1.5 F80
12 L Z+100 R0 FMAX M6
13 L X+30 Y+20 FMAX M3
14 L Z+2 FMAX M99
15 L X+80 Y+50 FMAX M99
16 L Z+100 FMAX M2
5
SLOT MILLING (3)  frezowanie kieszeni prostokÄ…tnych
" Cykl ten wymaga stosowania frezów palcowych z możliwością wiercenia (ISO 1641) lub
nawiercenia w punkcie startu!
" Średnica narzędzia musi być mniejsza od szerokości i długości kieszeni i większa od
połowy szerokości kieszeni!
Przed wywołaniem cyklu narzędzie musi być ustawione w osi kieszeni i przesunięte o
promień narzędzia od krawędzi.
Definiowanie cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 3 SLOT MILLING
- SAFETY CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej (A),
- MILLING DEPTH: całkowita głębokość kieszeni (B),
- PECKING DEPTH: grubość warstwy skrawanej (C),
- FEED RATE FOR PECKING: wartość posuwu przy wchodzeniu w głąb materiału,
- FIRST SIDE LENGTH: długość kieszeni. Znak algebraiczny określa kierunek
skrawania (D),
- SECOND SIDE LENGTH: szerokość kieszeni (E),
- FEED RATE: posuw dla frezowania,
Przykład
Wyfrezować kieszeń wg. rysunku oraz: głębokość całkowita 15 mm, grubość 1 warstwy
5 mm, posuw wgÅ‚Ä™bny 80 mm/min, posuw frezowania 120 mm/min, frez palcowy Ø12mm
10 TOOL DEF 1 L+0 R+6
11 TOOL CALL 1 Z S1500
12 CYCL DEF 3.0 SLOT MILLING
13 CYCL DEF 3.1 SET UP +2
14 CYCL DEF 3.2 DEPTH -15
15 CYCL DEF 3.3 PECKG +5 F80
16 CYCL DEF 3.4 X+50
17 CYCL DEF 3.5 Y+15
18 CYCL DEF 3.6 F120
19 L Z+100 R0 FMAX M6
20 L X+16 Y+25 R0 FMAX M3
21 L Z+2 M99
6
POCKET MILLING (4)  frezowanie kieszeni prostokÄ…tnych
Cykl ten wymaga stosowania freza palcowego z możliwością wiercenia (ISO 1641) lub
nawiercenia w punkcie środkowym kieszeni.
Narzędzie rozpoczyna frezowanie w dodatnim kierunku dłuższej osi kieszeni lub gdy
kieszeń jest kwadratowa to wzdłuż osi Y.
Przed wywołaniem cyklu narzędzie musi być ustawione nad punktem środkowym
kieszeni.
Definiowanie cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 4 POCKET MILLING
- SETUP CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej (A),
- MILLING DEPTH: głębokość kieszeni (B),
- PECKING DEPTH: grubość warstwy skrawanej (C),
- FEED RATE FOR PECKING: posuw dla wchodzenia w głąb (wiercenia),
- FIRST SIDE LENGTH: oznaczenie osi i długość kieszeni (D),
- SECOND SIDE LENGTH: oznaczenie osi i szerokość kieszeni (E),
- FEED RATE: posuw przy frezowaniu,
- ROTATION CLOCKWISE: DR : kierunek skrawania,
DR+ - skrawanie współbieżne,
DR - skrawanie przeciwbieżne,
- ROUNDING-OFF RADIUS R: promień zaokrąglenia narożników,
Przykład
Wyfrezować kieszeń wg rys. i głębokości 10 mm, grubość jednej warstwy 4 mm, posuw
wiercenia 80 mm/min, posuw frezowania
100 mm/min
12 CYCL DEF 4.0 POCKET MILLING
13 CYCL DEF 4.1 SET UP+2
14 CYCL DEF 4.2 DEPTH-10
15 CYCL DEF 4.3 PECKG+4 F80
16 CYCL DEF 4.4 X+80
17 CYCL DEF 4.5 Y+40
18 CYCL DEF 4.6 F100 DR+ R 10
19 L Z+100 R0 FMAX M6
20 L X+60 Y+35 FMAX M3
21 L Z+2 FMAX M99
7
CIRCULAR POCKET MILLING (5)  frezowanie kieszeni okrągłych
Cykl ten wymaga stosowania freza palcowego z możliwością wiercenia (ISO 1641) lub
nawiercenia w punkcie środkowym kieszeni.
Przed wywołaniem cyklu narzędzie musi być ustawione nad punktem środkowym
kieszeni.
Definiowanie cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 5 CIRCULAR POCKET MILLING
- SETUP CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej (A),
- MILLING DEPTH: całkowita głębokość kieszeni (B),
- PECKING DEPTH: grubość warstwy skrawanej (C),
- FEED RATE FOR PECKING: posuw dla wiercenia,
- CIRCLE RADIUS R: promień kieszeni,
- FEED RATE: posuw dla frezowania,
- ROTATION CLOCKWISE: DR : sposób frezowania,
DR+ - frezowanie współbieżne,
DR - frezowanie przeciwbieżne,
Przykład
Wyfrezować kieszeń okrągłą wg. rysunku oraz: głębokość kieszeni 12 mm, grubość warstwy
skrawanej 6 mm
17 CYCL DEF 5.0 CIRCULAR POCKET
18 CYCL DEF 5.1 SET UP +2
19 CYCL DEF 5.2 DEPTH -12
20 CYCL DEF 5.3 PECKG +6 F80
21 CYCL DEF 5.4 RADIUS 35
22 CYCL DEF 5.5 F100 DR+
23 L Z+100 R0 FMAX M6
24 L X+60 Y+50 FMAX M3
25 L Z+2 FMAX M99
8
CYKLE FREZOWANIA KONTURÓW
Informacje podstawowe
Cykle frezowania konturów używa się do frezowania konturów złożonych z kilku zarysów
(do 12 wysp lub kieszeni).
Zarysy definiuje się w podprogramach (na końcu programu po linii zawierającej funkcję
M2 lub M30 i między liniami LBL*  LBL0: gdzie * - numer podprogramu)
UWAGA:
" przy definicji kieszeni narzędzie musi skrawać wewnątrz zarysu, natomiast przy definicji
wyspy narzędzie musi skrawać na zewnątrz zarysu (odpowiednio należy użyć funkcji
kompensacji narzędzia (RL lub RR),
" wszystkie zarysy wykazane w cyklu 14 CONTOUR GEOMETRY muszą być zamknięte
" maksymalna liczba linii programu konturu wynosi 128
Kontur dla cyklu 25 CONTOUR TRAIN nie może być zamknięty.
9
CONTOUR GEOMETRY (14)  definicja konturu z zarysów
W cyklu 14 CONTOUR GEOMETRY
wykazuje się podprogramy zamkniętych
zarysów, z których ma powstać gotowy kontur.
Cykl 14 CONTOUR GEOMETRY jest
aktywny po zdefiniowaniu
zarysy A i B to kieszenie, C i D to wyspy
Definiowanie cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 14 CONTOUR GEOMETRY
- LABEL NUMBERS FOR CONTOUR: lista wykazanych numerów podprogramów,
z których powstanie zamknięty gotowy kontur,
Przykład
4 CYCL DEF 14.0 CONTOUR GEOM
5 CYCL DEF 14.1 CONTOUR LABEL 1/2/3/4
...
36 L Z+200 R0 FMAX M2
37 LBL 1 ;OKRAG A
30 40
38 CC X+30 Y+30
39 L X+5 Y+30 RL
40 C X+5 Y+30 DR+
41 LBL 0
42 LBL 2 ;OKRAG B
43 CC X+70 Y+30
44 L X+95 Y+30 RL
45 C X+95 Y+30 DR+
46 LBL 0
20 20
47 LBL 3 ;KWADRAT C
100
48 L X+20 Y+20 RL
49 L Y+40
50 L X+40
51 L Y+20
52 L X+20
53 LBL 0
54 LBL 4 ;TROJKAT D
55 L X+60 Y+20 RL
56 L X+70 Y+40
57 L X+80 Y+20
58 L X+60 Y+20
LBL 0
...
60
20
20
Ø
Ø
5
5
0
0
10
ROUGH-OUT (6)  frezowanie kieszeni
Cykl ten wymaga stosowania freza palcowego z możliwością wiercenia (ISO 1641) lub
wywołania wcześniej cyklu PILOT DRILING (nawiercenia).
Przed wywołaniem cyklu narzędzie musi być ustawione w pobliżu obrabianej kieszeni na
odpowiedniej wysokości (SETUP CLERANCE).
Definicja cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 6 ROUGH-OUT
- SETUP CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej (A),
- MILLING DEPTH: całkowita głębokość kieszeni (B),
- PECKING DEPTH: grubość warstwy skrawanej (C),
- FEED RATE FOR PECKING: posuw dla wiercenia,
- FINISHING ALLOWANCE: naddatek na obróbkę wykańczającą (D),
- ROUGH-OUT ANGLE: kierunek skrawania (Ä…),
- FEED RATE F: posuw dla frezowania,
11
PILOT DRILING (15)  nawiercanie
Cykl ten może być wykorzystywany łącznie z cyklem ROUGH-OUT i służy do wykonania
otworów w miejscach zagłębiania się narzędzia w funkcji ROUGH-OUT.
Przed wywołaniem cyklu narzędzie musi być ustawione w pobliżu obrabianej kieszeni na
odpowiedniej wysokości (SETUP CLERANCE). Cykl wiercenia jest identyczny z cyklem 1
(PACKING).
Definicja cyklu
CYCL DEF  wybrać cykl 15 PILOT DRILLING
- SETUP CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej,
- TOTAL HOLE DEPTH: całkowita głębokość otworu liczona od płaszczyzny roboczej,
- PECKING DEPTH: krok wiercenia,
- DWELL TIME: opóz
nienie czasowe wysunięcia narzędzia z otworu w sekundach,
- FEED RATE: posuw wiercenia,
- FINISHING ALLOWANCE: naddatek na obróbkę wykańczającą
12
CONTUR MILING (16)  frezowanie zarysu kieszeni
Cykl ten służy do wykonywania obróbki wykańczającej kieszeni obrabianej cyklem
ROUGH-OUT.
Przed wywołaniem cyklu narzędzie musi być ustawione w pobliżu obrabianej kieszeni na
odpowiedniej wysokości (SETUP CLERANCE).
Cykl ten wymaga stosowania freza palcowego z możliwością wiercenia (ISO 1641).
Definiowanie cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 16 CONTUR MILING
- SETUP CLEARANCE: odległość narzędzia od płaszczyzny roboczej (A),
- MILLING DEPTH: całkowita głębokość kieszeni (B),
- PECKING DEPTH: grubość warstwy skrawanej (C),
- FEED RATE FOR PECKING: posuw dla wiercenia,
- ROTATION CLOCKWISE: DR : sposób frezowania,
DR+ - frezowanie współbieżne,
DR - frezowanie przeciwbieżne,
- FEED RATE: posuw dla frezowania,
13
3. Cykle transformacji współrzędnych
Cykle transformacji współrzędnych są aktywne zaraz po zdefiniowaniu aż do
wykasowania lub zmiany.
DATUM SHIFT (7)  przesunięcie układu współrzędnych
Definicja cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 7 DATUM SHIFT
- wprowadzć oznaczenie osi i wartości przemieszczeń układu współrzędnego.
Usunięcie przesunięcia układu współrzędnych następuje po wprowadzeniu przesunięcia z
wartościami  0 .
Przykład
10 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
11 CYCL DEF 7.1 X+60
12 CYCL DEF 7.2 Y+40
14
MIRROR IMAGE (8)  odbicie lustrzane
Definicja cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 8 MIRROR IMAGE
- wprowadzić oś odbicia: X, Y, lub obie
Wykasowanie odbicia następuje po ponownym zdefiniowaniu cyklu ale bez podania osi.
NO ENT.
Przykład (przesunięcie i obrót)
16 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
17 CYCL DEF 7.1 X+70
18 CYCL DEF 7.2 Y+60
19 CYCL DEF 8.0 MIRROR IMAGE
20 CYCL DEF 8.1 Y
21 CALL LBL1
15
ROTATION (10)  obrót osi współrzędnych
Definicja cyklu
CYCL DEF: wybrać cykl 10 ROTATION
- ROTATION ANGLE: kÄ…t obrotu z zakresu  360° - +360°
- osie odniesienia
Wykasowanie cyklu ROTATION, nastÄ™puje po zdefiniowaniu cyklu z kÄ…tem obrotu 0°.
Przykład (przesunięcie i obrót)
7 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
8 CYCL DEF 7.1 X+70
9 CYCL DEF 7.2 Y+60
10 CYCL DEF 10.0 ROTATION
11 CYCL DEF 10.1 ROT +35