CNC G20 Befehl: Zoll-Eingabe aktivieren, Parameter & Alarme

Einleitung

Ein unkorrigierter Achsversatz, der den Werkzeugrevolver (turret) mit voller Eilganggeschwindigkeit in ein rotierendes Spannfutter (chuck) oder eine Schraubstockbacke (vise jaw) rammt, markiert das katastrophale Ende einer fehlerhaften Einheitenumschaltung. Wenn der Bediener G20 zur Aktivierung der Zoll-Eingabe deklariert, ohne die aktiven Nullpunktverschiebungen und Werkzeugdaten mathematisch anzupassen, interpretiert die Steuerung ein vordefiniertes Maß von beispielsweise X60.0 mm fälschlicherweise als X60.0 Zoll. Diese massive Maßabweichung führt unverzüglich zu einem Werkzeugbruch, schweren Spindelschäden (spindle damages) und Ausschuss. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Um eine solche Toleranzüberschreitung zu verhindern und die Prozesssicherheit zu gewährleisten, erfordert die Deklaration von G20 (System A/B) bzw. G70 (System C) eine strikte Einhaltung der Maschinenparameter und Blockformatsregeln direkt beim Programmstart.

Die Aktivierung von G20 definiert die Maßeinheiten für Geometriedaten, Koordinatenverschiebungen, Vorschübe (feedrates) und Offset-Werte neu. Um Syntaxfehler des Vorprozessors zu vermeiden, muss der Befehl zwingend in einem eigenen Satz am Programmanfang stehen. Zudem müssen virtuelle Sicherheitszonen wie Spannfutter- und Reitstockbarrieren (Chuck and Tailstock Barriers) sorgfältig konfiguriert werden, um den Achsweg bei Fehlberechnungen automatisch zu stoppen und Kollisionen zu verhindern.

Technische Übersicht

Parameter	Spezifikationsdetails
Befehlscode	G20 (System A/B) / G70 (System C) / G700
Modal-Gruppe	Group 06 (Modal)
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Fanuc Parameter No. 3402, Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT); Siemens MD10240, MD20154; Mitsubishi Parameter #1041, Parameter #1003
Hauptbeschränkung	Muss komplett alleine in einem unabhängigen Block am Anfang eines Blocks programmiert werden. Nur Linearachsen (Mitsubishi).

Schnellleser

Einzeln programmieren: Programmieren Sie G20 komplett alleine am Anfang eines Blocks, um Compiler- oder Formatfehler (scanner compilation errors) zu vermeiden.
Offsets zuerst prüfen: Löschen Sie aktive Werkzeug-Offsets und Kompensationen vor dem Aufruf von G20, um fehlerhafte Bahnabweichungen (trajectory shifts) zu verhindern.
Keine automatische Umrechnung: Beachten Sie, dass das Standard-G20 die Koordinatenregister nicht mathematisch umrechnet, was zu einem gefährlichen 10-fachen oder 25.4-fachen Positionierungsfehler führt.
Einschalt-Defaults festlegen: Konfigurieren Sie die Standard-Starteinheiten über Parameter No. 3402 (Fanuc), MD20154 (Siemens) oder Parameter #1041 (Mitsubishi).
Chuck-Barrieren nutzen: Definieren Sie virtuelle Grenzen auf den Chuck- und Tailstock-Barrier-Bildschirmen, um die Achsbewegung bei einem Achsüberlauf (axis overtravel) automatisch zu stoppen.
Geschwindigkeiten mit G700 skalieren: Verwenden Sie Siemens G700, wenn Werkzeug-Offsets und Vorschübe (feedrates) dynamisch zusammen mit den Koordinatendaten skalieren müssen.
Trockenlauf (dry run) durchführen: Führen Sie erste Programmprüfungen in der Luft durch, um vor dem Schnitt zu verifizieren, dass die Werkzeugbahnen physische Klemmen (clamps) umgehen.

Grundlegende Konzepte

Der G20-Befehl ändert den Einheiten-Interpreter der CNC-Steuerung, sodass geometrische Abmessungen, Koordinaten und Offsets in Zoll (inches) berechnet und ausgeführt werden. Der Befehl skaliert jedoch aktive Koordinaten oder Anzeigeregister nicht dynamisch. Wenn ein System ohne Löschen der Offsets zwischen metrischem und Zoll-Modus umgeschaltet wird, bleiben die Werte in den aktiven Registern unverändert, was zu einer unerwarteten Maßabweichung führt. Beispielsweise wird eine programmierte Koordinatenposition von 60.0 mm im metrischen Modus bei aktiviertem G20 als massive 60.0 Zoll interpretiert, was einen 25.4-fachen Positionierungsfehler verursacht.

Zusätzlich zur Koordinatenabweichung ist die Trennung zwischen Program Command Units (Programm-Befehlseinheiten) und Input Setting Units (Eingabe-Einstellungseinheiten) ein kritisches Konzept. Das Umschalten von G20 modifiziert nur nachfolgende Programm-Koordinatendaten; es ändert nicht, wie Werkzeug-Offsets oder Werkstückkoordinaten auf den HMI-Bildschirmen konfiguriert sind. Diese Anzeigeeinstellungen werden durch statische Systemparameter wie den Mitsubishi-Parameter #1041 gesteuer. Bediener müssen Werkzeug-Offsets manuell berechnen, voreinstellen und eingeben, um sie an die Eingabekonfiguration des Systems anzupassen. Das Umschalten von Einheitenmodi ohne Verifizierung aktiver Offsets führt zu fehlerhaften Werkzeugbahnen (trajectories) und birgt das Risiko von Werkzeugrevolver-Kollisionen (turret crashes) mit Spannmitteln (workholding equipment).

Um mechanische Gefahren zu minimieren, erfordern CNC-Systeme physische Barrierekonfigurationen. Virtuelle Sicherheitszonen wie Chuck Barriers und Tailstock Barriers werden im Maschinenkoordinatensystem definiert. Wenn eine unkoordinierte Achsverschiebung oder eine fehlerhafte Einheitenumschaltung den Turret zwingt, diese elektronischen Grenzen zu überschreiten, stoppt die Steuerung sofort die Achsbewegung und löst einen Hubbegrenzungsalarm (stroke limit alarm) aus. Die Durchführung von ersten Trockenläufen in der Luft und die Validierung der Koordinaten auf den Positionsbildschirmen sind zwingende Schritte vor dem eigentlichen Schnitt.

Befehlsstruktur

Um in Zoll (inches) zu programmieren, muss der G20-Befehl am Anfang des Programms ausgeführt werden. Er muss in einem eigenen Satz komplett alleine stehen, vor jeder Koordinatenbewegung. Der Befehl ist modal, was bedeutet, dass er nach dem Aufruf so lange aktiv bleibt, bis er explizit durch G21 aufgehoben wird. Beim Schreiben von Programmen, die Einheiten umschalten, müssen Programmierer sicherstellen, dass alle Koordinatenkompensationen vor dem Wechsel deaktiviert werden. Die Einstellung des Systems auf G20 ändert die Befehlseinheit für lineare Koordinaten, Vorschübe (feedrates) und Parameter der Kreisinterpolation.

Die Systemparameter definieren, wie Koordinatendaten analysiert werden. Wenn die Unterdrückung führender Nullen (leading-zero suppression) active ist, wird ein Wert ohne Dezimalpunkt je nach Einheitenmodus unterschiedlich interpretiert. Beispielsweise wird ein Befehl wie Z1000 unter G20 als Z0.1 Zoll verarbeitet, unter G21 jedoch als Z1.0 mm. Programmierer müssen für alle Koordinaten explizite Dezimalpunkte verwenden, um Skalierungsfehler zu vermeiden. Die Änderung des Einheitensystems erfordert auch die Anpassung der Systemdaten. Dynamische Koordinaten-Offsets können über G10-Parameterverwaltungsbefehle geladen werden, die auf kompatiblen Steuerungen mit der G11-Parameterverwaltung-Abwahl aufgehoben werden müssen.

Die Syntax zur Aktivierung des Zoll-Modus ist bei den verschiedenen Marken wie folgt:

G20 ;

Die aktiven Koordinaten und Parameter skalieren gemäß den folgenden Adressen und Parametern:

Adresse / Parameter	Systembeschreibung	Skalierungsverhalten
X, Y, Z	Lineare Geometriekoordinaten	Interpretiert als Zoll (inches), wenn G20 aktiv ist.
I, J, K	Interpolationsparameter-Werte	Berechnet in Zoll (inches) für Kreisbogen-Zentrumsdefinitionen.
R	Kreisradius-Koordinate	Interpretiert in Zoll (inches) für radiale Kreisbögen.
F	Vorschub-Befehl (Feedrate command)	Ausgewertet in Zoll pro Minute (in/min) oder Zoll pro Umdrehung (in/rev).

Markenanwendungen

Fanuc

Auf Fanuc-Steuerungen stellt G20 die aktive lineare Befehlseinheit auf Zoll (inches) ein. Die Standard-Starteinheit wird durch den Parameter No. 3402 gesteuert. System-Offsets und Werkzeuglängenkompensationen werden durch die Konfiguration von Parameter No. 5040 Bit 3 beeinflusst.

Der folgende Block initialisiert den G20-Befehl auf Fanuc-Systemen:

G20 ;

Parameter No. 3402: Bestimmt die standardmäßigen modalen G-Code-Zustände beim Einschalten der Steuerung.
Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT): Verwaltet die Verschiebungstypen der Werkzeuglängenkompensation. Eine Änderung bei aktiven Offsets löst den Alarm PS0368 aus.
Parameter No. 3453 Bit 4 (FRC): Ermöglicht Fasen- und Ecken-R-Vorschübe über die Adresse E. Die Programmierung von E während des Gewindeschneidens löst den Alarm PS0009 aus.
Alarm PS0368: Wird ausgelöst, wenn Parameter No. 5040 Bit 3 geändert wird, während Werkzeug-Offsets aktiv bleiben.
Alarm PS0011: Wird ausgegeben, wenn der programmierte Vorschub (feedrate) den in den Maschinenparametern festgelegten Maximalwert überschreitet.
Alarm PS0010: Tritt auf, wenn ein G-Code programmiert wird, der nicht in der Standardtabelle aufgeführt ist.
Version-Unterschied (G-Code-Systeme): Die Fanuc G-Code-Systeme A und B verwenden G20/G21, während das System C G70/G71 verwendet.
Version-Unterschied (Series 15): Ältere Systeme der Series 15 nutzen G84.2 für das starre Gewindebohren (rigid tapping), während Standardsysteme G84 verwenden.

Warnung: Das Umschalten zwischen G20 und G21 mitten im Programm ohne vorheriges Löschen der Werkzeugversatzregister (tool offset registers) verursacht schwerwiegende Koordinatenskalierungsfehler, die den Werkzeugrevolver (turret) von der Bahn abbringen.

Siemens

Siemens SINUMERIK-Steuerungen unterstützen G20 über ihren ISO-Dialekt-Modus. Der Standard-Systemzustand beim Reset wird durch den kanalspezifischen Datenparameter MD20154 bestimmt. Die Standard-Maschinenauflösung und -einheiten werden durch den Parameter MD10240 definiert, der Vorschübe (feedrates), Werkzeug-Offsets und einstellbare Nullpunktverschiebungen (adjustable work offsets) regelt, sofern nicht das native G700 aufgerufen wird.

Der folgende Block initialisiert den G20-Befehl auf Siemens-Steuerungen:

G291 ;
G20 ;
G290 ;

MD20154 ($MC_EXTERN_GCODE_RESET_VALUES): Definiert den standardmäßigen modalen G-Code der Gruppe 6 bei Reset oder Systemstart.
MD10240 (SCALING_SYSTEM_IS_METRIC): Legt das standardmäßige Basismesssystem der Maschine fest.
MD18800 ($MN_MM_EXTERN_LANGUAGE): Allgemeine Maschinendaten, die auf 1 gesetzt werden müssen, um die ISO-Dialekt-Interpretation zu aktivieren.
Option Bit 19800 ($MN_EXTERN_LANGUAGE): System-Option-Bit, das aktiv sein muss, um externe ISO-Sprachprogrammierung zuzulassen.
MD20734 Bit 3 ($MC_EXTERN_FUNCTION_MASK Bit 3): Verhindert Alarme bei ISO-Scanner-Fehlern und leitet Sätze direkt an den nativen Übersetzer weiter.
Alarm 61800: Wird ausgelöst, wenn G20 analysiert wird, während MD18800 oder das Option Bit 19800 deaktiviert sind.
Alarm 14800: Wird ausgelöst, wenn der Bahnvorschub F unter G20 als Null ausgewertet wird, weil der metrische Vorschub nicht skaliert wurde.
Alarm 61811: Wird ausgegeben, wenn der G20-Block einen Achsbezeichner enthält, der im aktiven Kanal nicht konfiguriert ist.
Alarm 61812: Tritt auf, wenn ein externer Zyklusaufruf einen unzulässigen numerischen Wert enthält.
Version-Unterschied (SINUMERIK 802D sl): Die Reset-Konfiguration MD20154 und der PLC-Parameter MD22515 sind auf der 802D sl schreibgeschützt und gesperrt. High-End-Modelle wie die 840D sl erlauben die Änderung dieser Parameter.

Warnung: Die Aktivierung von G20 ohne anschließende Programmierung eines neuen Vorschubwerts (F) kann dazu führen, dass der Vorschub zu Null ausgewertet wird, was den Alarm 14800 auslöst und die Maschinenbewegung stoppt.

Mitsubishi

Mitsubishi-Steuerungen verwenden G20 zur Definition der Programm-Befehlseinheit für lineare Achsen. Die Starteinheiten beim Einschalten werden durch den Parameter #1041 verhaltet. Die Achsauflösungseinstellungen werden durch den Parameter #1003 festgelegt, der Koordinatenschritte von 0.0001 Zoll bis 0.0000001 Zoll konfiguriert.

Der folgende Block initialisiert den G20-Befehl auf Mitsubishi-Steuerungen:

G20 ;

Parameter #1041 I_inch: Legt das standardmäßige Einheitensystem für HMI-Anzeigen, Zähler und Parameter beim Einschalten fest.
Parameter #1003 iunit: Input Setting Unit (Eingabe-Einstellungseinheit). Konfiguriert die Achsauflösung (B=0.0001 in, C=0.00001 in, D=0.000001 in, E=0.0000001 in).
Parameter #1151 rstint: Bestimmt den Initialisierungsstatus von G-Gruppen beim System-Reset.
Parameter #1210 RstGmd Bit 5: Gibt an, ob modale G-Codes der Gruppe 06 beim Systemstart/Reset zurückgesetzt oder beibehalten werden.
Program Error P33: Wird ausgelöst, wenn G20 oder G21 im selben Satz wie andere Verfahrbefehle programmiert wird.
Program Error P162: Tritt auf, wenn die Einheiten umschaltbar sind, während die 3D-Werkzeugradiuskorrektur (G41.2/G42.2) aktiv ist.
Program Error P951 / P942: Wird ausgelöst, wenn eine Einheitenumschaltung aufgerufen wird, während die geneigte Arbeitsebene (G176 - Inclined Surface) oder die Werkzeugmittelpunktsteuerung (G174 - Tool Center Point Control) aktiv ist.
Version-Unterschied (Satznummern): Die Satznummernadresse N unterstützt bis zu 8 Ziffern auf der M8-Series, ist jedoch auf 6 Ziffern auf der C80-Series beschränkt.
Version-Unterschied (G10 L50): Die programmierbare Parametereingabe über G10 L50 ist auf ältere Modelle beschränkt und wird auf der modernen M8-Series nicht unterstützt.

Warnung: Mitsubishi beschränkt G20/G21-Befehle strikt auf Linearachsen. Alle im System konfigurierten Rundachsen umgehen die Einheitenskalierung vollständig, was bei Mehrachsensystemen das Risiko von Synchronisationsfehlern birgt.

Markenvergleich

Feature	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
G-Code-Systemunterstützung	Unterstützt System A/B (G20/G21) und System C (G70/G71).	Unterstützt G20/G21 im ISO-Dialekt-Modus (G291).	Unterstützt G20/G21 im modalen G-Code-System.
Koordinatenumrechnungs-Abweichung	Das Umschalten der Einheiten rechnet Koordinatenwerte nicht mathematisch um (verursacht 10-fache Verschiebung).	Das Umschalten der Einheiten mitten im Programm rechnet Koordinatenregister nicht um (verursacht 25.4-fache Verschiebung).	Das Umschalten der Einheiten ändert nur die Interpretation der Programmeinheiten; Bildschirmregister werden nicht umgerechnet.
Werkzeugkorrektur- & Vorschubskalierung	Werkzeuglängen- und Kompensations-Offsets skalieren in Abhängigkeit von den aktiven Einheiten, vorbehaltlich der Einschränkungen von Parameter No. 5040 (TCT).	Standard-G20 skaliert Werkzeug-Offsets oder Vorschübe (feedrates) nicht automatisch; erfordert native G700/G710-Befehle.	Trennung von Eingabeeinheiten und Programmbefehlseinheiten; Offsets und Koordinatensysteme skalieren nicht mit G20/G21.
Einheitenskalierung von Rundachsen	Unterstützt Umrechnungen, die dynamisch mit Drehvektoren (rotary vectors) interagieren.	Unterstützt Umrechnungen, die dynamisch mit Drehvektoren (rotary vectors) interagieren.	Beschränkt die Einheitenskalierung ausschließlich auf Linearachsen; Rundachsen werden vollständig ignoriert.

Technische Analyse

Die Handhabung von Einheiten-Auswahlbefehlen offenbart erhebliche architektonische Unterschiede zwischen den Steuerungen von Fanuc, Siemens und Mitsubishi. Fanuc-Systeme differenzieren ihre Befehlseinheit-Auswahl basierend auf G-Code-Systemen. In den Systemen A und B sind G20 und G21 die standardmäßigen modalen Befehle. Im G-Code-System C hingegen verwendet die Steuerung G70 und G71, um die entsprechenden Funktionen auszuführen. Darüber hinaus interpretiert Fanuc Koordinaten mit Unterdrückung führender Nullen (leading-zero suppression) basierend auf der aktiven Einheit. Beispielsweise löst ein Befehl wie Z1000 ohne Dezimalpunkt Z0.1 Zoll auf, wenn G20 active ist, wird jedoch als Z1.0 mm interpretiert, wenn die Steuerung auf den metrischen Modus G21 eingestellt ist. Dies schafft eine kritische Programmierabweichung, die Bediener beim Übertragen von G-Code-Dateien zwischen Maschinen berücksichtigen müssen.

Siemens SINUMERIK-Steuerungen verändern die Einheitenauswahl über eine zweisprachige Interpreterstruktur. Der G20-Befehl ist auf den ISO-Dialekt-Modus beschränkt, der über G291 aktiviert wird. Um hochkomplexe parametrische Zyklen oder Systemvariablen (wie z. B. $TC_DPH Werkzeug-Offsets) zu nutzen, müssen Programmierer die Steuerung mit G290 zurück in den nativen Siemens-Modus schalten. Beim Betrieb im nativen Modus verwendet Siemens G70 für Zoll-Abmessungen. Ein wesentlicher Unterschied liegt jedoch in der Skalierung von Vorschub und Versatz. Während die Standardbefehle G20/G70 nur Positionsdaten skalieren, skalieren die nativen Befehle G700 und G710 sowohl geometrische Koordinaten als auch technologische Werte, einschließlich Vorschub (F) und aktiver Offsets. Dies verhindert Geschwindigkeitsabweichungs-Fehler. Bei Low-End-Modellen wie der SINUMERIK 802D sl sind die Reset-Datenwerte (MD20154) schreibgeschützt gesperrt, während High-End-Serien wie die 840D sl eine vollständige Modifikation dieser Standard-Starteinheiten erlauben.

Mitsubishi-Steuerungen isolieren die Interpretation der Programm-Befehlseinheiten von der HMI-Offset-Konfiguration. Die Aktivierung von G20 beeinflusst nur Koordinaten innerhalb des aktiven Programmsatzes; sie skaliert keine HMI-Offsets, die durch den Parameter #1041 fest vorgegeben sind. Dies ist eine starre Trennung, die bei Fanuc- oder Siemens-Steuerungen nicht vorhanden ist. Darüber hinaus ist Mitsubishi einzigartig darin, die Skalierung von Einheitenbefehlen ausschließlich auf Linearachsen zu beschränken und Rundachsen bei der Umrechnung vollständig zu ignorieren. Schließlich verfügt Mitsubishi über ein festes metrisches PLC-Fenster. Unabhängig von HMI-Konfigurationen oder G20-Befehlen werden alle über das PLC-Fenster übertragenen Daten in metrischen Einheiten verarbeitet, was eine permanente metrische Berechnungsstruktur in der Hintergrund-PLC erfordert.

Programmbeispiele

Fanuc-Beispiel

%
O1001 (FANUC G20 INCH SELECTION) ;
G20 ; (Zoll-Eingabemodus in einem unabhängigen Satz aktivieren)
G00 X6.0 Z3.0 T0800 ; (Schnellpositionierung auf X6.0 Zoll, Z3.0 Zoll, Werkzeugkorrektur 0)
G04 U2.0 ; (Verweilzeit für 2.0 Sekunden im imperialen Format)
G21 ; (Metrischen Eingabemodus in einem unabhängigen Satz wiederherstellen)
M30 ;
%

Trockenlauf: Vor dem Ausführen dieses Codes verifiziert der Bediener, dass alle Werkzeug-Offsets gelöscht sind. Wenn G20 eingelesen wird, schaltet die Steuerung ihren Interpreter auf imperiale Einheiten um. Der Werkzeugrevolver (turret) fährt schnell auf X6.0 Zoll und Z3.0 Zoll relativ zum Werkstücknullpunkt. Die Maschine verweilt 2.0 Sekunden lang, dann wird G21 eingelesen, wodurch das Befehlssystem wieder auf metrische Koordinaten zurückgesetzt wird. Der Bediener prüft, ob die Achsbewegungen die Software-Endschalter (soft travel limits) nicht überschritten haben.

Siemens-Beispiel

; SIEMENS G20 ISO-DIALEKT-AUSWAHL
G291 ; (Compiler in den ISO-Dialekt-Modus schalten)
G20 ; (Zoll-Eingabemodus aktivieren)
G00 X2.75 Y3.22 ; (Schnellpositionierung auf X2.75 Zoll, Y3.22 Zoll)
G290 ; (Compiler zurück in den nativen Siemens-Modus schalten)
G70 X2.75 Y3.22 ; (Positionierung unter Verwendung nativer Siemens-Zollbemaßung)
M30 ;

Trockenlauf: Während des Trockenlaufs führt der Bediener das Programm Satz für Satz aus. Der Compiler wechselt vom nativen Siemens-Modus in den ISO-Dialekt-Modus (G291). Der G20-Befehl aktiviert die Interpretation der Zoll-Daten. Die Achsen fahren auf die absolute Position X2.75 Zoll und Y3.22 Zoll. Die Steuerung kehrt dann in den Siemens-Modus (G290) zurück, wo der G70-Befehl die Positionierung auf dieselben physischen Koordinaten ausführt. Der Bediener prüft die aktiven HMI-Positionsbildschirme, um zu bestätigen, dass die Koordinaten mit den erwarteten Zoll-Maßen übereinstimmen.

Mitsubishi-Beispiel

%
; MITSUBISHI G20 ZOLL-AUSWAHL
G20 ; (Zoll-Programmbefehlseinheiten auf Linearachsen aktivieren)
G00 X6.5 Z3.22 ; (Schnellpositionierung auf absolute Koordinaten in Zoll)
G21 ; (Zoll-Eingabe aufheben und metrische Befehlseinheiten wiederherstellen)
M30 ;
%

Trockenlauf: Der Bediener lädt das Programm und verifiziert, dass der Parameter #1041 mit der HMI-Einstellung übereinstimmt. Der G20-Befehl wird in einem separaten Satz verarbeitet, wodurch die Programmbefehlseinheiten auf Zoll konfiguriert werden. Die Linearachsen fahren auf X6.5 Zoll und Z3.22 Zoll, während alle Rundachspositionen unskaliert bleiben. Das Einlesen von G21 stellt das standardmäßige Millimeter-Befehlssystem wieder her. Der Bediener überwacht die HMI-Anzeige, um sicherzustellen, dass während des Übergangs keine Koordinatenskalierungs-Anomalien aufgetreten sind.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Lösung
Fanuc	Alarm PS0368	Ändern des Parameters No. 5040 Bit 3 (TCT) bei aktiven Werkzeug-Offsets in den Registern.	Die automatische Ausführung stoppt und auf dem Bildschirm wird der Alarm PS0368 angezeigt.	Löschen Sie alle Werkzeug-Offsets und deaktivieren Sie die Kompensation, bevor Sie den Parameter No. 5040 ändern.
Fanuc	Alarm PS0011	Der programmierte Schnittvorschub (feedrate) überschreitet die in den Maschinenparametern eingestellte Vorschubgrenze.	Die Achsbewegung stoppt und zeigt den Alarm PS0011 an.	Überprüfen Sie den aktiven Vorschub F und passen Sie die programmierte Geschwindigkeit innerhalb der zulässigen Maschinenparameter an.
Siemens	Alarm 61800	G20 wird ausgeführt, während der Parameter MD18800 für die externe Sprache oder das Option Bit 19800 deaktiviert sind.	Die Steuerung stoppt die Verarbeitung und zeigt den Alarm 61800 („External CNC system missing“) an.	Setzen Sie den Maschinendatenparameter MD18800 auf 1 und stellen Sie sicher, dass das Option Bit 19800 aktiv ist.
Siemens	Alarm 14800	Der Bahnvorschub F wird als Null ausgewertet, da der metrische Vorschub nach der Aktivierung von G20 nicht skaliert wurde.	Die Ausführung stoppt bei der ersten Linearbewegung mit der Anzeige Alarm 14800.	Programmieren Sie unmittelbar nach dem G20-Block einen neuen Vorschubwert F, um den aktiven Vorschub in Zoll festzulegen.
Mitsubishi	Program Error P33	Programmieren von G20 oder G21 im selben Satz wie Koordinatenbewegungen oder andere G-Codes.	Der NC-Scanner stoppt die Ausführung und löst den Program Error P33 („Illegal G-code command format“) aus.	Stellen Sie sicher, dass der G20-Befehl komplett alleine in einem eigenen, unabhängigen Satz programmiert wird.
Mitsubishi	Program Error P162	Umschalten der Einheiten (G20/G21) bei aktiver 3D-Werkzeugradiuskorrektur (G41.2/G42.2).	Der automatische Zyklus stoppt und zeigt den Program Error P162 auf dem Bedienfeld an.	Programmieren Sie einen G40-Befehl, um alle 3D-Werkzeugradiuskorrekturen zu deaktivieren, bevor Sie das Einheitensystem umschalten.

Anwendungshinweis

Werkzeugbruch und irreparabler Ausschuss sind die unmittelbare Folge, wenn G20-Befehle ohne vorherige Deaktivierung aller Korrekturwertspeicher aufgerufen werden. Da Standard-G20-Befehle bestehende Versatzparameter nicht automatisch skalieren, führt jede unüberlegte Umschaltung im laufenden Programm zu gravierenden Maßabweichungen. Bei Fanuc-Steuerungen führt beispielsweise das Ändern des Parameters 5040 Bit 3 (TCT) bei aktiven Offsets direkt zum Alarm PS0368 und stoppt die Bearbeitung. Auf Siemens-Systemen kann eine fehlende Vorschubanpassung (F) nach dem G20-Aufruf dazu führen, dass der Vorschub als Null interpretiert wird und der Alarm 14800 die Maschine stillsetzt. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Bei Mitsubishi-Steuerungen führt das Umschalten bei aktiver 3D-Werkzeugradiuskorrektur (G41.2/G42.2) zum Programmfehler P162. Zudem müssen Einrichter beachten, dass Mitsubishi-Systeme G20 ausschließlich auf Linearachsen anwenden, während Rundachsen unskaliert bleiben. Zur Gewährleistung der Prozesssicherheit müssen sämtliche Nullpunkte und Werkzeugdaten vor dem Programmstart manuell verifiziert und an das durch Parameter 1041 definierte Eingangssystem angepasst werden. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung.

Fazit

Die sichere Implementierung der Zoll-Programmierung verlangt eine strikte Trennung von Einheitenbefehlen und aktiven Offset-Registern sowie eine lückenlose Verifikation aller Maschinenparameter. Der G20-Befehl sollte stets in einem eigenen Satz ganz am Anfang des NC-Programms aufgerufen werden. Um Kollisionen und Maßabweichungen vorzubeugen, sind präventive Trockenläufe in der Luft und die Aktivierung von elektronischen Spannfutter- und Reitstockbarrieren an der Steuerung unerlässlich.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie kann ich sicherstellen, dass Werkzeugkorrekturen nach einer G20-Umschaltung keine Maßabweichungen verursachen?

Da Standard-G20 die bestehenden Werkzeugdaten im Speicher nicht umrechnet, müssen die Korrekturwerte vor dem Programmstart im passenden Format geladen werden. Ein Einrichter sollte Nullpunktverschiebungen und Werkzeugverschleißwerte explizit über G10-Befehle oder separate Nullpunkttabellen neu schreiben, um unkontrollierte Verschiebungen zu verhindern. Löschen Sie alle aktiven Korrekturen mit G40/G49, bevor Sie den Einheitenwechsel durchführen.

Warum führt die Aktivierung von G20 bei Siemens-Steuerungen ohne G700 oft zu Vorschubfehlern?

Wenn G20 im ISO-Modus (G291) aktiv ist, skaliert Siemens zwar die Koordinaten, nicht aber die Vorschubgeschwindigkeit (F), wenn das Basissystem (MD10240) metrisch bleibt. Dies führt dazu, dass ein metrischer Vorschub wie F150 (150 mm/min) fälschlicherweise als extrem langsamer Zoll-Vorschub interpretiert wird oder die Steuerung wegen F0 blockiert. Programmieren Sie nach jedem G20-Aufruf sofort einen expliziten Vorschubwert in Zoll oder nutzen Sie den Siemens-eigenen Befehl G700 im nativen Modus (G290).

Kann G20 auf Rundachsen von Mitsubishi-Steuerungen angewendet werden, um Winkelschritte zu skalieren?

Nein, Mitsubishi-Steuerungen schließen Rundachsen explizit von der Einheitenumrechnung durch G20 aus, wodurch diese immer in Grad verbleiben. Bei kombinierten Linear- und Rundachsenbewegungen kann dies zu Synchronisationsfehlern und Kollisionen führen, wenn das CNC-Programm von metrischen auf zöllige Koordinaten wechselt. Prüfen Sie die Programmierung von Drehachsen vor dem ersten Schnitt und führen Sie einen vollständigen Trockenlauf ohne Werkstück durch.

G20 Zoll-Eingabe: Anleitung zur CNC-Programmierung in Zoll