Фрезерные циклы на CNC: G-коды, примеры и настройка для станков

[locolizator]

Фрезерные циклы на CNC — это готовые последовательности команд в G-коде, которые упрощают программирование повторяющихся операций. Они позволяют быстро настроить сверление, расточку или нарезку пазов без длинных программ. Это экономит время и снижает ошибки.

Зачем они нужны? В металлообработке часто приходится обрабатывать серии отверстий или контуров. Без циклов код разрастается, а с ними — всего пара строк. Полезно для фрезерных станков Fanuc, Siemens или Heidenhain, где точность на первом месте.

Что такое фрезерные циклы и как они работают

Фрезерные циклы — это макросы в языке G-кода, которые контроллер ЧПУ выполняет автоматически. Они включают перемещение инструмента, резание, отвод и возврат в стартовую точку. Например, для сверления цикл сам рассчитает глубину и подачу, не требуя повторять команды для каждого отверстия.

Процесс начинается с вызова цикла, указания координат X, Y, глубины Z и параметров подачи. Контроллер шпинделя следует траектории: быстрый подход, резание на подаче, отвод на безопасную высоту. Это особенн�� удобно при обработке алюминия или стали, где нужна стабильная скорость. Такие циклы поддерживают серводвигатели для точного позиционирования по осям X, Y, Z.

В реальной работе цикл G81 для простого сверления экономит до 80% кода на плате с 50 отверстиями. А при контурном фрезеровании траектория инструмента следует 3D-модели из CAM-программы. Логично перейти к списку базовых циклов.

Вот основные фрезерные циклы с примерами:

• G81 — простое сверление: Инструмент подходит к точке X Y, врезание на глубину Z с подачей F, отвод на R. Пример: G81 X10 Y10 Z-5 R2 F100;
• G83 — сверление с промывкой: Добавляет паузы для удаления стружки, идеально для глубоких отверстий свыше 3 диаметров.
• G84 — расточка: После сверления расширяет отверстие, с остановкой шпинделя для смены направления.

Цикл	Описание	Параметры	Применение
G81	Простое сверление	X Y Z R F	Отверстия до 3D глубины
G83	С промывкой	Q (шаг)	Глубокие скважины
G84	Расточка	P (дwell)	Ремонтные отверстия

Популярные циклы для сверления и расточки

Сверлильные циклы решают задачу серийной обработки. Инструмент перемещается быстро над следующей точкой, затем подается вниз. G-код содержит все: скорость шпинделя S, подачу F, глубину. Для Fanuc контроллеры это стандарт, где серводвигатели обеспечивают обратную связь.

Пример: на фрезерном станке с порталом цикл G73 (свинцовое сверление) минимизирует нагрузку на инструмент при твердых материалах. Он чередует резание и отвод на шаг Q, удаляя стружку. В CAM-программах как Fusion 360 цикл генерируется автоматически из модели. Это ускоряет производство штампов или пресс-форм.

Важно: всегда проверяйте R-плоскость — высоту безопасного отвода. Без нее инструмент может задеть заготовку. Перейдем к деталям реализации.

Ключевые циклы сверления:

1. G81: Базовый, для мелких отверстий. G81 X20 Y20 Z-10 R3 F150;
2. G82: С паузой внизу (P1000 для 1 секунды), для развальцовки.
3. G83: peck-дрель, Q1 для шага 1 мм, предотвращает поломку.

Параметр	Значение	Назначение
F	100-500 мм/мин	Подача
Q	0.5-2 мм	Шаг отвода
R	2-5 мм	Безопасная плоскость

Фрезерные циклы для контуров и пазов

Контурные циклы обрабатывают внешние или внутренние профили. Здесь инструмент следует по траектории с заданным припуском. Например, G41/G42 с компенсацией радиуса фрезы позволяют точную подгонку. Плунжерное фрезерование (G73) входит прямо в материал для полостей.

На практике для нарезки пазов под цикл G12.1 задается угол, глубина и число проходов. Шпиндель с мотор-приводом регулирует обороты бесступенчато. В 4-осевых станках добавляется поворот заготовки. Это упрощает сложные формы, как шестерни или кулачки.

*Нюанс: в Fanuc G68 для наклонных плоскостей фиксирует угол. Логично использовать таблицу сравнения.

Циклы для контурирования:

• G17/G18/G19: Выбор плоскости XY, XZ, YZ.
• G41/G42: Компенсация слева/справа.
• G73: Плунжер, для глубоких карманов.

Тип	Цикл	Преимущество	Ограничение
Контур	G41	Точная стена	Радиус фрезы обязателен
Паз	G12.1	Автонарезка	Только радиальные пазы
Карман	G83	Многоступенчатый	Медленнее простого

Циклы Fanuc и совместимость с другими системами

Fanuc циклы — эталон для многих станков. G81-G89 покрывают 90% задач. Siemens имеет похожие, но с метками. Heidenhain использует CYCL DEF для кастомных. Все строятся на G-коде: подход, рез, отвод.

В программе цикл вызывается после позиционирования. CAM генерирует постпроцессор под контроллер. Для нового станка с линейными моторами циклы работают быстрее без ШВП. Пример кода для G81: G90 G81 G98 X0 Y0 Z-20 R5 F200; потом G80 для отмены.

Совет: тестируйте на воздухе перед резом. Это спасает инструмент.

Сравнение контроллеров:

1. Fanuc: G81-G89, простые параметры.
2. Siemens: CYCLE83, с траекторией.
3. Haas: Стандарт + макросы.

Контроллер	Цикл сверления	Особенность
Fanuc	G81	Peck в G83
Siemens	CYCLE81	Таблицы переменных
Heidenhain	CYC81	3D-подход

Когда циклы раскрывают потенциал ЧПУ

Фрезерные циклы превращают станок в универсальный инструмент. Они сокращают код, повышают точность и позволяют фокусироваться на сложных траекториях. Осталось освоить кастомные циклы в CAM — там уже алгоритмы оптимизации под материал.

В продвинутых сценариях циклы комбинируют с M-кодами для смены инструмента. Для 5-осевых — добавляются повороты. Стоит подумать над интеграцией с DNC для серийного производства, где один ПК управляет фермой станков.