1.固定循环概述

所谓固定循环，是指数控系统的生产厂家为了使编程人员简化编程，而特别设计的、利用一条指令即可由数控系统自动完成一系列固定加工的循环动作的功能。这些固定循环根据数控系统的不同而不同，而且即使是同一系统，由于其型号（控制类型）的区别也各不相同。

对于同一生产厂家生产的同一类型的数控系统，虽然其系列号有所不同，然而其固定循环原则上是通用的，或是向下兼容的。

固定循环一般以G代码指令G80～G89来调用（在FANUC系统中增加了G73/G74/G76），而每一个不同的G代码都规定了一系列不同的循环动作，例如G81钻孔循环，对于SINUMER-IK 802D系统为CYCLE81。它包括了以下三个动作：

1）Z轴快速靠近工件表面。

2）Z轴以进给速度加工至底平面。

3）Z轴快速退出。

而像G83深孔钻循环，对于SINUMERIK 802D系统为CYCLE83。它包括的动作就更多，有的动作甚至超过10个。而这些动作若利用前面所讲的G1/G0等指令来实现，就会使程序显得十分冗长和复杂。因此，熟悉固定循环指令对简化编程、提高程序可靠性十分重要。

2.使用固定循环时的一般注意事项

1）注意模态与非模态调用固定循环指令的区别用CYCLE 81～CYCLE 89调用固定循环指令时，为非模态调用；用MCALL CYCLE 81～89调用时，为模态指令；用MCALL撤消模态调用的固定循环。应当特别注意的是，如果用模态方式调用固定循环指令，即一旦被指令则必须要等到用MCALL指令予以取消时其作用方可消失，否则XOY平面作任何一次定位，即会在这一点上自动完成一次固定循环。这样就要在使用时特别注意：切不可在未取消固定循环前作任何非加工所需的工作台的移动。

例如对于以下程序：

N10 G0 G90

N20 X-200 Y-150

N30 MCALL CYCLE81（30，0，3，-25，25）

N40 G0 X0 Y0

N50 G0 Z0编程员的主观愿望是在N30完成（-200，-150）点的钻孔后将X、Y、Z回零。但是由于N30使用了MCALL CYCLE81指令，它是模态的，因此它的作用将保持至N40、N50，这样在执行时，虽然X、Y已回到了零点，但由于MCALLCYCLE81指令的模态作用，将会使机床错误地在（0，0）点上加工一个孔。这样就会引起工件的报废乃至于损坏机床。

实现以上动作的正确程序应为：

N10 G0 G90

N20 X-200 Y-150

N30 MCALL CYCLE 81（30，0，3，-25，25）

N40 MCALL G0 X0 Y0

N50 G0 Z0

由于在N40中使用了MCALL撤消了固定循环，因此在X、Y回零点后不会再进行钻孔动作。

上述程序中N30也可以写成：N30 CYCLE81（30，0，3，-25，25），作用同上。

2）在固定循环加工时，操作者无法通过正常的面板操作停止机床。通过参数设置，可以使固定循环在加工时实现“操作保护”功能，即使操作控制面板上的“停止”键也可以使循环动作保持在正常执行状态而不进行中断。这样对于诸如攻螺纹循环之类的加工，在实际加工时，可以通过此功能防止面板误操作而引起的工件及刀具损坏，这是有利的一面；但必须引起注意的是：在固定循环加工时，操作者无法通过正常的面板操作停止机床。因此，编程员使用固定循环时必须十分慎重，切不可大意，在确实出错时应紧急停止。

3）固定循环中各平面的定义：

①加工开始平面（亦称参考平面）。这一平面为固定循环加工时Z向由快进转变为进给的位置。不管刀具在Z轴方向的起始位置如何，固定循环执行时的第一个动作总是将刀具沿Z向快速移动到这一平面上，因此，必须选择加工开始平面高于加工表面。

②加工底平面。这一平面的选择决定了最终孔深，因此，加工底平面在Z向的坐标即可作为加工底平面。在立式铣削中心上，由于规定刀具离开工件为Z正向，因此，加工底平面必须低于加工开始平面。

③加工返回平面。这一平面规定了在固定循环中Z轴加工至底面后，返回到哪一位置，而在这一位置上工作台XOY平面应可以做定位运动，因此，加工返回平面必须等于或高于加工开始平面。

4）平面选择原则。考虑到实际加工的需要，对上述三个平面的一般选择如下：

①对于毛坯加工，加工开始平面一般高于加工表面5mm左右，对于粗加工完成后的加工，加工开始平面一般高于加工表面2mm。

②加工返回平面选择要求高于加工开始平面，并且保证在下次XOY平面定位过程中不会碰撞工作台上的任何工件或夹具，同时，即使加工表面为平面也必须遵循以下原则：

对于毛坯，使用刚性攻螺纹循环（CYCLE84）时，返回平面必须高于加工表面8～10mm。

对于柔性攻螺纹（CYCLE840），返回平面必须高于加工表面5mm以上。(www.daowen.com)

③加工底平面选择应考虑到通孔时的加工实际情况，应在加工底面再加上一个钻头的半径为宜，以保证能可靠钻通。

3.SINUMERIK 802D系统固定循环说明

使用固定循环之前，必须注意以下几点：

1）在模态固定循环指令作用期间，任何一次XOY平面上的定位都会自动执行一次自动循环。

2）在模态固定循环指令作用期间，通过正常的“停止”操作无法中断循环加工。

3）调用循环前必须定义加工平面（G17/G18/GI9）、主轴转速和进给速度。

4）循环调用必须在一个单独的程序段中，例如：CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）LF。

如前所述，由于固定循环的重要性以及使用时容易出错等原因，每一个编程人员必须十分清楚地认识数控系统各个固定循环的详细动作过程，才能正确使用固定循环指令。

4.SINUMERIK 802D的主要固定循环

（1）CYCLE81/82/83钻孔循环指令

1）CYCLE81：钻削，钻中心孔循环。

2）CYCLE82：钻削，顺时针镗孔循环。

3）CYCLE83：深孔钻削循环。

（2）CYCLE84/840/90加工螺纹循环指令

1）CYCLE84：刚性攻螺纹循环。

2）CYCLE840：柔性（带起锥器）攻螺纹循环。

3）CYCLE90：螺纹铣削循环。

（3）CYCLE85/86/87/88/89镗孔循环指令

1）CYCLE85：镗孔循环1。

2）CYCLE86：镗孔循环2。

3）CYCLE87：镗孔循环3。

4）CYCLE88：镗孔循环4。

5）CYCLE89：镗孔循环5。

（4）HOLES1/2/LONGHOLE均布孔循环指令

1）HOLES1：排孔循环。

2）HOLES2：圆周孔循环。

3）LONGHOLE：圆周上的长孔循环。

（5）SLOT1/2/POCKETl/POCKET2槽加工循环指令

1）SLOT1：圆弧槽循环。

2）SLOT2：圆周槽循环。

3）POCKET1：铣矩形槽循环。

4）POCKET2：铣圆形槽循环。