G23 CNC Befehl: Arbeitsraumbegrenzung sicher ausschalten

Einleitung

Eine fehlerhafte Nullpunktverschiebung oder ein Zahlendreher in den Werkzeugverschleißwerten führt bei deaktivierter Arbeitsraumbegrenzung dazu, dass der Werkzeugrevolver ungebremst in das rotierende Spannfutter, den Reitstock oder die pneumatischen Spannvorrichtungen kracht. Da die CNC-Steuerung bei inaktiver softwareseitiger Hubbegrenzung (G23, WALIMOF oder WALCS0) keine automatische Sicherheitsabschaltung vor dem physischen Kontakt auslöst, resultiert dieser Fehler unweigerlich in einer zertrümmerten Maschinenspindel, zerstörten Werkzeugen und teurem Ausschuss. Besondere Gefahr droht bei der Verwendung breiter Werkzeughalter: Da die Steuerung die Schutzbereiche meist nur über einen einzigen theoretischen Werkzeug-Kontrollpunkt überwacht, kann der physische Werkzeugkörper kollidieren, selbst wenn der programmierte Pfad rechnerisch als kollisionsfrei gilt. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Eine korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl und sichert die Toleranz und Prozesssicherheit im automatisierten Betrieb ab.

Technische Übersicht

Technische Spezifikation	Wert / Beschreibung
Befehlscodes	G23 (Fanuc, Mitsubishi, Siemens ISO-Dialekt), WALIMOF (Siemens nativ BCS), WALCS0 (Siemens nativ WCS), G23.1 (Mitsubishi M-System)
Modale Gruppen	Gruppe 04 (Systeme A, B) oder Gruppe 09 (System C) für Fanuc G23; Gruppe 03 für Siemens WALIMOF; Gruppe 60 für Siemens WALCS0; Gruppe 04 (L-System) oder Gruppe 00 (M-System) für Mitsubishi G23; Gruppe 04 für Mitsubishi G23.1
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Fanuc: Nr. 3402 Bit 7 (G23 Standard beim Booten); Siemens: MD10604 (Begrenzungsstatus bei Geometrieachswechsel); Mitsubishi: #12057 (OT_prechkON), #8179 (Werkzeugbahn-Trajektorienprüfung)
Haupteinschränkung	Begrenzungsprüfungen basieren auf einem einzigen hypothetischen Werkzeugschneiden-Kontrollpunkt. G23- und G23.1-Befehle müssen in separaten, unabhängigen Sätzen ohne Verfahrbewegungen oder andere Befehle programmiert werden. Die einfache geneigte Flächensteuerung (G176) und die Werkzeugmittelpunktsteuerung (G174) müssen inaktiv sein.

Schnellleser

Das Deaktivieren der Begrenzungsprüfungen hebt die Software-Barrieren um Spindel, Werkstückspannfutter und Reitstock auf, was die Maschine bei Koordinatenfehlern schweren Kollisionen aussetzt.
Die Steuerung bewertet Spannfutter- und Reitstockbarrieren mit nur einem einzigen hypothetischen Werkzeugspitzen-Kontrollpunkt, sodass breite Werkzeughalter kollidieren können, selbst wenn der Pfad als frei gemeldet wird.
G23 (Fanuc, Mitsubishi) und G23.1 (Mitsubishi) müssen als eigenständige Befehle in eigenen, unabhängigen Sätzen programmiert werden, um Preprozessor-Satzaufteilungs- oder Syntaxfehler zu vermeiden.
Im nativen Siemens-Modus werden die Begrenzungen des Basiskoordinatensystems (BCS) über WALIMOF deaktiviert, während die Begrenzungen des Werkstückkoordinatensystems (WCS) über WALCS0 abgewählt werden.
Mitsubishi-Steuerungen können die gesamte Werkzeugbahn-Trajektorie bei Eilgang- oder Linearbewegungen bewerten, wenn die Parameter #8179 und #12057 aktiv sind, und stoppen die Steuerung mit dem Programmfehler P452, bevor die Bewegung beginnt.
Vor der Ausführung automatischer Operationen mit deaktivierten Begrenzungen müssen Bediener einen Trockenlauf (dry run) „in der Luft“ durchführen, um physische Freiräume zu überprüfen.

Basic Concepts

Die softwareseitige Hubbegrenzungsprüfung ist eine schützende Software-Barriere, die verhindern soll, dass die Maschinenachsen in Bereiche verfahren, die von Spannmitteln wie Spannfutter und Reitstock belegt sind. Wenn sie aktiv ist (über G22 oder WALIMON), berechnet der CNC-Preprozessor die Achspositionen und stoppt die Bewegung mit einem Endschalter-Alarm (Overtravel), falls die Projektion des Werkzeugreferenzpunkts eine gesperrte Sicherheitszone kreuzt. Dies bietet ein digitales Sicherheitsnetz, das Programmierfehler, falsche Nullpunktverschiebungen oder Werkzeugverschleißkorrekturen abfängt, bevor sie mechanische Schäden verursachen.

Das Deaktivieren dieser Begrenzungen (mittels G23, WALIMOF oder WALCS0) ist bei vielen CNC-Systemen eine temporäre betriebliche Anforderung. Es wird primär bei automatischen Werkzeugwechselzyklen oder Ausrichtungsverfahren des Koordinatensystems verwendet, bei denen der Revolver in die extremen äußeren Grenzen des physischen Maschinenraums verfahren muss, um den Spindelbereich freizugeben. Durch das modale Ausschalten der Begrenzungsprüfung können sich die Achsen nahe an den physischen Grenzen bewegen, ohne falsche Overtravel-Alarme auszulösen, die den Bearbeitungszyklus unterbrechen würden.

Sobald die Begrenzungen deaktiviert sind, setzt die Steuerung ihre Sicherheitsüberwachung für die jeweiligen Koordinatensysteme vollständig aus. Dies bedeutet, dass eine Diskrepanz der Koordinatensysteme – wie das Ausführen eines in metrischen Einheiten (G21) definiertem Programms auf einer in Zoll (G20) konfigurierten Maschine – von der Begrenzungsüberwachung nicht abgefangen wird. Die Steuerung verschiebt den Dezimalpunkt, anstatt die Koordinaten mathematisch zu skalieren, was zu unerwarteten Eilgangbewegungen führt, die den Werkzeugträger direkt in die Spannvorrichtungen oder die Spindelnase treiben können.

Befehlsstruktur

Um die softwareseitige Hubbegrenzungsprüfung auf Fanuc- und Mitsubishi-Steuerungen zu deaktivieren, wird der Befehl G23 als eigenständiger Vorhaltecode programmiert. Bei der Interpretation durch den CNC-Compiler deaktiviert G23 modal die virtuellen Prüfungen von Spannfutter- und Reitstockbarrieren. Da G23 ein modaler Befehl ist, bleibt er so lange aktiv, bis die Steuerung einen G22-Befehl verarbeitet, der die Sicherheitszonen wiederherstellt. Im nativen Siemens-Modus wird der Befehl WALIMOF verwendet, um die Arbeitsraumbegrenzungen des Basiskoordinatensystems (BCS) auszuschalten, während WALCS0 verwendet wird, um die Begrenzungen des Werkstückkoordinatensystems (WCS) auszuschalten. Alternativ können Siemens-Steuerungen den G23-Befehl verarbeiten, wenn der Compiler mit G291 in den ISO-Dialektmodus geschaltet wird.

Eine kritische Einschränkung bei der Verwendung von G23 oder G23.1 ist die Regel für separate Sätze. Der Befehl muss in einem unabhängigen Satz ohne Achskoordinaten oder Hilfsfunktionen geschrieben werden. Wenn Achsbewegungen im selben Satz wie der Befehl G23 kombiniert werden, stoppt der Preprozessor entweder die Ausführung mit einem Syntaxfehler oder teilt den Satz auf. Beispielsweise führt das Schreiben eines Bewegungsbefehls im selben Satz wie G23.1 beim M-System von Mitsubishi dazu, dass die Steuerung die Anweisung aufteilt und die Deaktivierung vor der Bewegung ausführt, wodurch die nachfolgende Bewegung völlig ungeschützt bleibt. In Fanuc-Systemen gehört G23 zur Gruppe 04 unter den G-Code-Systemen A und B, wechselt jedoch unter dem G-Code-System C in die Gruppe 09.

; Fanuc und Mitsubishi (Drehmaschine / L-System)
G23 ;
; Mitsubishi-Bearbeitungszentrum (M-System)
G23.1 ;
; Nativer Siemens-Modus (BCS-Begrenzung AUS)
WALIMOF ;
; Nativer Siemens-Modus (WCS-Begrenzung AUS)
WALCS0 ;
; Siemens ISO-Dialektmodus
G291 ;
G23 ;
G290 ;

Marke	Parameternummer	Beschreibung	Wert / Bereich
Fanuc	Parameter 3402 Bit 7 (G23)	Bestimmt den aktiven Zustand der Hubbegrenzung beim Systemstart.	0 = G22 EIN aktiv, 1 = G23 AUS aktiv
Fanuc	Parameter 3401 Bit 7 (GSC) & Bit 6 (GSB)	Konfiguriert das aktive G-Code-System.	G-Code-System A, B oder C
Fanuc	Parameter 3402 Bit 6 (CLR)	Bestimmt, ob G-Code-Modale bei einem Reset oder Einschalten gelöscht oder beibehalten werden.	0 oder 1
Fanuc	Parameter 5040 Bit 3 (TCT)	Verschiebungstyp der Werkzeuglängenkompensation.	0 oder 1
Siemens	MD10604 ($MN_WALIM_GEOAX_CHANGE_MODE)	Definiert das Verhalten der Arbeitsraumbegrenzung während des Geometrieachswechsels.	0 = deaktiviert, 1 = bleibt aktiv
Siemens	MD10710 ($MN_PROG_SD_RESET_SAVE_TAB)	Bestimmt, ob programmierte Arbeitsraumbegrenzungswerte (über G25/G26) nach einem Reset in den Einstellungsdaten beibehalten werden.	Kanal konfiguriert
Siemens	Option Bit 19800 ($MN_EXTERN_LANGUAGE)	Ermöglicht die Compiler-Interpretation externer Sprachen.	Aktiv / Inaktiv
Mitsubishi	Parameter #12057 (OT_prechkON)	Schaltet die Funktion „Hubprüfung vor Verfahrbewegung im Bereich der Hubbegrenzung“ um.	0 = AUS, 1 = EIN
Mitsubishi	Parameter #8179	Bestimmt, ob die gesamte Werkzeugbahn-Trajektorie für die Hubprüfung vor der Verfahrbewegung bewertet wird, statt nur der Satzendpunkt.	0 = AUS, 1 = EIN
Mitsubishi	Parameter #12058 (OT_prechkTYPE)	Steuert, ob die Hubprüfung vor der Verfahrbewegung während der Sprungfunktionen (G31) und der automatischen Werkzeugmessung (G37) aktiv ist.	0 = AUS, 1 = EIN
Mitsubishi	Parameter #8202 (OT-CHECK OFF)	Achsweise unabhängige Deaktivierung der Overtravel-Prüfung.	0 = aktiv, 1 = inaktiv
Mitsubishi	Parameter #8204 (OT-CHECK-N)	Koordinate der negativen Hubbegrenzung.	±199999998 (Schritte von 0,5 µm)
Mitsubishi	Parameter #8205 (OT-CHECK-P)	Koordinate der positiven Hubbegrenzung.	±199999998 (Schritte von 0,5 µm)

Markenanwendungen

Fanuc

Auf Fanuc-Steuerungen deaktiviert der Befehl G23 modal die virtuellen Spannfutter- und Reitstockbarrieren (modale Gruppe 04 oder Gruppe 09, abhängig von dem durch Parameter 3401 konfigurierten G-Code-System). Wenn Parameter 3402 Bit 7 auf 1 konfiguriert ist, startet die Steuerung beim Systemstart standardmäßig mit G23 (Barrieren inaktiv). Während G23 aktiv ist, deaktiviert der Preprozessor jegliche Grenzwertüberwachung der Sicherheitszonen, wodurch sich der Werkzeugrevolver für Stirnseiten-Bearbeitungsoperationen nahe an die Spindel bewegen kann.

Um Sicherheitsbegrenzungen auf einer Fanuc-Drehmaschine zu deaktivieren und wieder zu aktivieren, werden G23 und G22 modal in separaten Sätzen programmiert:

G23 ;
G90 G00 X100.0 Z50.0 ;
G22 ;

Parameter: Parameter 3402 Bit 7 (bestimmt den Systemstart-Zustand von G23), Parameter 3401 Bit 7 & 6 (konfiguriert das G-Code-System), Parameter 3402 Bit 6 (bestimmt, ob Modale bei Reset gelöscht werden) und Parameter 5040 Bit 3 (Verschiebungstyp der Werkzeuglängenkompensation).
Alarme: Alarm PS0368 (ausgelöst, wenn Parameter 5040 Bit 3 geändert wird, während Koordinatenverschiebungen aktiv sind), Alarm PS0325 (ausgelöst, wenn G22/G23 innerhalb der Konturbeschreibungssätze des G71/G72-Abspanzyklus angegeben wird) und Alarm PS0011 (Vorschub-Null-Grenzwert).
Versionsunterschiede: Bei der Serie 15 aktiviert FCV-Parameter 0001 Bit 1 ältere Programmierformate. Bei den Serien 16i/18i/21i müssen die Deaktivierung von Werkzeugbahntaschen und Rückzugsbewegungen genau überwacht werden, um ein Einschneiden des Werkzeugs zu verhindern. Unter den Systemen A/B befindet sich G23 in Gruppe 04; unter System C in Gruppe 09.

Warnung: Fanuc-Steuerungen bewerten Begrenzungen mit nur einem einzigen hypothetischen Werkzeugspitzen-Kontrollpunkt. Wenn ein breites Werkzeug bei aktivem G23 eingewechselt wird, kann der physische Körper des Werkzeugs mit der Spindel oder dem Spannmittel kollidieren, selbst wenn die Bahnprüfungen einen sicheren Abstand ausweisen.

Siemens

Siemens SINUMERIK-Steuerungen verwalten Arbeitsraumbegrenzungen über native modale Befehle: WALIMOF (deaktiviert die Begrenzungen des Basiskoordinatensystems) und WALCS0 (deaktiviert die Begrenzungen des Werkstückkoordinatensystems). Im nativen Siemens-Modus werden Achsgrenzwerte mit den Befehlen G25 und G26 festgelegt. Um die Kompatibilität mit externen G-Code-Programmen aufrechtzuerhalten, verarbeitet Siemens G23 im ISO-Dialektmodus (G291) und übersetzt den Befehl in seine interne Sicherheitsstruktur.

Bei nativen Siemens-Steuerungen werden Arbeitsraumbegrenzungen durch separate Befehle aus- und eingeschaltet:

WALIMOF ;
WALCS0 ;
; Operationen ausführen
WALIMON ;

Parameter: Maschinendaten MD10604 ($MN_WALIM_GEOAX_CHANGE_MODE) definiert das Deaktivierungsverhalten bei Geometrieachswechsel, MD10710 ($MN_PROG_SD_RESET_SAVE_TAB) bestimmt, ob Begrenzungen bei einem Reset gespeichert werden, und Option Bit 19800 ($MN_EXTERN_LANGUAGE) ermöglicht die externe ISO-Kompilierung.
Alarme: Alarm 12080 (unbekannter G-Code beim G291-Parsen), Alarm 14800 (programmierte Bahngeschwindigkeit kleiner oder gleich Null) und Alarm 22280 (programmierte Anlaufstrecke zu kurz aufgrund von Beschleunigungsüberlastung).
Versionsunterschiede: Beim SINUMERIK 802D sl sind Maschinendaten MD10604 und DB21-Umschaltparameter als schreibgeschützt gesperrt, während sie beim 840D sl editierbar sind. Das Mehrkantschneiden (G51.2/G50.2) und HMI-Bedientafeln mit Widescreen-Touchscreen sind streng auf die 840D sl beschränkt.

Warnung: Das Deaktivieren von Begrenzungen über WALIMOF oder WALCS0 hebt die Überwachung des Software-Schutzbereichs vollständig auf. Wenn die Werkzeuglängenkompensation inaktiv ist, wechselt der Referenzpunkt für Begrenzungsprüfungen standardmäßig auf den Werkzeughalter-Referenzpunkt anstelle der Werkzeugspitze, was zu unerwarteten mechanischen Kollisionen führen kann.

Mitsubishi

Mitsubishi-Steuerungen verwenden G23, um Spannfutter- und Reitstockbarrieren im Drehmaschinen-L-System (Gruppe 04) aufzuheben oder um Standard-Hubbegrenzungsprüfungen II (Gruppe 00) zu deaktivieren. Im M-System für Bearbeitungszentren wird G23 als Unterprogramm-Rücksprungbefehl umfunktioniert, und G23.1 wird verwendet, um aktive Verfahrwegprüfungen aufzuheben. Parameter #12057 (OT_prechkON) schaltet die Funktion „Hubprüfung vor Verfahrbewegung“ um, sodass der Preprozessor den Pfad vor der Bewegung inspizieren kann.

Um aktive Werkstückbarrieren in einem Mitsubishi-L-System-Programm aufzuheben, muss G23 in einem eigenen Satz befohlen werden:

G23 ;
G90 G00 X120.0 Z80.0 ;
G22 ;

Parameter: Parameter #12057 (schaltet Hubprüfung vor Verfahrbewegung um), Parameter #8179 (aktiviert die Trajektorienbahnbewertung), Parameter #12058 (OT_prechkTYPE), Parameter #8202 (OT-CHECK OFF), Parameter #8204 (negative Begrenzung) und Parameter #8205 (positive Begrenzung).
Alarme: Programmfehler P452 (Pfad verläuft durch oder endet innerhalb einer gesperrten Zone), Programmfehler P451 (Hubprüfung ohne Optionsunterstützung aktiviert), Bedienfehler M01 0007 (Nicht-Zielachse durchquert eine gesperrte Zone) und Programmfehler P951/P952 (G23 ausgeführt, während geneigte Flächensteuerung G176 active ist).
Versionsunterschiede: Das Drehmaschinen-L-System verwendet G22/G23 für Barrieren, während das Bearbeitungszentrum-M-System G22.1/G23.1 verwendet. Die Firmware-Version C3 der Serien M800V/M80V fügt die Formatumschaltung G188/G189 hinzu, um während des Automatikbetriebs dynamisch zwischen L- und M-G-Code-Systemen zu wechseln. Kompakte M80V TypeB-Steuerungen lösen den Programmfehler P39 für G54.4 oder P34 für G144 aus.

Warnung: Der Preprozessor von Mitsubishi teilt Sätze auf, wenn Verfahrbewegungen zusammen mit Befehlen zur Aufhebung der Sicherheitsbegrenzung geschrieben werden. Die Ausführung eines Befehls wie G23.1 X100.0 ; bewirkt, dass die Steuerung die Begrenzungsprüfung im ersten Satz deaktiviert und die Achse während der nachfolgenden Bewegung ungeschützt bleibt.

Markenvergleich

Merkmal / Verhalten	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Deaktivierungsbefehl	G23 (modale Gruppe 04 oder 09)	WALIMOF (BCS Gruppe 03), WALCS0 (WCS Gruppe 60) oder G23 im ISO-Dialektmodus	G23 (modale Gruppe 04 oder unmodale Gruppe 00), G23.1 (M-System Gruppe 04)
Konfiguration des Standardzustands beim Systemstart	Parameter Nr. 3402 Bit 7 bestimmt den Boot-Zustand (0 = G22 EIN, 1 = G23 AUS)	— (keine Quelle)	Konfigurierbar über Overtravel-Prüfparameter #8202
Prüfmethode der Werkzeugbahn-Trajektorie	Prüft typischerweise nur den Satzendpunkt	Prüft Endpunkt und Achsgrenzwerte; Prüfungen bei geschwenkter Arbeitsebene variieren	Prüfung der gesamten Bahn-Trajektorie über Parameter #8179 und #12057 verfügbar
Verletzung der Satzgleichzeitigkeit	Stoppt die Programmausführung mit einem Syntaxfehler	Verarbeitet Koordinaten nativ; deaktiviert Begrenzungen im ISO-Dialekt	Preprozessor teilt gleichzeitigen Satz automatisch auf (z. B. G23.1 X100.0 ;)
Werkstückkoordinatenbegrenzungen	Spannfutter- und Reitstockbarrieren haben Vorrang vor Software-Grenzwerten	Bis zu 10 kanalspezifische Begrenzungsgruppen (WALCS1 bis WALCS10), definiert im WCS/SZS	Spannfutter- und Reitstockbarrieren im MCS definiert; dynamischer Achswechsel (G111) bildet Sicherheitszonen ab

Technische Analyse

Die wesentlichen Unterschiede zwischen Fanuc-, Siemens- und Mitsubishi-Steuerungen liegen in ihren Sicherheitsüberwachungsarchitekturen und der Parameterintegration. Fanuc verlässt sich auf eine statische, über Parameter konfigurierbare Systemstart-Einrichtung (Parameter 3402 Bit 7) und erzwingt eine strikte Überlappungs-Prioritätsregel. Wenn sowohl die Spannfutter-/Reitstockbarrieren als auch die Hubbegrenzungsprüfungen 2 oder 3 gleichzeitig programmiert sind, isoliert und priorisiert Fanuc die Option der Spannfutter-/Reitstockbarriere und ignoriert die Hubbegrenzungsprüfung 2 oder 3 vollständig. Diese starre Prioritätslogik ist einzigartig für die Sicherheitsüberwachung von Fanuc und erfordert von Programmierern das Verständnis der hierarchischen Rangordnung der Sicherheitsoptionen innerhalb der Steuerungsparameter.

Siemens SINUMERIK-Steuerungen weichen vollständig von der G22/G23-Syntax ab, indem sie Begrenzungen dynamisch in der nativen NC-Sprache verwalten. Anstatt sich auf statische Koordinatengrenzen zu verlassen, bietet Siemens werkstückspezifische Arbeitsraumbegrenzungsgruppen (WALCS1 bis WALCS10). Dies ermöglicht es Bedienern, bis zu 10 kanalspezifische Begrenzungsgruppen direkt im Werkstückkoordinatensystem (WCS) oder dem einstellbaren Nullpunktsystem (SZS) zu definieren, sodass sich die Grenzen dynamisch relativ zum aktiven Werkstück-Nullpunkt verschieben, anstatt an die Maschinenkoordinaten gebunden zu bleiben. Darüber hinaus bietet Siemens parametergesteuerte Deaktivierungsoptionen beim Achswechsel (MD10604). Im Gegensatz zu Standardsteuerungen, die Ebenen- und Achswechsel über Hintergrundalgorithmen handhaben, Siemens ermöglicht dem Maschinenhersteller zu definieren, ob aktive Arbeitsraumbegrenzungen deaktiviert oder beibehalten werden, wenn ein Geometrieachswechsel stattfindet, was eine unerwartete Deaktivierung bei komplexen Mehrkanaloperationen verhindert.

Mitsubishi bietet einen hochdynamischen Ansatz, indem Programmierer G-Code-Interpreter mitten im Programm über G188/G189 wechseln können. Das Wechseln der Formate verschiebt G23 dynamisch von einem Drehmaschinenbefehl der Gruppe 04 zu einem Befehl für Bearbeitungszentren der Gruppe 00. Darüber hinaus verfügt Mitsubishi über eine Hubprüfung der gesamten Bahn-Trajektorie (Parameter #8179 und #12057). Während Fanuc und Siemens typischerweise nur prüfen, ob der endgültig programmierte Satzendpunkt eines Blocks innerhalb einer gesperrten Zone liegt, bewertet Mitsubishi die vollständige Werkzeugbahn-Trajektorie während der Eilgang- oder Schnittinterpolation. Wenn die Werkzeugbahn die gesperrte Grenze an irgendeinem pfad schneidet, löst die Steuerung den Programmfehler P452 aus und stoppt den Achsverfahrweg, bevor die Bewegung beginnt. Unter dem Format für Bearbeitungszentren erzwingt Mitsubishi jedoch eine strikte Regel zur Aufteilung der Compiler-Sätze. Das Programmieren von Koordinatenbewegungen im selben Satz wie ein Aufhebungsbefehl wie G23.1 teilt diesen in zwei separate Sätze auf, führt die Aufhebung vor der Bewegung aus und lässt die Achse vorübergehend ungeschützt.

Programmbeispiele

Fanuc-G-Code-Beispiel

O1001 ;
T0101 ;
G23 ;                      (Modale Hubbegrenzung AUS - unabhängiger Satz)
G90 G00 X80.0 Z130.0 ;     (Revolver nahe an das Spannfutter verfahren)
G01 X50.0 Z120.0 F0.15 ;   (Bearbeitung in unmittelbarer Nähe ausführen)
G00 X100.0 Z150.0 ;        (Revolver auf sicheren Abstand zurückziehen)
G22 ;                      (Modale Hubbegrenzung EIN - unabhängiger Satz)
M30 ;

Erklärung zum Trockenlauf: Während der Einrichtung für den Trockenlauf muss der Bediener dieses Programm Satz für Satz mit aktivem Vorschub-Override ausführen. Im dritten Satz deaktiviert G23 die virtuellen Spannfutter- und Reitstockbarrieren, was bedeutet, dass die Steuerung keinen Alarm auslöst, wenn sich das Werkzeug innerhalb der Standard-Sicherheitszone bewegt. Der Bediener muss visuell bestätigen, dass der Revolver und der Werkzeughalter die Spannbacke um mindestens 10 mm freigeben, wenn sie auf X80.0 Z130.0 verfahren. Nach dem G01-Schnitt zieht sich der Revolver auf X100.0 Z150.0 zurück, bevor im achten Satz G22 befohlen wird. Der Bediener muss überprüfen, ob G22 erfolgreich reaktiviert wurde, bevor der automatische Hochgeschwindigkeitsbetrieb zulässig ist, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsbarrieren für nachfolgende Operationen wiederhergestellt sind.

Siemens-SINUMERIK-Beispiel

N10 T="ROUGH_TURNING" D1
N20 WALIMOF ;              (BCS-Arbeitsraumbegrenzungen modal deaktivieren)
N30 WALCS0 ;               (WCS-Arbeitsraumbegrenzungen modal deaktivieren)
N40 G0 X80 Z130 ;          (Eilgang des Werkzeugträgers auf Position)
N50 G1 X50 Z120 F0.15 ;    (Arbeitsvorschub ausführen)
N60 G0 X120 Z200 ;         (Werkzeugträger in Sicherheitszone zurückziehen)
N70 WALIMON ;              (Basiskoordinatensystem-Begrenzungen reaktivieren)
N80 M30 ;

Erklärung zum Trockenlauf: Die Trockenlaufsequenz beginnt damit, dass der Bediener den Trockenlaufvorschub auf der SINUMERIK-Bedientafel (HMI) aktiviert. Bei den Sätzen N20 und N30 werden WALIMOF und WALCS0 ausgeführt, wodurch alle koordinatenbasierten Arbeitsraumbegrenzungen deaktiviert werden. Während des Eilgangs auf X80 Z130 muss der Bediener die digitale Positionsanzeige (DRO) und die physische Maschinenposition beobachten, um sicherzustellen, dass der Revolver nicht mit der Spannfutter-Stirnfläche oder den Spannvorrichtungen kollidiert. Sobald der Schnitt abgeschlossen ist und die Achse auf die Werkzeugwechselkoordinate bei X120 Z200 zurückzieht, stellt WALIMON die Arbeitsraumbegrenzungen modal wieder her. Der Bediener muss bestätigen, dass die Begrenzungen aktiv sind, bevor er automatische Zyklen startet, um sicherzustellen, dass alle nachfolgenden Befehle außerhalb der Grenzen von der NCK abgefangen werden.

Mitsubishi-Beispiel

%
O2001 ;
T0202 ;
G23 ;                      (Aktive Spannfutter-/Reitstockbarrieren modal aufheben)
G00 X80.0 Z130.0 ;         (Auf absolute Position nahe der Spindel verfahren)
G01 X50.0 Z120.0 F0.15 ;   (Konturschnitt ausführen)
G00 X100.0 Z150.0 ;        (Revolver in sicheren Freiraumbereich zurückziehen)
G22 ;                      (Spannfutter-/Reitstock-Sicherheitsbarrieren wiederherstellen)
M30 ;
%

Erklärung zum Trockenlauf: Bei der Trockenlauf-Verifizierung auf der Mitsubishi-Steuerung nutzt der Bediener das Handrad oder den manuellen Vorschub-Override. G23 wird in einem eigenen Satz ausgeführt, wodurch die Spannfutter- und Reitstockbarrieren deaktiviert werden. Der Preprozessor überwacht die Werkzeugbahn nicht anhand der Begrenzungen. Der Bediener muss den Revolver langsam in Richtung X80.0 Z130.0 tippen (joggen) und visuell bestätigen, dass der physische Freiraum sicher ist. Nach Abschluss des G01-Schnitts wird der Revolver auf X100.0 Z150.0 zurückgezogen. Der Bediener muss G22 ausführen, um die Sicherheitsbarrieren wieder zu aktivieren. Vergisst der Bediener das Zurückziehen vor G22, oder wird G22 befohlen, während sich der Revolver noch innerhalb der Barrieren-Zone befindet, sperrt die Steuerung sofort die Achsen und löst den Programmfehler P452 aus, was erfordert, dass der Bediener in den manuellen Tippbetrieb (Jog) wechselt, um das Werkzeug zurückzuziehen.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Behebung
Fanuc	Alarm PS0325	G22- oder G23-Befehl innerhalb der Konturbeschreibungssätze (P bis Q) der G71/G72-Abspanzyklen programmiert.	Die Maschine stoppt sofort mitten im Zyklus und zeigt „UNAVAILABLE COMMAND IS IN SHAPE PROGRAM“ auf dem Bildschirm an.	G22- oder G23-Befehle aus den Konturbeschreibungssätzen des Zyklus entfernen. Das Umschalten der Barrieren nur außerhalb des Bereichs von Satz P bis Satz Q programmieren.
Fanuc	Alarm PS0368	Versuch, Parameter Nr. 5040 Bit 3 (TCT) für den Verschiebungstyp der Werkzeuglängenkompensation zu ändern, während Koordinatenverschiebungen oder Kompensationen aktiv sind.	Die Steuerung löst einen Systemfehler aus, stoppt die Achsbewegung und zeigt die Parameter-Offset-Warnung an.	Alle aktiven Werkzeugverschiebungen und Koordinatensystemverschiebungen (wie Werkzeugschneidenkompensation und G54-G59) abwählen, bevor Parametereinstellungen geändert werden.
Siemens	Alarm 12080	Ein nicht erkannter G-Code wird während des ISO-Dialektmodus (G291) verarbeitet, wenn die Scanner-Fehlerverarbeitung aktiv ist.	Die NCK stoppt das Programm-Parsing, zeigt „unknown G-code“ an und verhindert die Programmausführung.	Sicherstellen, dass G-Code-Befehle in externen Programmen für den aktiven ISO-Modus-Dialekt gültig sind, oder Systemmasken-Konfigurationen anpassen.
Siemens	Alarm 22280	Die für den An- oder Auslaufweg beim Gewindeschneiden/Interpolieren erforderliche Achsbeschleunigung überschreitet die konfigurierten Toleranzen.	Das Programm unterbricht mit „Programmed run-in path too short“ und verhindert die Achsbewegung.	Die programmierte Anlauf-/Auslaufstrecke verlängern oder den programmierten Vorschub reduzieren, um eine ordnungsgemäße Achsbeschleunigung zu ermöglichen.
Mitsubishi	Program Error P452	Der lineare oder kreisförmige Verfahrweg schneidet oder endet innerhalb der gesperrten Hubbegrenzungszone, wenn die Hubprüfung aktiv ist.	Der Achsverfahrweg stoppt sofort und „P452 Stroke Limit Over“ erscheint auf dem Bildschirm.	In den manuellen Betrieb wechseln, den Revolver auf eine sichere Koordinate fahren (joggen) und die Programmtrajektorie überprüfen. Die Barriere bei beengtem Rückzugsraum vorgewandt mit G23 deaktivieren.
Mitsubishi	Program Error P951 / P952	Der Befehl zur Aufhebung der Barrierenprüfung (G23 oder G69.1) wird ausgeführt, während die einfache geneigte Flächensteuerung (G176) aktiv ist.	Die Steuerung stoppt den Automatikbetrieb und meldet einen Konfliktfehler der Flächensteuerung.	Die einfache geneigte Flächensteuerung G176 programmgesteuert deaktivieren, bevor versucht wird, Werkstückbarrieren mit G23 aufzuheben.

Anwendungshinweis

Ein katastrophaler Zusammenstoß, zerstörte Werkzeuge und eine irreparabel verbogene Maschinenspindel drohen, wenn Eilgangbewegungen (G00) bei inaktiver Hubbegrenzung ohne vorherige Verifizierung der Achspositionen und Werkzeugparameter ausgeführt werden. Die Deaktivierung der Barrieren über G23 (oder WALIMOF/WALCS0) erlaubt es dem Werkzeugrevolver zwar, sich für komplexe Bearbeitungen extrem nah am Spannfutter zu bewegen, eliminiert jedoch zeitgleich jeglichen digitalen Schutz. Wird der kritische Steuerungsparameter 5040 Bit 3 (TCT) bei aktiven Offsets editiert, blockiert die Steuerung sofort mit dem Alarm PS0368. Noch schwerwiegender ist ein unbemerkt verbleibender Versatz: Da der Compiler bei deaktivierten Barrieren keine Sicherheitsgrenzen überwacht, führt jede falsche Nullpunktverschiebung oder nicht gelöschte Werkzeugkorrektur zum ungebremsten Aufprall auf rotierende Spannbacken oder Maschinenelemente. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Die präzise Definition der Schutzzonen für Spannfutter und Reitstock (Chuck Barrier und Tailstock Barrier) im Maschinenkoordinatensystem ist daher zwingend erforderlich. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl und vermeidet das Risiko von Toleranzüberschreitungen und Ausschuss.

Fazit

Die Deaktivierung von Hubbegrenzungen oder Arbeitsraumeinschränkungen darf in der industriellen Praxis nur ein kurzzeitiger Zustand für Einricht- oder Werkzeugwechselzyklen sein. Um ein Maximum an Prozesssicherheit zu gewährleisten, müssen Bediener unmittelbar nach dem Durchqueren enger Kollisionsbereiche die Schutzgrenzen modal über G22, WALIMON oder G22.1 wiederherstellen. Ein vorsätzlicher Betrieb mit dauerhaft überbrückten Barrieren erhöht das Risiko für Toleranzüberschreitungen und mechanische Schäden drastisch. Jede automatisierte Bearbeitungssequenz erfordert die exakte Verifizierung der Werkzeug- und Koordinatenparameter, da sonst bei Abweichungen sofort Ausschuss produziert wird. Vor jedem automatischen Start nach Parameteränderungen ist ein physischer Trockenlauf (dry run) mit reduzierter Vorschubgeschwindigkeit zwingend erforderlich, um Maßabweichungen rechtzeitig zu erkennen und teure Spindelschäden zu vermeiden.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie wird verhindert, dass G23 bei breiten Werkzeughaltern zu einer Kollision führt?

Da Steuerungen wie Fanuc oder Mitsubishi die Grenzen über einen einzigen Kontrollpunkt (Werkzeugschneide) berechnen, deckt das System den realen Störkreis breiter Werkzeugkörper oder Bohrstangen bei aktivem G23 nicht ab. Um Zusammenstöße mit dem Spannfutter oder Reitstock zu verhindern, muss der Einrichter den Werkzeughalter-Hüllkörper im CAM-System exakt definieren und den Verfahrweg vorab simulieren. Messen Sie bei der Ersteinrichtung den physischen Abstand zwischen dem Werkzeughalter und den Spannmitteln manuell aus und programmieren Sie einen zusätzlichen Sicherheitsabstand im Anfahrweg.

Wie wirkt sich die Änderung von Parameter 5040 Bit 3 (TCT) auf die Maßhaltigkeit aus?

Dieser Fanuc-Parameter steuert den Verschiebungstyp der Werkzeuglängenkompensation bei Koordinatensystemwechseln. Wird er editiert, während Werkzeug- oder Nullpunktverschiebungen aktiv sind, wechselt die Steuerung abrupt den Berechnungsmodus, was zu unvorhersehbaren Achssprüngen führt und das Werkstück außerhalb der Toleranz befördert. Löschen Sie stets alle aktiven Offsets mit G49 und G54-G59-Abwahl im MDI-Modus, bevor Sie diesen Parameter ändern.

Warum schaltet die Siemens-Steuerung nach einem Geometrieachswechsel die Arbeitsraumbegrenzung ab?

Wenn der Kanalmaschinendatensatz MD10604 auf 0 konfiguriert ist, hebt die SINUMERIK-Steuerung bei jedem Achstausch (z. B. zwischen Haupt- und Gegenspindel) die aktive Begrenzung WALIMON automatisch auf. Dies geschieht zum Schutz der Interpreter-Logik, birgt jedoch das Risiko einer sofortigen Kollision mit Maschinenteilen. Überprüfen Sie das Maschinendatum MD10604 in den Systemeinstellungen und setzen Sie den Wert auf 1, um die Begrenzungen auch bei einem Achswechsel dauerhaft aktiv zu halten.

CNC-Arbeitsraumbegrenzung deaktivieren: G23, WALIMOF & WALCS0