Цикл CYCLE99 на Sinumerik: Нарезание резьбы на токарных станках

[kirilljsx]

CYCLE99 - это стандартный цикл нарезания резьбы на токарных станках с системой ЧПУ Siemens Sinumerik. Цикл используется для создания продольных, конических и торцевых резьб с постоянным или переменным шагом, как внутренних, так и наружных.

Назначение и область применения

Цикл CYCLE99 применяется для следующих задач:

• Нарезание наружной и внутренней метрической резьбы
• Создание конической резьбы с переменным шагом
• Нарезание многозаходных резьб
• Производство дюймовой резьбы (UNF, UNC)
• Торцевое нарезание резьбы

Для метрических резьб цикл автоматически рассчитывает глубину резьбы H1 на основе заданного шага резьбы P в мм/об. Это существенно упрощает программирование и снижает вероятность ошибок.

Структура вызова цикла

Базовый синтаксис вызова CYCLE99 в системе Sinumerik:

CYCLE99 (_PIT, _MPIT, _SPL, _FPL, _DM1, _DM2, _APP, _ROP, _TDEP, _FAL, _IANG, _NSP, _NRC, _NID, _VARI, _NUMTH)

Основные параметры цикла

Параметр	Описание	Единицы
_PIT	Шаг резьбы (постоянный)	мм/об или дюйм/об
_MPIT	Шаг резьбы на конце (для конической резьбы)	мм/об
_SPL	Начальная точка резьбы по оси Z	мм
_FPL	Конечная точка резьбы по оси Z	мм
_DM1	Диаметр в начале резьбы	мм
_DM2	Диаметр в конце (для конической резьбы)	мм
_APP	Величина врезания	мм
_ROP	Величина перебега	мм
_TDEP	Глубина резьбы	мм
_FAL	Угол заборной части	градусы
_IANG	Угол вершины резьбы	градусы
_NSP	Скорость шпинделя при нарезании	об/мин
_NRC	Количество черновых проходов	-
_NID	Количество чистовых проходов	-
_VARI	Тип резьбы (1-продольная, 2-торцевая, 3-коническая)	-
_NUMTH	Число заходов резьбы	-

---

Примеры программирования

Рассмотрим практические примеры использования CYCLE99 для различных типов резьб. Первый пример демонстрирует нарезание стандартной наружной метрической резьбы M24x2:

N10 G00 G54 G90 T1 D1        ; Выбор инструмента и корректора
N20 G96 S150 M3 LIMS=2000     ; ПСС 150 м/мин, ограничение 2000 об/мин
N30 G00 X30 Z5                ; Подвод в исходную позицию
N40 CYCLE99(2, 0, 0, -30, 24, 24, 1, 2, 1.227, 0, 60, 0, 4, 1, 1, 1)
; Параметры:
; Шаг P=2 мм
; Начало Z=0, конец Z=-30
; Диаметр 24 мм (цилиндрическая)
; Врезание 1 мм, перебег 2 мм
; Глубина H1=1.227 мм (авторасчёт)
; Угол резца 60°
; 4 черновых прохода, 1 чистовой
; Тип 1 (продольная), 1 заход
N50 G00 X100 Z100 M5          ; Отвод, останов шпинделя
N60 M30                       ; Конец программы

В примерах программ символ ; это обозначение комментариев.

В этом примере задан шаг P=2 мм, начало резьбы в Z=0, длина 30 мм, диаметр 24 мм (цилиндрическая резьба). Цикл выполняет 4 черновых и 1 чистовой проход с автоматически рассчитанной глубиной H1=1.227 мм. Величина врезания составляет 1 мм, перебега — 2 мм, что обеспечивает безопасный подвод и отвод инструмента.

Для внутренней резьбы используется аналогичная структура программы, но с соответствующим инструментом и диаметром подвода:

N10 G00 G54 G90 T5 D1         ; Резьбовой резец для внутренней резьбы
N20 G97 S800 M3               ; Постоянная скорость 800 об/мин
N30 G00 X15 Z5                ; Подвод (диаметр меньше номинала)
N40 CYCLE99(1.5, 0, 5, -25, 20, 20, 1, 1.5, 0.92, 0, 60, 0, 5, 2, 1, 1)
; Параметры:
; Шаг P=1.5 мм
; Начало Z=5, длина резьбы 30 мм
; Внутренний диаметр 20 мм
; Глубина H1=0.92 мм
; 5 черновых, 2 чистовых прохода
N50 G00 X50 Z50 M5
N60 M30

При нарезании внутренней резьбы М20x1.5 используется шаг 1.5 мм и глубина H1=0.92 мм. Инструмент позиционируется по диаметру меньше номинального значения резьбы, выполняется 5 черновых и 2 чистовых прохода для получения требуемого класса точности.

Коническая резьба программируется с указанием двух диаметров и типа резьбы _VARI=3:

N10 G00 G54 G90 T2 D1
N20 G96 S120 M3 LIMS=1800
N30 G00 X35 Z10
N40 CYCLE99(2, 2, 0, -40, 30, 25, 1.5, 2, 1.227, 0, 60, 0, 6, 2, 3, 1)
; Параметры:
; Постоянный шаг P=2 мм
; Диаметр от 30 до 25 мм (конус)
; Тип 3 (коническая резьба)
; 6 черновых, 2 чистовых прохода
N50 G00 X80 Z80 M5
N60 M30

В этом примере диаметр изменяется от 30 до 25 мм при постоянном шаге 2 мм. Цикл автоматически рассчитывает траекторию инструмента с учетом конусности детали, выполняя 6 черновых и 2 чистовых прохода.
При нарезании конической резьбы задаются два диаметра: начальный (_DM1) и конечный (_DM2).

Многозаходная резьба создается указанием параметра _NUMTH больше единицы:

N10 G00 G54 G90 T3 D1
N20 G96 S100 M3 LIMS=1500
N30 G00 X28 Z8
N40 CYCLE99(3, 0, 0, -35, 26, 26, 1, 2, 1.84, 0, 60, 0, 4, 1, 1, 2)
; Параметры:
; Шаг P=3 мм
; Диаметр 26 мм
; Глубина увеличена для двухзаходной резьбы
; NUMTH=2 (два захода)
N50 G00 X80 Z80 M5
N60 M30

При двухзаходной резьбе (_NUMTH=2) цикл автоматически смещает начальный угол шпинделя для каждого захода на 180 градусов. Глубина резьбы увеличивается пропорционально количеству заходов для обеспечения правильного профиля.

---

Особенности работы и рекомендации

Цикл CYCLE99 поддерживает различные стратегии врезания инструмента: радиальное врезание перпендикулярно оси детали, боковое врезание под углом и комбинированное врезание для снижения нагрузки на резец. Выбор стратегии зависит от материала заготовки, размера резьбы и жесткости системы СПИД. Для точного нарезания резьбы система Sinumerik автоматически синхронизирует подачу с вращением шпинделя, что обеспечивает постоянный шаг независимо от изменения скорости резания.

При программировании необходимо учитывать несколько важных моментов. Инструмент следует позиционировать с запасом 2-5 мм от начальной точки резьбы для безопасного подвода. Для резьбонарезания рекомендуется использовать сниженные обороты — обычно 40-60% от скорости точения того же материала. Количество черновых проходов выбирается в зависимости от размера резьбы: для М8-М12 достаточно 3-4 проходов, для М16-М24 требуется 4-6 проходов, для крупных резьб М30 и выше — 6-8 проходов. Чистовые проходы выполняются с глубиной съёма 0.05-0.1 мм, обычно достаточно 1-2 проходов для получения требуемой шероховатости. Величина перебега должна составлять 2-3 шага резьбы для безопасного выхода инструмента без повреждения профиля резьбы.

Диагностика ошибок

Типичные ошибки при использовании CYCLE99:

Код ошибки	Причина	Решение
61101	Некорректный шаг резьбы	Проверить значение _PIT
61102	Неверный диаметр	Убедиться что _DM1 > _DM2 для наружной резьбы
61105	Недостаточная длина врезания	Увеличить параметр _APP
61110	Ошибка синхронизации	Проверить энкодер шпинделя

Интеграция с другими циклами

CYCLE99 часто комбинируется с другими токарными циклами Sinumerik:

• CYCLE95 (нарезание канавок) для создания канавки выхода резьбы
• CYCLE97 (черновое точение) для предварительной обработки
• CYCLE98 (чистовое точение) для подготовки поверхности под резьбу

---

Цикл CYCLE99 является универсальным инструментом для нарезания резьбы на станках Sinumerik всех серий (808D, 828D, 840D sl). Правильное использование параметров цикла позволяет получать высококачественные резьбы с минимальными трудозатратами на программирование.