G33 Gewindeschneiden: G-Code Anleitung für Fanuc, Siemens & Mitsubishi

Einleitung

Ein einfacher Programmierfehler oder ein Versatz der Koordinaten bei der G33-Gewindeschneidoperation in der Nähe des Werkstückhalters blockiert augenblicklich die Maschinenelemente und fährt den Werkzeugträger (toolholder) ungebremst in das rotierende Spannfutter (spindle chuck). Da das Steuerungssystem zur Aufrechterhaltung der Steigungsgenauigkeit eine hochstarre elektronische Getriebekopplung zwischen Spindelrotation und Achsvorschub (axis feedrate) aufbaut, sind alle standardmäßigen feedrate overrides komplett deaktiviert und fest auf 100 % verriegelt. Das Drücken der feed hold- oder single block-Stopptasten während eines aktiven Gewindeschneidblocks hält den Schlitten nicht sofort an; die Steuerung bewegt die Werkzeugachse weiter, bis der Satz abgeschlossen ist und der nächste Nicht-Gewindeblock erreicht wird. Ein Bediener, der versucht, einen zu nah an den Spannbacken (chuck jaws), einer Reitstockklemme (tailstock clamp) oder einer Schraubstockbacke (vise jaw) programmierten Werkzeugweg zu stoppen, ist machtlos, um eine katastrophale Kollision zu verhindern. Der Werkzeugträger oder Werkzeugrevolver (turret) prallt mit voller Wucht auf das rotierende Spannfutter (chuck) oder die Werkstückklemmen, was die Gewindeschneidplatte zertrümmert, die spindle verbiegt und einen schweren Alarmcode für Achsüberlast auslöst.

Technische Übersicht

Technische Spezifikation	Details
Befehlscode	G33 (G32 für Fanuc/Siemens ISO Turning G-code System A)
Modal-Gruppe	Gruppe 01, modal (außer Fanuc, wo G33/G32 nicht-modal (one-shot)/unmodal ist)
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Parameter No. 1430 (Fanuc), SD 42000 & MD 18800 (Siemens), Parameter #1037 & #8156 (Mitsubishi)
Hauptbeschränkung	Konstante spindle speed (G97) muss aktiv sein; konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) und cutter radius compensation (G40) müssen vor der Ausführung aufgehoben werden.

Schnellleser

• Deaktivieren Sie die konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) und programmieren Sie eine konstante spindle speed (G97) vor dem Ausführen von G33, um servo lag und Ausschuss (scrap parts) zu vermeiden.
• Halten Sie die standardmäßigen feedrate overrides auf 100%, da die override-Steuerungen während des G33-Gewindeschneiddurchgangs komplett deaktiviert und gesperrt sind.
• Beachten Sie, dass feed hold- oder single-block-Stopptasten die Achse nicht sofort anhalten; das Werkzeug verfährt bis zum Ende des nächsten Nicht-Gewindeblocks.
• Dezimalpunkte sind bei der Programmierung des Mehrfach-Startwinkelversatzes Q auf Fanuc-Systemen verboten; es wird ein ganzzahliger Wert in Tausendstel Grad benötigt (z. B. Q180000).
• Überprüfen Sie die maximale Schnitt-feedrate (Parameter No. 1430 für Fanuc oder #2619 thr_clamp für Mitsubishi), um spindle speeds zu verhindern, die die physischen Vorschubgrenzen überschreiten.
• Heben Sie die cutter radius compensation (G40) vor dem Gewindeschneiden auf, da eine tool nose- oder cutter radius compensation in G33-Blöcken nicht aktiv sein kann.

Grundlegende Konzepte

Das Ausführen des G33-Gewindeschneidbefehls mit konstanter Steigung auf Bearbeitungszentren stellt eine hochstarre elektronische Synchronisation zwischen spindle-Rotation und Achs-feedrate her. Ein auf der spindle montierter Positionsgeber liest die tatsächliche Drehzahl der spindle in Echtzeit aus, die das Steuerungssystem in eine exakte feedrate pro spindle-Umdrehung umrechnet, um die Werkzeugachse anzusteuern.

Diese Synchronisation ermöglicht es Programmierern, aufeinanderfolgende Schrupp- und Schlichtdurchgänge entlang desselben Werkzeugwegs auszuführen, ohne dass es zu einer Steigungsverschlechterung oder Gewindedoppelung (double-threading) kommt. Um absolute Koordinatenpräzision und Steigungsgenauigkeit zu gewährleisten, muss die spindle speed während aller Schrupp- und Schlichtdurchgänge perfekt konstant bleiben. Jede Spindeldrehzahlschwankung (spindle speed variation) führt zu einem servo lag, was Steigungsfehler verursacht und zu einem Ausschussteil (scrap part) führt.

Standardmäßige feedrate overrides sind während der Gewindeschneidblöcke komplett deaktiviert und fest auf 100 % eingestellt, um die Steigung zu schützen. Die standardmäßigen Tasten für feed hold und single block-Stopp werden während der Gewindeverfahrblöcke ignoriert, um eine Gewindezerstörung zu verhindern. Wenn ein Bediener während einer G33-Bewegung die cycle-Stopp-Taste drückt, verzögern die Vorschubachsen nicht sofort; stattdessen verfährt das Werkzeug weiter, bis es die Endkoordinate des nächsten Nicht-Gewindeblocks erreicht.

Programmierer müssen vor dem Ausführen der Gewindeblöcke jede aktive cutter radius compensation (G40) aufheben. Der Motion Controller umgeht Werkzeugkompensations-Offsets während des Gewindeverfahrwegs. Wenn die Kompensation aktiv bleibt, kann sich die programmierte Flugbahn verschieben, was zu Koordinatenabweichungen und potenziellen Kollisionen führt.

Befehlsstruktur

Der G33-Befehl wird mit Zielkoordinaten für den Gewindeendpunkt und einer mit der spindle synchronisierten feedrate programmiert. Die Koordinatenwerte stellen die Endposition des Gewindewerkzeugs am Ende des Durchgangs dar. Der Motion Controller überwacht den Indeximpuls des spindle-encoders, um den Start der Achsbewegung zu synchronisieren, was einen wiederholgenauen Eintritt bei mehreren Durchgängen gewährleistet.

Bei mehrgängigen Gewinden verschiebt der Startwinkelversatz-Parameter den Synchronisationspunkt relativ zum Indeximpuls der spindle. Dadurch kann das Werkzeug bei nachfolgenden Durchgängen in versetzten Winkeln in das Teil eintreten, ohne dass eine mechanische Neupositionierung erforderlich ist. Die genaue Formatierung des Startwinkels, des Vorschubs und der Präzisionssteigungsadressen variiert je nach Hersteller.

Fanuc: G33 IP_ F_ Q_ ;
Siemens: G33 X... Z... K... SF=... ;
Mitsubishi: G33 Z... F... Q... ; (or G33 Z... E... Q... ;)

Adresse	Beschreibung
IP_ (X, Y, Z)	Koordinatenendpunkte des Gewindewegs.
F (oder I, J, K)	Gewindesteigung (lead) in Richtung der Längsachse (oder spezifizierte Achsrichtungen für Siemens). Angegeben in mm/rev oder inches/rev.
Q	Gewinde-Startwinkelversatz (Fanuc: Ganzzahl in Tausendstel Grad, 0 bis 360000; Mitsubishi: Dezimalzahl zulässig, 0.001 bis 360.000).
SF	Startwinkelversatz für Siemens, Dezimalwinkel (0.0000 bis 359.999 Grad).
E	Präzisionssteigung (0.0001 bis 999.9999 mm/rev) oder Gänge pro Zoll (ridges per inch) auf Mitsubishi-Systemen.

Markenanwendungen

Fanuc

Fanuc-Systeme nutzen Parameter No. 1430 (FEDMX) zur Definition der maximalen Schnitt-feedrate für jede Achse, was die zulässige spindle speed während G33 begrenzt. Reset-Clear-Zustände und Modusbeibehaltung werden über Parameter No. 3402 Bit 6 (CLR) konfiguriert.

Der G33-Befehl wird als nicht-modaler (one-shot) Befehl ausgeführt, bei dem der Programmierer die Koordinaten des Endpunkts, die Gewindesteigung (thread lead) und den Startwinkelversatz ohne Dezimalpunkt angibt.

Detail	Typ	Bezeichner	Beschreibung
Parameter 1430	Parameter	No. 1430 (FEDMX)	Konfiguriert die maximale Schnitt-feedrate für jede Achse, um die spindle speed über N ≤ FEDMX/L zu klemmen.
Parameter 3402	Parameter	No. 3402 Bit 6 (CLR)	Bestimmt, ob aktive modale G-Codes bei einem Reset in den Standard-Clear-Zustand zurückkehren.
Retraction Alarm	Alarm	Alarm PS0429	Ausgelöst in der G10.6-Rückzugssequenz, wenn die Hauptgewindeachse als Rückzugsachse angegeben ist.
CSS Alarm	Alarm	Alarm PS0200	Ausgelöst, wenn ein Gewindeschneidbefehl ausgegeben wird, während die konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) aktiv ist.
Tool Offset Alarm	Alarm	Alarm PS0509	Ausgelöst, wenn ein Werkzeug-Offset (T-Code oder G43.7) im G33-Block angegeben ist.
Lathe vs Mill	Versionsunterschied	G32 vs G33	Drehen System A verwendet G32; Milling und die Systeme B/C verwenden G33.
Series 15 Format	Versionsunterschied	Series 15 Program Format	Das Legacy-Format handhabt Werkzeugkompensationen und Unterprogramme anders, wenn es aktiv ist.

Warnung: Der Versuch, einen Werkzeugkoordinaten-Offset oder einen Werkzeugwechsel im selben Block wie einen G33-Befehl zu programmieren, löst sofort den Alarm PS0509 aus und stoppt die Maschine.

Siemens

Siemens-Steuerungen verwenden Einstellungsdaten SD 42000, um den Standard-Gewindestartwinkel zu definieren, wenn SF weggelassen wird. Anlauf- und Auslaufbeschleunigungsrampen werden dynamisch über SD 42010 gesteuert.

Das Gewindeschneiden mit konstanter Steigung ist nativ in G33-Blöcken integriert, wobei die Steigung je nach Koordinatenrichtung über die Adressen I, J oder K befohlen wird und Startwinkelverschiebungen SF= verwenden.

Detail	Typ	Bezeichner	Beschreibung
Thread Start Angle	Parameter	SD 42000 $SD_THREAD_START_ANGLE	Legt den Standard-Gewindestartwinkel fest, wenn SF/Q weggelassen wird (0.0000 bis 359.999 Grad).
Ramp Settings	Parameter	SD 42010	Definiert Anlauf- und Auslaufwege für Beschleunigung/Verzögerung, eingestellt über DITS/DITE.
Alarm Mask	Parameter	MD 11411 $MN_ENABLE_ALARM_MASK	Aktiviert Alarm 22280 für zu kurze Anlaufwege.
Chamfer Size	Parameter	GUD7_ZSFI[15]	Gewindefasengröße in Einheiten von 0.1 * programmierte Gewindesteigung.
External Language	Parameter	MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE	Auf 1 gesetzt, um den externen NC-Sprachübersetzer (ISO-Dialektmodus) zu aktivieren.
Reset G-codes	Parameter	MD 20150 & MD 20154	Definiert Reset-Standards und externe G-Code-Reset-Werte.
Feedrate Alarm	Alarm	Alarm 14800	Ausgelöst, wenn G33 mit der feedrate F0 oder ohne aktive feedrate in den Puffern läuft.
ISO Option Alarm	Alarm	Alarm 61800	Ausgelöst, wenn ISO-Dialektbefehle aufgerufen werden und MD 18800 nicht aktiviert ist.
Cycle Alarm	Alarm	Alarm 61001	Ungültige oder widersprüchliche Steigung in Gewinde-cycles programmiert.
Run-in Alarm	Alarm	Alarm 22280	Ausgelöst, wenn der Anlaufweg für eine sichere Achsbeschleunigung zu kurz ist.
840D sl vs 802D sl	Versionsunterschied	High-end vs Compact	840D sl unterstützt erweiterte Funktionen wie G50.2/G51.2 Mehrkantschneiden und Kollisionsvermeidung, die beim 802D sl weggelassen werden.

Warnung: Die Programmierung einer feedrate von Null oder das Ausführen von G33 ohne aktive feedrate löst den Alarm 14800 aus und stoppt sofort den Achsverfahrweg.

Mitsubishi

Mitsubishi-Systeme bestimmen das Verhalten der Präzisionsgewindesteigung über Parameter No. 8156. Das Timing der spindle-Synchronisation beim Anlauf wird über Parameter No. 1260 gesteuert.

Der G33-Gewindeschneidbefehl ist modal und wird auf Standardsteigungs- (F) oder Hochpräzisionssteigungsadressen (E) abgebildet, was mehrgängige Versätze mittels Q ermöglicht.

Detail	Typ	Bezeichner	Beschreibung
Fine Thread Cut	Parameter	Parameter No. 8156 "Fine thread cut E"	Schaltet die Adresse E zwischen Präzisionssteigung (1) und Gängen pro Zoll (0) um.
Sync Timing	Parameter	Parameter No. 1260 "set32/bit4"	0 = Start nach dem Z-Phasen-spindle-Signal; 1 = sofortiger Start.
Input Unit	Parameter	Parameter No. 1003 "iunit"	Eingabeeinheit (Auflösungseinheit B: 0.001 mm oder Einheit C: 0.0001 mm).
Angle Limit Error	Alarm	Program Error (P35)	Ausgelöst, wenn der Startwinkel Q einen Wert von 360.000 Grad überschreitet.
Spindle Clamp Error	Alarm	Operation Error (M01 0107)	Die berechnete Gewinde-feedrate überschreitet die maximale Klemmgeschwindigkeit.
Condition Error	Alarm	Program Error (P128)	Auswahl der Bearbeitungsbedingung (G120.1/G121) während eines aktiven G33 aufgerufen.
TCP Control Error	Alarm	Program Error (P942) / (P941)	G33 befohlen, während Tool Center Point Control (G43.4/G43.5) aktiv ist.
High-Speed Machining	Versionsunterschied	M800V/M80V Series	Modi für Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionssteuerung (G05 P2, G05 P10000) werden während G33 vorübergehend modifiziert/deaktiviert.
C80 Series Retract	Versionsunterschied	C80 Series	Bildet G26 auf Gewindebohrrückzug und -wiederherstellung ab, abweichend von der herkömmlichen spindle-Drehzahlschwankungserkennung.

Warnung: Befiehlt man eine spindle speed, die dazu führt, dass die feedrate das Achslimit überschreitet, wird der Operation Error M01 0107 ausgelöst, was die Operationen stoppt.

Markenvergleich

Vergleichsthema	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Gewindeschneid-G-Code	G32 unter G-Code-System A (System B/C verwendet G33)	Natives G33 (ISO-Dialektmodus System A bildet G32 auf G33 ab)	G32 oder G33 abhängig von Parameter #1037 cmdtyp (G-Code-Listenauswahl)
Startwinkeladresse & -format für mehrgängige Gewinde	Adresse Q, nur Ganzzahl, kein Dezimalpunkt erlaubt (z. B. Q180000 für 180-Grad-Versatz).	Adresse Q oder SF, erlaubt Dezimalpunkte (z. B. Q180. oder SF=180.0). Weicht standardmäßig auf SD 42000 $SD_THREAD_START_ANGLE aus, wenn weggelassen.	Adresse Q, unterstützt Dezimalpunkte (z. B. Q180.000). Bereich 0,001 bis 360,000.
Werkzeugoffset-Verhalten beim Gewindeschneiden	Restriktiver Werkzeugoffset-Schutz: Das Kombinieren von Werkzeugoffset (T-Code oder G43.7) im G32-Block oder Gewindeschneidmodus löst sofort den Alarm PS0509 aus.	Flexible modale Offsets zwischen Sätzen zulässig.	Flexible modale Offsets zwischen Sätzen zulässig.
Beschleunigungs-/Verzögerungsparameter	Parameter Nr. 1626 und 1627 für Beschleunigungszeitkonstante und FL-Vorschubgeschwindigkeit.	Benutzerdefinierte Beschleunigung/Verzögerung über Systemeinstellungen.	Spezialisierter Beschleunigungs-/Verzögerungskurvenparameter #2620 thr_t für das Gewindeschneiden.
Vorschubbegrenzung	Dynamische Begrenzung basierend auf maximalem Achsvorschub.	Native Prüfung der Geschwindigkeitsgrenzen.	Vorschub begrenzt durch #2619 thr_clamp (oder #2002 clamp). Überschreitung löst den Betriebsfehler (M01 0107) aus, das Gewindeschneiden wird jedoch fortgesetzt.

Technische Analyse

Die zugrunde liegende Software und der Bewegungskern von Fanuc-Steuerungen weisen verschiedene ausgeprägte Verhaltensweisen auf, die ihre Gewindeschneid-Ausführung klar von Siemens- und Mitsubishi-Steuerungen unterscheiden. Erstens erzwingt Fanuc ein striktes Dezimalpunktverbot für die Adresse Q des Mehrfach-Startwinkels, was erfordert, dass der Startwinkel als ganzzahlige Bitmaske in Tausendstel Grad angegeben wird (wie z. B. Q180000 für 180 Grad). Im Gegensatz dazu erlauben Siemens SINUMERIK- und Mitsubishi-Systeme eine standardmäßige Dezimalprogrammierung (z. B. Q180.0) direkt im G-Code-Block. Zweitens trennen Fanuc-Drehsteuerungen das Gewindeschneiden mit konstanter Steigung strikt in G32 für das Standard-G-Code-System A und G33 für die Systeme B/C sowie Bearbeitungszentren (milling). Andere Steuerungsmarken wie Siemens verwenden G32/G33 nicht basierend auf Systemtypparametern, sondern verarbeiten alle konstanten Gewindeinterpolationen nativ als G33 (oder über externe Makrozyklen wie cycle328.spf beim Betrieb im ISO-Modus). Drittens beinhaltet Fanuc eine hochstarre Werkzeug-Offset-Schutzlogik. Wenn ein Programmierer versucht, einen Werkzeugkoordinaten-Offset (über einen T-Code oder eine G43.7-Koordinatenverschiebung) im selben Block wie einen G33-Gewindeschneidbefehl zu programmieren, stoppt die Fanuc-Steuerung sofort die Verarbeitung und löst den Alarm PS0509 aus. Dies verhindert dynamische Koordinaten-Neuberechnungen, die zu einem Absturz führen könnten.

Drei ausgeprägte Verhaltensmerkmale unterscheiden die G33-Gewindeschneidausführung von Siemens deutlich von Fanuc- und Mitsubishi-Steuerungen. Erstens verfügt Siemens über eine native blockverknüpfende Look-Ahead-Funktion (G64) für G33. Durch die Programmierung aufeinanderfolgender G33-Blöcke im Continuous-Path-Modus G64 nutzt der Siemens-Bewegungskern seinen fortschrittlichen Vorlesepuffer, um die Blöcke reibungslos zu verknüpfen. Dabei werden die Übergangsgeschwindigkeiten so angepasst, dass plötzliche Geschwindigkeitssprünge oder verweilzeitähnliche Pausen an den Blockübergängen vollständig eliminiert werden. Fanuc und Mitsubishi benötigen im Gegensatz dazu komplexe, parametergesteuerte Variablen für das kontinuierliche Gewindeschneiden und handhaben mehrachsige, spline-artige Gewindeketten nicht mit derselben nativen Softwareglättung. Zweitens nutzt Siemens native textbasierte Startwinkelversätze und -parameter. Im nativen Siemens-Modus wird der Startpunktversatz über die textbasierte Adresse SF= befohlen, die direkt mit den Systemeinstellungsdaten SD 42000 verknüpft ist. Dadurch kann die Steuerung automatisch den zuletzt aufgezeichneten Startwinkel anwenden, wenn SF weggelassen wird, während Fanuc und Mitsubishi sich strikt auf die unmodale Adresse Q verlassen (die bei Fanuc als sechsstellige Ganzzahl ohne Dezimalpunkt neu angegeben werden muss). Drittens ermöglicht Siemens die direkte programmatische Steuerung von Beschleunigungsrampen über DITS und DITE. Anstatt sich auf maschinenherstellergesperrte PLC-Parameter zu verlassen, um die Achsbeschleunigung und -verzögerung bei der Annäherung an das Gewinde zu verwalten, erlaubt Siemens dem Programmierer, die Anlauf- und Auslaufwege dynamisch im G-Code-Programm anzupassen. Diese Koordinaten sind direkt mit SD 42010 verknüpft, um Achsbeschleunigungs-Überlastungsalarme bei kurzen Werkstücken zu verhindern.

Das Design und die Softwarearchitektur von Mitsubishi-Steuerungen weisen drei ausgeprägte Verhaltensweisen auf, die ihre Gewindeschneid-Ausführung klar von Fanuc und Siemens unterscheiden. Erstens verfügt Mitsubishi über einen nativen, parameterkonfigurierbaren E-Adressen-Selektor (#8156 Fine thread cut E). Dieser Parameter ermöglicht es Programmierern, den E-Befehl dynamisch zwischen einer hochpräzisen dezimalen Gewindesteigung (bis zu sieben Dezimalstellen) und einem Wert für die Gänge pro Zoll (ridges/inch) umzuschalten. Bei Fanuc-Steuerungen sind Dezimalpunkte für Mehrfach-Startwinkel unter der Adresse Q streng verboten, und Präzisionssteigungsformate sind starr vordefiniert. Bei Siemens ist der Startwinkel den Einstellungsdaten-Variablen (SD 42000) zugeordnet, und die Steigung wird mit Standard-Adresszeichen (I, J, K) befohlen, anstatt die E-Adressskalen umzuschalten. Zweitens integriert Mitsubishi eine spezielle automatische Handle-Interrupt-Funktion (Handrad-Unterbrechung), die auch während des Gewindeschneidens aktiv und gültig bleibt. Dies ermöglicht es Bedienern, die Achsbewegung während der Ausführung manuell über das Handrad zu überschreiben – ein Maß an manueller Echtzeit-Intervention, das bei Fanuc- und Siemens-Steuerungen während starrer G33/G32-Gewindedurchgänge eingeschränkt oder vollständig blockiert ist, um Steigungsfehler zu vermeiden. Drittens erzwingt Mitsubishi strenge Einschränkungen auf Programmebene, die spezifische Program Errors (wie P128 und P942) ausgeben. Wenn beispielsweise eine Bearbeitungsbedingungs-Parameterauswahl (G120.1 oder G121) aufgerufen wird, während der G33-Gewindeschneidmodus aktiv ist, blockiert die Steuerung sofort die Zeile und gibt den Program Error (P128) aus, während Fanuc und Siemens keine nativen Bearbeitungsbedingungs-Auswahlzyklen besitzen, die direkt mit ihren Bewegungskernen verknüpft sind.

Programmbeispiele

Fanuc

G97 S800 M03 ; Konstante Spindeldrehzahl EIN
G00 X50.0 Y0 Z5.0 ; Vorpositionierung
G33 Z-30.0 F1.5 ; Gewindeschnittdurchgang mit einer Steigung von 1.5mm
G00 X55.0 ; Rückzug

Trockenlauf (dry run)

Das Fanuc-Programm beginnt mit der Auswahl des konstanten spindle speed-Modus (G97) und stellt eine Drehung von 800 rpm im Uhrzeigersinn (M03) ein. Das Werkzeug wird dann im Eilgang (G00) auf einen sicheren Startpunkt bei X50.0 Y0 Z5.0 positioniert. Beim Lesen des nächsten Blocks wartet die Steuerung darauf, dass der Positionsgeber (position encoder) der spindle seinen Z-Phasen-Indeximpuls für eine Umdrehung ausgibt, um den genauen Synchronisationsstartpunkt festzulegen. Das Werkzeug verfährt dann entlang der Z-Achse nach Z-30.0 mit einer konstanten feedrate, die der 1.5mm Gewindesteigung (F1.5) pro spindle-Umdrehung entspricht. Während dieses G33-Blocks sind die feedrate overrides fest auf 100% eingestellt, und die Tasten für single block/feed hold werden umgangen. Sobald das Werkzeug Z-30.0 erreicht, endet der G33-Block, und das Werkzeug führt sofort einen schnellen Rückzug nach X55.0 (G00) aus.

Siemens

G97 S800 M3 ; Konstante Spindeldrehzahl
G0 G90 X50 Y0 Z5 ; Vorpositionierung
G33 Z-30 K1.5 ; Gewindeschnittdurchgang mit einer Steigung (Gewindesteigung) von 1.5mm
G0 X55 ; Rückzug

Trockenlauf

Das Siemens-Programm wählt die konstante spindle speed (G97) und schaltet die spindle mit 800 rpm (M3) ein. Anschließend befehligt es die Eilgangpositionierung in absoluten Koordinaten (G0 G90) zur Startposition bei X50 Y0 Z5. Der G33-Block befehligt eine lineare Bewegung nach Z-30 mit einer Gewindesteigung von 1.5mm, die durch die Adresse K1.5 spezifiziert ist. Die Steuerung liest den spindle-encoder in Echtzeit und gleicht den linearen Vorschub an die tatsächliche spindle-Rotation an. Sobald der Endpunkt Z-30 erreicht ist, wird die elektronische Synchronisation aufgehoben, und die Steuerung führt den Eilgang-Verfahrweg nach X55 aus.

Mitsubishi

G97 S800 M3 ; Konstante Spindeldrehzahl
G00 X50.0 Y0 Z5.0 ; Vorpositionierung
G33 Z-30.0 F1.5 ; Gewindeschnittdurchgang mit einer Steigung von 1.5mm
G00 X55.0 ; Rückzug

Trockenlauf

Das Mitsubishi-Programm aktiviert die konstante spindle speed (G97) bei 800 rpm (M3) und positioniert das Werkzeug auf X50.0 Y0 Z5.0. Wenn G33 Z-30.0 F1.5 ausgeführt wird, synchronisiert der Motion Controller den Z-Achsen-Vorschub mit dem Z-Phasen-Nullpunktsignal der spindle und verfährt das Werkzeug mit einer Steigung von 1.5mm pro Umdrehung. Overrides sind gesperrt, und sofortige Stopps sind während des Blocks deaktiviert. Nach Erreichen von Z-30.0 führt das Werkzeug einen schnellen Rückzug nach X55.0 aus.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Behebung
Fanuc	Alarm PS0429	Hauptgewindeachse in der Rückzugssequenz (G10.6) als Rückzugsachse festgelegt.	Cycle stoppt; Achsrückzug wird abgebrochen.	Vermeiden Sie es, die Hauptgewindeachse in den G10.6-Parametern als Rückzugsachse zu definieren.
Fanuc	Alarm PS0200	G33/Gewindebohrbefehl ausgegeben, während die konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) aktiv ist.	Die Steuerung stoppt die Ausführung sofort, bevor die Achsbewegung beginnt.	Programmieren Sie G97 vor dem Gewindeschneidblock, um die konstante Schnittgeschwindigkeit zu deaktivieren.
Fanuc	Alarm PS0509	Werkzeug-Offset (T-Code oder G43.7-Koordinatenverschiebung) im G33-Block programmiert.	Cycle bricht ab und die Ausführung stoppt.	Definieren und wenden Sie alle Werkzeug-Offsets in Blöcken an, die dem G33-Befehl vorausgehen.
Siemens	Alarm 14800	G33-Block läuft mit der feedrate F0 oder ohne aktive feedrate in den Puffern.	Achsbewegung startet nicht und das System erzeugt einen Ausführungsfehler.	Stellen Sie sicher, dass eine gültige Steigung ungleich Null oder eine feedrate vor G33 programmiert ist.
Siemens	Alarm 61800	ISO-Dialektbefehle (G32/G33) aufgerufen, wenn MD 18800 nicht gesetzt ist.	Compilerfehler; die Steuerung erkennt die ISO-Befehle nicht.	Überprüfen Sie das Optionsbit und setzen Sie MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE auf 1.
Siemens	Alarm 61001	Ungültige oder widersprüchliche Steigung in cycles programmiert.	Cycle-Ausführung schlägt während der block-Interpretation fehl.	Überprüfen Sie die PIT/MPIT-Parameter im cycle-Setup.
Siemens	Alarm 22280	Anlaufweg ist zu kurz für die Achsbeschleunigung (aktiviert über MD 11411).	Das Programm stoppt mit einer Warnung wegen zu kurzem Anlaufweg.	Erhöhen Sie den Anlaufweg oder passen Sie die Achsbeschleunigungseigenschaften an.
Mitsubishi	Program Error (P35)	Q-Startwinkel-Befehlswert überschreitet 360.000 Grad.	Die Maschine stoppt vor der Ausführung des Gewindeblocks.	Halten Sie den Startwinkel Q zwischen 0.001 und 360.000 Grad.
Mitsubishi	Operation Error (M01 0107)	Programmierte spindle speed beim Gewindestart ist schneller als der Grenzwert von #2619 thr_clamp.	Spindle speed wird geklemmt; Achs-feedrate ist eingeschränkt.	Senken Sie die spindle speed oder erhöhen Sie den Grenzwert des Parameters #2619 thr_clamp.
Mitsubishi	Program Error (P128)	Auswahl der Bearbeitungsbedingung (G120.1/G121) während eines aktiven G33 aufgerufen.	Das Programm stoppt mit einem Bearbeitungsbedingungsfehler.	Vermeiden Sie das Ausführen der Bearbeitungsbedingungsauswahl unter aktivem G33.
Mitsubishi	Program Error (P942) / (P941)	G33-Gewindeschneidblock befohlen, während G43.4/G43.5 aktiv ist.	Die Ausführung wird blockiert und der cycle stoppt.	Brechen Sie die Tool Center Point Control vor Beginn des Gewindeschneidens ab.

Anwendungshinweis

Der abrupte Stopp eines G33-Gewindeschneid-cycle mitten im Material oder eine Kollision des turret mit der fixture wird durch die Missachtung kritischer Steuerungsalarme und Maschinengrenzwerte provoziert. Wird beispielsweise auf Fanuc-Systemen im G33-Block versehentlich ein Werkzeugoffset oder ein T-Code programmiert, löst das System sofort den Alarm PS0509 aus, was die Achsbewegung unverzüglich unterbricht und eine Beschädigung der Gewindeschneidplatte verhindert. Auf Siemens-Steuerungen führt das Fehlen eines Vorschubwertes zum Alarm 14800, wodurch der Verfahrweg gar nicht erst gestartet wird. Ein besonders kritisches Risiko stellt der Betriebsfehler M01 0107 (Operation Error) auf Mitsubishi-Systemen dar, der ausgelöst wird, wenn die programmierte spindle speed das Vorschublimit des Parameters #2619 thr_clamp überschreitet. In diesem Fall drosselt die Steuerung die feedrate, was zu gravierenden Steigungsfehlern und im schlimmsten Fall zu einer unkontrollierten Kollision führt. Um Maschinensicherheit und Kollisionsschutz zu garantieren, müssen vor dem Ausführen von G33-Befehlen alle spindle-Geschwindigkeiten, Werkzeug-offsets und Sicherheitsabstände sorgfältig verifiziert und der Parameter No. 1430 (FEDMX) auf Fanuc zur Festlegung der maximalen feedrate korrekt konfiguriert werden.

Verwandte Befehle

• Für Referenzpunktprüfungen kann die Maschine die G30 Reference Position Return ausführen, um das Werkzeug auf sekundäre Referenzpositionen zurückzubringen.
• Zur Messung des Werkstück-Offsets vor dem Schnitt führen Bediener die G31 Skip Function Probing aus, um aktive Koordinatenpositionen zu erfassen.
• Für Drehkonfigurationen (lathe) wird das Gewindeschneiden mit konstanter Steigung unter Verwendung von G32 Thread Cutting (constant lead) (turning) anstelle von G33 durchgeführt.
• G34 Variable-Lead Thread Cutting: Ändert die Gewindesteigung progressiv oder degressiv entlang des Gewindeweges.
• G97 Constant Spindle Speed: Stabilisiert die spindle-Drehzahl, um Synchronisationsverzögerungen während Gewindeschnitten zu verhindern.

Fazit

Zur Gewährleistung maximaler Maschinensicherheit und Kollisionsschutz bei G33-Gewindeschneidoperationen ist die Deaktivierung der konstanten Schnittgeschwindigkeit (G96) über G97 sowie das Aufheben jeglicher Werkzeugkompensation (G40) vor dem eigentlichen Gewindedurchlauf unerlässlich. Jede Einrichtung sollte zwingend mit einem Trockenlauf (dry run) im freien Raum überprüft werden, um sicherzustellen, dass die programmierten Z- und X-Koordinaten ausreichend Abstand zu fixtures und chuck aufweisen. Durch diese präventive Programmierung werden unkontrollierte Vorschubbewegungen bei einem unerwarteten Programmstopp vermieden und die Werkzeuge vor mechanischen Schäden geschützt.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Warum lässt sich eine Achsbewegung während des G33-Gewindeschneidens nicht durch Drücken der Vorschubstopp-Taste (Feed Hold) unterbrechen?

Aus Gründen der Gewindesteigungs-Integrität und zur Vermeidung von Werkzeugbruch ignoriert die CNC-Steuerung das manuelle feed hold-Signal während eines aktiven G33-Gewindeschnitts und führt die Bewegung bis zum Ende des nächsten satzunabhängigen Blocks fort. Fahren Sie bei der Ersteinrichtung den cycle im Trockenlauf (dry run) mit ausreichendem Sicherheitsabstand in der Luft ab, um die Fahrwege vor der echten Bearbeitung zu verifizieren.

Wie verhindert der Parameter No. 1430 (FEDMX) auf Fanuc-Steuerungen gefährliche Achsüberlastungen beim Gewindeschneiden?

Der Parameter No. 1430 (FEDMX) legt die maximale feedrate für jede Achse fest und begrenzt rechnerisch die maximale spindle speed (N ≤ FEDMX/L), um eine Überlastung der Vorschubmotoren bei großen Steigungen zu verhindern. Berechnen Sie vor dem Gewindeschneiden das Verhältnis aus spindle speed und Gewindesteigung und vergleichen Sie das Ergebnis mit dem im Parameter No. 1430 hinterlegten Grenzwert.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Aktivierung der Z-Phasen-Synchronisation (Parameter #1260) auf Mitsubishi-Steuerungen und dem Kollisionsschutz?

Wenn der Parameter #1260 (set32/bit4) auf 0 gesetzt ist, wartet die Achse vor dem Start des Vorschubs auf das Z-Phasen-Nullpunktsignal der spindle, was den wiederholgenauen Eintritt in dasselbe Gewinde ermöglicht, während ein Wert von 1 die Bewegung sofort unkontrolliert startet. Überprüfen Sie vor dem Einfahren neuer Werkstücke die Bit-Einstellung des Parameters #1260, um unvorhergesehene Synchronisationsfehler zu vermeiden.