G21 G-Code Befehl: Metrische Programmierung auf Fanuc, Siemens, Mitsubishi

Einleitung

Ein unkorrigierter Achsversatz, der den Werkzeugrevolver (turret) mit voller Eilganggeschwindigkeit in die rotierenden Spannbacken (chuck jaws) des Spannfutters oder den Reitstock (tailstock) rammt, markiert das katastrophale Ende einer fehlerhaften Einheitenumschaltung. Wenn die CNC-Steuerung standardmäßig für Zoll konfiguriert ist, aber ein metrisches Programm ohne vorherige G21-Initialisierung ausgeführt wird, interpretiert der Vorprozessor Koordinaten wie X60.0 fälschlicherweise als 60 Zoll anstelle von 60 Millimetern. Diese massive Abweichung führt zu Werkzeugbruch, schweren Spindelschäden und Ausschuss. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Um diese physischen Kollisionen zu verhindern und die Prozesssicherheit zu gewährleisten, muss der G21-Befehl am Programmanfang stehen, um das korrekte metrische Messsystem vor jeder Achsbewegung zu definieren. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Bediener verhindern diese Abstürze, indem sie den metrischen G21-Befehl programmieren, um die Maßeinheit festzulegen, oder nachdem sie aus dem G20-Zoll-Eingabemodus gewechselt haben.

Technische Übersicht

Merkmal	Technische Spezifikation
Befehlscode	G21 (Fanuc System A/B, Siemens-ISO-Dialekt, Mitsubishi), G71 (Fanuc System C), G710 (Siemens Native)
Modal-Gruppe	Gruppe 06 (Modale Koordinatensystem-Einheiten)
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Fanuc No. 3401 DPI / No. 5040 TCT, Siemens MD10240 SCALING_SYSTEM_IS_METRIC, Mitsubishi #1041 I_inch / #1003 iunit
Hauptbeschränkung	Gilt ausschließlich für Linearachsen; Rundachsen werten Eingaben weiterhin in Grad aus. Muss zwingend in einem eigenen, unabhängigen Block am Programmanfang deklariert werden.

Schnellleser

• Platzieren Sie G21 im allerersten Block des Programms, bevor Achsbewegungen, Werkzeug-Offsets oder Werkstückkoordinatensystem-Einstellungen ausgeführt werden.
• Programmieren Sie den G21-Befehl komplett alleine in einem unabhängigen Block, um Syntaxfehler des Vorprozessors zu verhindern.
• Beachten Sie, dass das Umschalten zwischen G20 und G21 aktive Werte nicht mathematisch umrechnet; es verschiebt lediglich den Dezimalpunkt, was Koordinatenwerte um das Zehnfache oder mehr skaliert.
• Berechnen und geben Sie Verschleiß- und Geometriekompensationen in der Offset-Tabelle manuell ein, wenn Sie die Programmeinheiten auf Mitsubishi-Steuerungen wechseln, da die Bildschirmanzeigen an Parameter #1041 gebunden bleiben.
• Konfigurieren Sie virtuelle elektronische Grenzen auf den Chuck-Barrier- und Tailstock-Barrier-Bildschirmen, um einen physischenskalierungseffekt des Werkzeugrevolvers bei Einheitenfehlern zu verhindern.
• Löschen Sie alle aktiven Werkzeugkorrekturen, bevor Sie Parameter für die Werkzeugversatz-Verschiebung (wie Fanuc No. 5040 Bit 3) ändern, um das Auslösen des Alarms PS0368 zu vermeiden.

Grundlegende Konzepte

Der vorbereitende Befehl G21 etabliert eine modale Koordinatenumgebung, in der der CNC-Interpreter alle nachfolgenden linearen Koordinaten, Kreisinterpolationsparameter, Gewindesteigungen und Offset-Verschiebungen in Millimetern analysiert. Dieser metrische Eingabemodus stellt sicher, dass die Steuerung die programmierten Koordinaten so skaliert, dass sie der physischen metrischen Auflösung der Maschinenachsen entsprechen. Während des manuellen Betriebs ändert das Aktivieren von G21 die Skaleneinteilung des Handrads, sodass diese metrische Inkremente von 0,001 mm, 0,010 mm und 0,100 mm darstellen. Bediener müssen den aktiven Einheitenmodus überprüfen, bevor sie das Handrad drehen, um manuelle Indexierungsfehler durch nicht übereinstimmende Skalenauflösungen zu verhindern.

Unkoordinierte Wechsel zwischen G20 und G21 während der Programmausführung führen zu schweren physischen Gefahren. Wenn eine Steuerung den Modus wechselt, konvertiert sie die physische Dimension nicht; stattdessen verschiebt sie den Dezimalpunkt. Ein Koordinatenwert von X6.0 Zoll unter G20 wird bei aktivem G21 direkt als X6.0 mm interpretiert, anstatt des korrekten mathematischen Äquivalents von 152,4 mm. Zum Schutz der Maschine müssen Bediener virtuelle Sicherheitszonen auf den Chuck-Barrier- und Tailstock-Barrier-Bildschirmen konfigurieren. Diese Sicherheitsgrenzen definieren Bereiche mit absolutem Zutrittsverbot, die die Achsen stoppen und einen Hubbegrenzungsalarm auslösen, bevor der Werkzeugrevolver mit den Spannmitteln kollidiert.

Befehlsstruktur

Die Syntax für die metrische Programmierung ist über alle ISO-konformen CNC-Systeme hinweg standardisiert und erfordert, dass der G21-Befehl einen unabhängigen Programmsatz zu Beginn der Ausführung belegt. Das Platzieren von G21 im selben Satz wie Koordinatenbewegungen oder Hilfsfunktionen verletzt die Syntaxregeln des Scanners und führt dazu, dass der Vorprozessor die Ausführung anhält. Der Befehl wirkt als modaler Schalter. Das bedeutet: Sobald er ausgeführt wurde, werden alle nachfolgenden Koordinaten als Millimeter interpretiert, bis ein G20-Befehl Zoll-Einheiten auswählt.

Während G21 die Interpretation der Koordinaten im aktiven G-Code-Programm ändert, skaliert es Hintergrundsystemparameter nicht automatisch. Werkzeuggeometrie-Offsets, Werkstückkoordinatenverschiebungen und Vorschubwerte können weiterhin dem standardmäßigen Basismesssystem der Maschine folgen. Programmierer müssen unmittelbar nach dem Aufruf von G21 einen neuen Vorschubwert programmieren, um sicherzustellen, dass die Achsgeschwindigkeiten in Millimetern pro Minute oder Millimetern pro Umdrehung berechnet werden.

G21 ;

Systemadresse / Parameter	Funktion und Wertebereich	Anwendbare CNC-Marke
Parameter No. 3401 Bit 0 (DPI)	Steuert die Dezimalpunktprogrammierung. Wenn auf 0 gesetzt, wird Z1000 in G21 als 1,0 mm ausgewertet.	Fanuc
Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT)	Regelt die Verschiebungstypen für Werkzeug-Offset und Werkzeuglängenkompensation (0 oder 1).	Fanuc
MD10240 (SCALING_SYSTEM_IS_METRIC)	Definiert das standardmäßige Basismesssystem der Maschine. Auf 1 für metrisch, 0 für Zoll setzen.	Siemens
MD18800 (MM_EXTERN_LANGUAGE)	Aktiviert den externen Sprachmodus, wenn auf 1 gesetzt, und ermöglicht die G21/G20-Verarbeitung.	Siemens
Parameter #1041 I_inch	Bestimmt die standardmäßigen HMI-Anzeigezähler, Offset-Bildschirme und Parameter (0 für Zoll, 1 für metrisch).	Mitsubishi
Parameter #1003 iunit	Legt die Eingabe-Einstellauflösung fest. Werte: B (0,001 mm), C (0,0001 mm), D (0,00001 mm), E (0,000001 mm).	Mitsubishi

Markenanwendungen

Fanuc

Fanuc-Steuerungen verwenden G21 zur Auswahl metrischer Befehlseinheiten, was die Interpretation von Koordinaten wie X, Z, C und Y unter dem Drehmaschinen-G-Code-System A verschiebt. Das Systemverhalten wird durch Parameter No. 3401 Bit 0 DPI und Parameter No. 5040 Bit 3 TCT geregelt.

Der G21-Befehl muss in einem unabhängigen Block am allerersten Anfang des Programms programmiert werden: G21 ;.

Kategorie	Bezeichner / Einstellung	Beschreibung
Parameter	Parameter No. 3401 Bit 0 (DPI)	Steuert die Dezimalpunktprogrammierung. Wenn auf 0 gesetzt, wird Z1000 in G21 als 1,0 mm ausgewertet.
Parameter	Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT)	Regelt Werkzeug-Offset- und Werkzeuglängenkompensations-Verschiebungen. Die Änderung bei aktiven Offsets löst den Alarm PS0368 aus.
Parameter	Parameter No. 1004 Bit 7 (IPR)	Bestimmt, ob das kleinste Eingabeinkrement 10-mal größer als das kleinste Befehlsinkrement ist.
Alarme	Alarm PS0368	Tritt auf, wenn Parameter No. 5040 Bit 3 geändert wird, während Werkzeug-Offsets aktiv angewendet werden.
Alarme	Alarm PS0011	"FEED ZERO (COMMAND)" - Schnittvorschub überschreitet den Parametergrenzwert oder ist Null.
Alarme	Alarm PS0201	"FEEDRATE NOT FOUND IN RIGID TAP" - Programmierter Gewindevorschub überschreitet den oberen Grenzwert beim starren Gewindebohren.
Versionen	G-Code-System C	Verwendet G71 für metrische Eingabe und G70 für Zoll-Eingabe anstelle von G21/G20.
Versionen	Parameter No. 0001 Bit 1 (FCV)	Aktiviert das alte Series-15-Programmformat, wenn auf 1 gesetzt, wodurch das Aufmaß für Schruppzyklen deaktiviert wird.

Unkoordinierte Wechsel der Koordinateneinheiten während des Betriebs im G20-Modus skaliert die Koordinaten um das Zehnfache, was den Werkzeugrevolver aus der Bahn zwingt und ein erhebliches Risiko einer harten Kollision mit dem Spindelfutter darstellt. Anders als G17 für die XY-Ebene oder G18 für die ZX-Ebene, die die Kreisinterpolationsebenen bestimmen, diktiert G21 die grundlegenden Längenwerte aller Linearbewegungen.

Siemens

Siemens-Steuerungen werten G21 aus, wenn sie im ISO-Dialektmodus (G291) ausgeführt werden, um Koordinatensysteme in Millimetern zu definieren. Die Standard-Skalierung und Interpreter-Resets werden durch MD10240 und MD20154 verwaltet.

Um G21 zu verwenden, muss der Compiler in den ISO-Dialektmodus (G291) wechseln und den Code auf einer eigenen Zeile initialisieren: G291 ; G21 ;.

Kategorie	Bezeichner / Einstellung	Beschreibung
Parameter	MD10240 (SCALING_SYSTEM_IS_METRIC)	Definiert das grundlegende Standardmesssystem der Steuerung. Register, die nicht durch G21 skaliert werden, folgen dieser Einstellung.
Parameter	MD18800 (MM_EXTERN_LANGUAGE)	Allgemeine Maschinendaten auf 1 gesetzt, um die externe ISO-Dialektinterpretation zu aktivieren.
Parameter	MD20154 (EXTERN_GCODE_RESET_VALUES)	Kanalspezifische Daten zur Einstellung des standardmäßig aktiven Codes der Gruppe 6 (G20/G21) bei Einschalten/Reset.
Parameter	MD20734 Bit 3	Steuert, ob Scanner-Fehler Alarme generieren (0) oder geräuschlos in den Siemens-Modus weiterleiten (1).
Alarme	Alarm 61800	"External CNC system missing" - Ausgelöst, wenn G21 ausgeführt wird, während MD18800 deaktiviert ist.
Alarme	Alarm 14800	"programmed path velocity is less than or equal to zero" - Fehlender oder Null-Vorschub während G21.
Alarme	Alarm 12080	"unknown G-code" - Unbekannter externer G-Code verarbeitet mit MD20734 Bit 3 auf 0 gesetzt.
Versionen	SINUMERIK 802D sl	MD20154 Reset-Werte und MD22515 PLC-Konfigurationen sind schreibgeschützt und gesperrt.
Versionen	SINUMERIK 810D	Bestimmte fortgeschrittene Vokabeln oder Zyklen sind auf Altsystemen ungültig.

Das Versäumnis, nach dem Umschalten auf G21 einen neuen Vorschubwert F zu programmieren, führt zu falschen Achsgeschwindigkeiten und löst den Bahnvorschub-Alarm 14800 aus.

Mitsubishi

Mitsubishi-Steuerungen implementieren G21, um Koordinaten für alle Linearachsen in Millimetern zu interpretieren. Einstell- und Anzeigeeinheiten beim Einschalten werden durch Parameter #1041 und Parameter #1003 geregelt.

Der Befehl muss komplett alleine in einem eigenen Block stehen: G21 ;.

Kategorie	Bezeichner / Einstellung	Beschreibung
Parameter	Parameter #1041 I_inch	Bestimmt die standardmäßigen HMI-Anzeigezähler, Offset-Bildschirme und Parameter (0 für Zoll, 1 für metrisch).
Parameter	Parameter #1003 iunit	Eingabe-Einstelleinheit zur Konfiguration der Eingabeauflösung: B (0,001 mm), C (0,0001 mm), D (0,00001 mm), E (0,000001 mm).
Parameter	Parameter #1015 cunit	Programm-Befehlseinheit für die Achsauflösung. Akzeptiert 0 (folgt #1003) oder Skalierungsfaktoren bis zu 10000.
Parameter	Parameter #1210 RstGmd Bit 5	Bestimmt, ob modale G-Codes der Gruppe 06 (G20/G21) nach einem Systemreset zurückgesetzt oder beibehalten werden.
Alarme	Programmfehler P33	"Illegal G-code command format" - Ausgelöst, wenn G21 im selben Satz wie andere Befehle steht.
Alarme	Programmfehler P162	Ausgelöst, wenn das Einheitensystem umschaltet, während die 3D-Werkzeugradiuskorrektur (G41.2/G42.2) aktiv ist.
Alarme	Programmfehler P452	Ausgelöst, wenn die Achsbewegung in die zutrittsverbotenen Chuck- oder Tailstock-Barrieren eindringt.
Versionen	Softwareversion C3	Führte die Format-Schalter G188/G189 ein, um dynamisch zwischen Drehmaschinen- und Bearbeitungszentrum-Parsern zu wechseln.
Versionen	Moderne M8-Serie	Unterstützt die Parametereingabe über Programm-N-Nummern (G10 L50...G11) nicht, da diese auf ältere Modelle beschränkt ist.

Da die Offset-Register bei Mitsubishi an Parameter #1041 I_inch gebunden sind, skaliert G21 weder die Bildschirme noch die Werkzeuggeometrietabellen; das Versäumnis, Offsets manuell zu berechnen, führt zu einer fehlerhaften Achspositionierung.

Brand Comparison

Merkmal	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Befehlssyntax	G21 (G71 in System C)	G21 (ISO-Dialektmodus G291)	G21
Metrisches Äquivalent im nativen Modus	Keines (oder G71 in System C)	G71 / G710 (automatische Skalierung von Koordinaten- und Vorschubwerten)	Keines
Skalierungsverhalten (Wechsel von G20 zu G21)	Dezimalverschiebung (verschiebt lediglich den Dezimalpunkt der Koordinaten, z. B. X60.0 mm auf X6.0 Zoll unter G20)	Dezimalverschiebung unter G20/G21; natives G710 skaliert Positionen und Vorschübe automatisch	Dezimalverschiebung; Bildschirme und Offset-Tabellen sind durch Parameter #1041 I_inch gesperrt
Koordinatensyntax für Drehmaschinen	System A verwendet die Koordinatenadressen X/Z/C/Y für absolute und U/W/H/V für inkrementelle Werte	Unterstützt System-A-Koordinaten im ISO-Dialekt G291	Drehmaschinen-L-System verwendet absolute X/Z/Y und inkrementelle U/W/V
Gesperrte Parameter & Einschränkungen	Keines	Reset-Konfiguration MD20154 und PLC-Transfer MD22515 sind auf SINUMERIK 802D sl schreibgeschützt	PLC-Fenster Lesen/Schreiben ist dauerhaft auf metrische Einheiten festgelegt; Offsets sind durch Parameter #1041 I_inch gesperrt
Dynamischer Programm-Parser-Wechsel	Parameter No. 0001 Bit 1 (FCV) aktiviert das alte Series-15-Format	G290/G291 wechselt zwischen nativem Siemens- und ISO-Dialektmodus	G188/G189 wechselt dynamisch zwischen Drehmaschinen-L-System und Bearbeitungszentrum-M-System G-Code-Tabellen

Technische Analyse

Der analytische Vergleich der Einheitensysteme offenbart eine unterschiedliche Logik des Vorprozessors auf diesen Steuerungsplattformen. Fanuc verwendet die G-Code-Systeme A, B und C zur Umschaltung der Einheitensysteme, was Drehmaschinen-Programmierer bei Verwendung von System C zwingt, G71 anstelle des Standard-G21 anzugeben. Zudem lehnen Fanuc-Drehmaschinenkonfigurationen unter System A die standardmäßigen modalen G90/G91-Zustände ab. In System A bestimmen die Koordinatenadressbuchstaben den Koordinatentyp, wobei absolute Bahnen durch X oder Z und inkrementelle Bahnen durch U oder W spezifiziert werden. Programmierer müssen beachten, dass die Eingabe von G90 auf einer Fanuc-Drehmaschine unter System A einen Längsdreh-Schruppzyklus startet, anstatt den Absolutmodus zu aktivieren.

Siemens nähert sich der metrischen Eingabe über eine Doppelinterpreter-Struktur. Anstatt sich auf Hintergrundberechnungen innerhalb eines einzigen Parsers zu verlassen, isoliert Siemens die alten G21-Befehle im ISO-Dialektmodus (G291). Programmierer können in den nativen Siemens-Modus (G290) wechseln, um native metrische Skalierungsbefehle wie G710 auszuführen. Im Gegensatz zum Standard-ISO-G21, das nur die Koordinatenanalyse ändert, skaliert das native Siemens-G710 sowohl geometrische Koordinaten als auch Vorschübe. Siemens schränkt auch die Reset-Einstellungen bei kompakten Modellen wie der 802D-sl-Serie ein, bei denen die Kanal-Reset-Parameter gesperrt sind, was direkte Modifikationen auf dem Bildschirm verhindert.

Mitsubishi trennt Programm-Befehlseinheiten von den HMI-Eingabeeinstellungen. Das Ändern von G21 betrifft nur G-Code-Programmsätze, während Bildschirmanzeigen und Werkzeug-Offset-Register an Parameter #1041 gebunden bleiben. Bediener müssen die Werkzeuggeometrie manuell neu berechnen, wenn Programme in Einheiten laufen, die von der HMI-Konfiguration abweichen. Mitsubishi implementiert zudem eine dauerhaft gesperrte metrische PLC-Fensterschnittstelle. Unabhängig von G20- oder G21-Befehlen werden PLC-Datenübertragungen in metrischen Werten verarbeitet, was eine Hintergrundlogik zur Aufrechterhaltung der Millimeterwerte erfordert. Für dynamische Abläufe verwendet Mitsubishi die Programmformatschalter G188 und G189, um modale G-Code-Strukturen im laufenden Betrieb zwischen Drehmaschinen- und Bearbeitungszentrum-Modus zu wechseln.

Programmbeispiele

Fanuc-Code-Beispiel

G21 ;
G00 X12.0 Z72.0 ;
G01 X120.0 W14.0 F0.15 ;

Trockenlauf (dry run)

Während eines Trockenlaufs dieses Fanuc-Programms wertet der Vorprozessor die Koordinaten in Millimetern aus. Im ersten Block initialisiert G21 den metrischen Modus. Der Werkzeugrevolver positioniert im Eilgang (G00) auf den absoluten Durchmesser X12.0 mm und die absolute Längskoordinate Z72.0 mm. Im letzten Block fährt das Werkzeug mit einem Arbeitsvorschub von 0,15 mm/U (G95) auf einen absoluten Durchmesser von X120.0 mm, während es sich inkrementell um 14,0 mm in die positive Richtung der Z-Achse bewegt.

Siemens-Code-Beispiel

G291 ;
G21 ;
G00 X80. Z80.8 ;
G290 ;
G710 X20.0 Y30.0 F500.0 ;

Trockenlauf

Während eines Trockenlaufs dieses Siemens-Programms schaltet G291 den Compiler in den ISO-Dialektmodus. Der Befehl G21 stellt das metrische System ein. Die Achsen fahren im Eilgang auf die absoluten Koordinaten X80.0 mm und Z80.8 mm. Der Befehl G290 schaltet den Interpreter anschließend zurück in den nativen Siemens-Modus. Im nativen Modus skaliert der Befehl G710 die Koordinaten auf X20.0 mm und Y30.0 mm, während er gleichzeitig den Vorschub automatisch auf 500,0 mm/min skaliert.

Mitsubishi-Code-Beispiel

G21 ;
G00 X100.0 Y100.0 Z50.0 ;
G01 G41 X120.0 Z-80.0 F150.0 ;

Trockenlauf

Während eines Trockenlaufs dieses Mitsubishi-Programms etabliert der Befehl G21 metrische Befehlseinheiten. Die Maschinenachsen positionieren im Eilgang auf die absoluten Koordinaten X100.0 mm, Y100.0 mm und Z50.0 mm. Die Achsen führen dann einen linearen Interpolationsvorschub (G01) auf X120.0 mm and Z-80.0 mm bei einem Vorschub von 150,0 mm/min (G94) aus, wobei die linke Werkzeugradiuskorrektur (G41) aktiv ist.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Lösung
Fanuc	Alarm PS0368	Änderung von Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT), während Werkzeugkorrekturen aktiv in den Registern angewendet werden.	Die CNC-Steuerung stoppt den automatischen Betrieb und zeigt den Alarm PS0368 auf dem HMI an.	Werkzeuglängen- oder Offset-Kompensation ist aktiv. Löschen Sie alle aktiven Offsets im Programm, bevor Sie den Parameter ändern.
Fanuc	Alarm PS0011	Programmierter Schnittvorschub F ist Null oder überschreitet den maximalen Grenzwert in den Parametern.	Die Maschinenachsen stoppen die Bewegung während der Vorschubsätze und zeigen "FEED ZERO (COMMAND)" auf dem Bildschirm an.	Der F-Wert fehlt, ist auf Null gesetzt oder zu hoch konfiguriert. Verifizieren Sie den Parameter und geben Sie einen gültigen Vorschubwert ein.
Fanuc	Alarm PS0201	Programmierter Gewindevorschub überschreitet den oberen Grenzwert oder die Geschwindigkeit beim starren Gewindebohren.	Die Synchronisation von Spindelrotation und Vorschubachse schlägt fehl; der Gewindebohrzyklus stoppt mit Alarm PS0201.	Der Vorschub beim starren Gewindebohren überschreitet den maximal zulässigen Schnittvorschub-Grenzwert. Passen Sie den Vorschubwert an.
Siemens	Alarm 61800	Ausführen eines G21-Programms im ISO-Dialekt ohne aktivierten externen Sprachparameter MD18800 oder Optionsbit 19800.	Das NC-Programm stoppt sofort beim Erreichen des Übergangsblocks in den ISO-Modus.	Die externe Sprachoption ist deaktiviert. Setzen Sie die Maschinendaten MD18800 auf 1 und überprüfen Sie die Optionskonfiguration.
Siemens	Alarm 14800	Schnittvorschub F wird unter G21 als Null ausgewertet oder fehlt.	Achsen blockieren während der Interpolationsbahnen; der Bildschirm zeigt den Alarm 14800 für Nullgeschwindigkeit an.	Die Steuerung skaliert den Vorschub beim Einheitenwechsel nicht automatisch. Programmieren Sie unmittelbar nach dem Einheitenwechsel einen F-Wert.
Siemens	Alarm 12080	Unbekannter G-Code-Befehl im ISO-Dialektmodus festgestellt, während MD20734 Bit 3 auf 0 gesetzt ist.	Der Parser stoppt den Suchvorgang und zeigt den Fehler "unknown G-code/WAIT/G500" an.	Ungültige Syntax oder ungültiger Befehl. Überprüfen Sie die Syntax des G-Code-Programms oder setzen Sie MD20734 Bit 3 auf 1, um den Satz an den Siemens-Modus weiterzuleiten.
Mitsubishi	Programmfehler P33	Programmierung von G21 oder G20 im selben Satz wie Koordinatenbewegungen, Vorschübe oder andere vorbereitende Befehle.	Der CNC-Bildschirm zeigt "Illegal G-code command format" an und blockiert den Programmstart.	Formatverletzung. Schreiben Sie den G21/G20-Befehl in einen eigenen, unabhängigen Block am Anfang des Programms.
Mitsubishi	Programmfehler P162	Ausgelöst, wenn die Einheitensysteme umschalten, während die 3D-Werkzeugradiuskorrektur (G41.2/G42.2) aktiv ist.	Die Programmausführung stoppt mitten im Satz mit einer Meldung zum Programmfehler P162.	Deaktivieren Sie die 3D-Werkzeugradiuskorrektur mit G40, bevor Sie die Einheiten-Codes umschalten.
Mitsubishi	Programmfehler P452	Verfahrbefehl-Endpunkt oder Bahn dringt in die zutrittsverbotenen Chuck-/Tailstock-Barrieren oder gespeicherten Hubbegrenzungen ein.	Die Steuerung stoppt die Achsbewegung, bevor physischer Kontakt auftritt, und zeigt den Programmfehler P452 an.	Die Trajektorie verläuft innerhalb der virtuellen Sicherheitsgrenzen. Passen Sie die Parameter der Sicherheitszone an oder ändern Sie die Koordinatenpunkte.

Anwendungshinweis

Schwere Schäden an der Maschinenspindel, Werkzeugbruch und Ausschuss sind die direkte Folge, wenn G21-Einheitenumschaltungen ohne vorherige Deaktivierung aller aktiven Werkzeugkorrekturwerte durchgeführt werden. Da standardmäßige G21-Aufrufe bestehende Versatzparameter nicht automatisch umrechnen, führt jede Fehlkonfiguration zu gravierenden Maßabweichungen. Bei Fanuc-Steuerungen führt beispielsweise die Änderung von Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT) bei aktiven Werkzeugkorrekturen unmittelbar zum Alarm PS0368, was den automatischen Ablauf blockiert. Auf Siemens-Steuerungen führt das Vergessen eines neuen Vorschubwerts (F) direkt nach dem G21-Wechsel zum Alarm 14800, da die Steuerung den Vorschub nicht automatisch skaliert und die Achsgeschwindigkeit als Null interpretiert. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Bei Mitsubishi-Steuerungen führt eine Umschaltung bei aktiver 3D-Werkzeugradiuskorrektur (G41.2/G42.2) zum Program Error P162. Zudem bleiben HMI-Bildschirme und Werkzeugtabellen starr an Parameter #1041 gebunden, was bei nicht manuell angepassten Offsets zu Toleranzüberschreitungen führt. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Zur Gewährleistung der Prozesssicherheit müssen Bediener daher Chuck- und Tailstock-Barrieren konfigurieren, um die Achsen bei unit-bezogenen Schleppabstands- oder Trajektorienfehlern vor dem Kontakt mit dem Spannfutter oder Werkstück automatisch über einen Hubbegrenzungsalarm (wie Program Error P452) zu stoppen.

Verwandte Befehle

• G20: Wählt den imperialen/Zoll-Eingabemodus für lineare Koordinaten innerhalb der Gruppe 06 aus, der als direktes Gegenstück G21 aufhebt.
• G71: Wählt die metrische Längenbemaßung im nativen Siemens-Modus (G290) oder im Fanuc-Drehmaschinen-G-Code-System C aus.
• G710: Wählt die metrische Skalierung im nativen Siemens-Modus (G290) sowohl für geometrische Koordinaten als auch für technologische Vorschubwerte aus.
• G188: Aktiviert den dynamischen Programmformatschalter auf Mitsubishi-Systemen, um die modalen G-Code-Tabellen mitten im Lauf zu wechseln.
• G95: Wählt den Vorschub-pro-Umdrehung-Modus aus, der Schnittvorschübe unter G21 in metrischen Schritten von 0,01 mm/U auswertet.

Fazit

Die sichere Einführung des metrischen G21-Befehls in die CNC-Fertigung erfordert dessen Isolierung in einem eigenständigen Block direkt beim Programmstart, gefolgt von einer unmittelbaren Programmierung eines neuen Vorschubwerts und einer manuellen Überprüfung der HMI-Offsets. Um Maßabweichungen zu vermeiden und eine hohe Prozesssicherheit zu gewährleisten, müssen Bediener vor dem Start physische Kollisionsbarrieren an der Steuerung aktivieren. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl und schützt die Spindel sowie das Werkstück vor irreparablen Schäden durch Toleranzüberschreitungen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Welche Parameter müssen auf einer Fanuc-Steuerung überprüft werden, um Maßabweichungen nach einem G21-Aufruf zu verhindern?

Neben der Programmierung des G21-Befehls müssen Einrichter vor allem den Parameter No. 3401 Bit 0 (DPI) kontrollieren, da dieser die Interpretation von Werten ohne Dezimalpunkt steuert, sowie Parameter No. 5040 Bit 3 (TCT) für die Handhabung der Werkzeugversatz-Verschiebungstypen. Prüfen Sie diese Register im Standby-Modus und stellen Sie sicher, dass keine Werkzeugkorrekturen aktiv sind, bevor Sie Parameteränderungen vornehmen.

Warum meldet eine Siemens-Steuerung nach der G21-Aktivierung den Alarm 14800 bei der ersten Verfahrbewegung?

Der Alarm 14800 (programmed path velocity is less than or equal to zero) tritt auf, weil G21 im ISO-Dialekt (G291) lediglich die Geometriedaten, nicht aber die Vorschubgeschwindigkeit (F) automatisch skaliert, wenn das Grundsystem MD10240 als Zoll definiert ist. Programmieren Sie unmittelbar nach dem Umschalten auf G21 einen neuen Vorschubbefehl (F) in Millimetern pro Minute oder Millimetern pro Umdrehung, um die Achsen mit der richtigen Geschwindigkeit zu verfahren.

Wie wirkt sich der G21-Befehl auf die Werkzeug-Offsets und Nullpunktverschiebungen einer Mitsubishi-Steuerung aus?

G21 ändert ausschließlich die Interpretation der Koordinaten innerhalb des G-Code-Programms, während die Anzeigezähler und Offset-Tabellen starr an den Initial-Parameter #1041 gebunden bleiben und sich nicht automatisch umrechnen. Rechnen Sie alle Werkzeuggeometrien und Verschleißwerte vor dem Programmlauf manuell in das metrische Format um und tragen Sie diese über die HMI-Eingabemaske ein, um Maßabweichungen außerhalb der zulässigen Toleranz zu vermeiden.