G37 Automatische Werkzeuglängenmessung: Fanuc, Siemens, Mitsubishi

Einleitung

Ein verbogener Messtaster, ein zertrümmertes Werkstück auf dem Maschinentisch oder eine Kollision des Werkzeugrevolvers mit einer Spannbacke (vise jaw): Das Ausführen eines automatischen Werkzeugvermessungszyklus mit aktivem G41- oder G42-Befehl führt in der automatisierten CNC-Fertigung unweigerlich zum Crash. Wenn die Schneidenradiuskompensation vor der G37-Messung nicht mit G40 aufgehoben wird, berechnet die Steuerung eine versetzte Trajektorie, die den Werkzeughalter direkt in die Spannmittel oder das rotierende Spindelfutter steuert. Neben fehlerhaften Werkstücken drohen dadurch hohe Maschinenschäden und teure Stillstandszeiten. Auch Signalverzögerungen bei der Tasterübertragung von wenigen Millisekunden führen bei zu hohen Messvorschüben dazu, dass der Messtaster über seine physikalische Auslenkungsgrenze hinausfährt und bricht. Für eine prozesssichere Fertigung müssen daher sämtliche Parameter, Sicherheitszonen und Vorschübe exakt aufeinander abgestimmt sein, um Maßabweichungen und Ausschuss zu verhindern.

Technische Übersicht

Merkmal	Spezifikation
Befehlscode	G37 (Standard), G36 / G37.1 / G37.2 (Erweitert / Drehmaschine je nach Marke)
Modale Gruppe	Gruppe 00, Nicht-modal (Unmodal)
Marken	Fanuc, Siemens (unter Verwendung von G291 ISO-Modus G31 oder nativen Zyklen), Mitsubishi
Kritische Parameter	Fanuc Parameter No. 6241 (Mess-feedrate) & No. 6254 (Suchtoleranz); Mitsubishi #8004 (Messgeschwindigkeit) & #8005 (Verzögerungszone)
Hauptbedingung	Fräser- und Werkzeugschneidenradiuskompensation (G41/G42) müssen vor dem Aufruf des Zyklus mit G40 aufgehoben werden. Messkoordinaten müssen im absoluten Modus (G90) programmiert werden.

Schnellleser

• Programmieren Sie einen G40-Befehl, um die aktive Werkzeugschneiden- oder Fräserradiuskompensation aufzuheben, bevor Sie einen automatischen Werkzeugmesszyklus aufrufen.
• Wählen Sie vor dem Messblock die absolute Koordinatenprogrammierung (G90), um Rückzugsbahn-Verschiebungen des Werkzeugs zu verhindern.
• Laden und aktivieren Sie den Werkzeuglängenkorrekturcode (H oder T) in einem separaten Block, bevor Sie die G37-Kalibrierung starten.
• Stellen Sie die Maschinenparameter so ein, dass die Verzögerungszone größer ist als das Limit des Suchbereichs.
• Stellen Sie die Mess-feedrate so niedrig ein, dass eine physische Beschädigung des Messtasters während der Signalverzögerungszeit der Steuerung (0 bis 2 ms) verhindert wird.
• Überprüfen Sie, ob das Werkstückkoordinatensystem mit dem aktiven Programmierkoordinatensystem übereinstimmt, um zu tiefe Fräs- oder Drehschnitte zu vermeiden.

Grundlegende Konzepte

Die automatische Werkzeuglängenmessung etabliert einen geschlossenen Regelkreis für den Rüstvorgang, der es einer CNC-Werkzeugmaschine ermöglicht, ihre Werkzeuggeometriekorrekturen vor der Materialbearbeitung dynamisch zu kalibrieren. Das Werkzeug oder der Werkzeugrevolver bewegt sich im Eilgang auf die erwartete Sensorkoordinate zu. An der Verzögerungsgrenze wird die feedrate auf die Mess-feedrate reduziert. Das Werkzeug fährt mit dieser niedrigeren Geschwindigkeit weiter, bis es den Messtaster berührt. Dies löst ein Schaltsignal aus, das die Achsbewegung sofort stoppt, die Abweichung vom erwarteten Zielwert berechnet und die Korrektur einträgt.

Wenn das Werkzeug einen aktiven Korrekturwert im Steuerungsregister aufweist, addiert die CNC die gemessene Abweichung in das Verschleißregister. Wenn der aktive Korrekturwert null ist, registriert die Steuerung den neuen Wert direkt als Werkzeuglängenform- oder Geometriekorrektur. Diese dynamische Aktualisierung verhindert Fehler, die bei der manuellen Dateneingabe auftreten, spart Rüstzeit und vermeidet Ausschuss.

Um die Sicherheitskoordinaten während dieses Zyklus einzuhalten, muss ein Sicherheitsbereich für den Achsverfahrweg definiert werden, bei dem der Startpunkt weit genug vom Sensor entfernt ist, um vorzeitige Auslösungen zu verhindern. Wenn während der Bewegung des Werkzeugs mit Mess-feedrate eine manuelle Unterbrechung erfolgt, muss der Bediener das Werkzeug vor dem erneuten Starten des Programms auf die Koordinate vor der Unterbrechung zurückfahren, um Bahnabweichungen zu vermeiden.

Befehlsstruktur

G37 ist ein nicht-modaler Hilfsbefehl der Gruppe 00, der nur in dem Satz aktiv ist, in dem er aufgerufen wird. Der Programmierer muss die Koordinate der zu messenden Zielachse angeben. Die Steuerung führt ein schnelles Annäherungssegment aus, gefolgt von einem langsamen Messsuchsegment, wobei sie die feedrates beim Überschreiten der Sicherheitsgrenze umschaltet.

Für Gewindeschneidzyklen mit variabler Steigung wie G34 Gewindeschneiden mit zunehmender Steigung oder G35 Gewindeschneiden mit abnehmender Steigung muss die Steuerung dynamische Steigungsübergänge berechnen. Das Gewindeschneiden mit konstanter Steigung wird auf Siemens-Steuerungen über G33 Gewindeschneiden ausgeführt. Im Gegensatz dazu führt G37 eine gerade Antastbewegung entlang einer einzelnen Achse aus, bis ein externes Kontaktsignal die Bewegung unterbricht.

Syntaxformate

Fanuc Drehmodus (Drehmaschine):

G36 X xa ; (oder G37 Z za ;)

Fanuc Drehmodus Erweitert:

G37.1 X xa ; (oder G37.2 Z za ;)

Fanuc Bearbeitungszentrum-Modus (Fräsen):

G90 G37 Z za ;

Siemens ISO-Dialektmodus:

G31 Z za F fp ;

Mitsubishi Bearbeitungszentrum-Modus (Fräsen):

G37 Z za R r D d F fp ;

Mitsubishi Drehmodus:

G37 X xa R r D d F fp ; (oder G37 Z za R r D d F fp ;)

Parameter

Adresse	Marke	Beschreibung	Bereich / Limit
X, Z	Fanuc, Mitsubishi, Siemens	Absolute erwartete Koordinate der Messposition.	Koordinatengrenzen
R	Mitsubishi	Verzögerungsabstand von der erwarteten Messkoordinate (inkrementeller Wert).	0 bis 99999.999 mm
D	Mitsubishi	Suchtoleranzbereich (zulässiges Antastfenster).	0 bis 99999.999 mm
F	Mitsubishi, Siemens	Mess-feedrate für den Antastweg.	Positiver Ganzzahlwert
P	Siemens	Auswahl des Messtaster-Eingangskanals (1 bis 4).	P1 bis P4

Markenanwendungen

Fanuc

Fanuc-Systeme konfigurieren Dreh- und Fräskorrekturen unterschiedlich. Drehsteuerungen nutzen die nicht-modalen G-Codes der Gruppe 00 G36 und G37, oder G37.1 und G37.2, um die X- und Z-Achse zu kalibrieren, und schreiben die Korrekturen direkt in die Geometrie- oder Verschleißregister. Frässysteme verwenden einen einzelnen G37-Befehl entlang der angegebenen Achse, wofür der Werkzeuglängenkorrekturcode H in einem vorherigen Block aktiviert worden sein muss.

Parametereinstellungen definieren die Sicherheitsgrenzen und feedrates. Parameter No. 6241 legt die Antast-feedrate fest, und die Parameter No. 6251 und No. 6252 bestimmen den Verzögerungsabstands-Offset (y). Die Parameter No. 6254 und No. 6255 definieren die zulässige Suchtoleranzzone (ε). Drehsysteme schalten über Parameter No. 3405 Bit 3 zwischen dem Standard- und dem erweiterten Modus um.

Parameter	Beschreibung	Standard / Bereich
No. 3405 Bit 3	Konfiguration des Drehmaschinen-G-Code-Systems (0 = G36/G37, 1 = G37.1/G37.2).	0 oder 1
No. 6241	Mess-feedrate (Fp), die während der Sensorannäherung verwendet wird.	Positiver Wert in mm/min
No. 6251 / No. 6252	Verzögerungsabstands-Offset (y) für die X- und Z-Achse.	Positiver Offsetwert
No. 6254 / No. 6255	Zulässiger Suchbereich / Toleranzzone (ε) für die X- und Z-Achse.	Positiver Wert
No. 6210 Bit 7	Milling CCM-Parameter (0 = Standardkompensation, 1 = mit tatsächlichem Offset).	0 oder 1
No. 0001 Bit 1	FCV-Parameter (1 = altes Series 15 Programmformat).	0 oder 1

Das Ausführen von G37 bei gedrücktem Messtaster oder das Nichtauslösen des Sensors vor Erreichen der Koordinatengrenze führt zum Alarm PS0080. Bediener müssen die Anfangsabstände überprüfen, um Kollisionen zu vermeiden.

Siemens

Siemens-Steuerungen verfügen über keinen nativen G37-Befehl. Die automatische Werkzeugkalibrierung wird interaktiv über HMI-Softkeys („Werkzeug messen“) im JOG-Modus oder über optionale, geschützte Makro-Messzyklen ausgeführt. Im ISO-Dialektmodus (G291) übersetzt der Parser den nicht-modalen Antastbefehl G31 in den Messzyklus CYCLE328.spf, sodass Programmierer Standard-G-Code-Formate verwenden können.

Maschinendatenparameter steuern das Übersetzungsverhalten des ISO-Dialekts. Der Parameter MD 18800 muss auf 1 gesetzt sein, um die Interpretation externer Sprachen zu aktivieren, und MD 10890 konfiguriert die Werkzeugwechselprogrammierung. Der Parameter MD 10760 steuert, ob die Werkzeuglängen- und Radiuskompensation unter G53, G153 und SUPA unterdrückt werden.

Maschinendaten	Beschreibung	Wertebereich
MD 18800	Aktivierung externer NC-Sprachen (globale Option für den ISO-Dialekt-Interpreter).	0 oder 1 (muss 1 sein)
MD 10890	Konfiguration der Werkzeugwechselprogrammierung. Bit 2 steuert die D- oder H-Offset-Auswahl.	Bit-konfiguriert
MD 10760	Unterdrückung der Werkzeuglängen- und Radiuskompensation für G53, G153 und SUPA.	2 bis 4

Wenn das Messtastersignal aktiv ist, bevor G31 startet, stoppt die Steuerung die Ausführung und löst den Alarm 21700 aus. Wenn keine feedrate aktiv ist, wird der Alarm 14800 ausgelöst. Wenn im Block direkt nach G31 inkrementelle Koordinaten (G91) programmiert sind, berechnet Siemens den Rückzug zudem relativ zur tatsächlichen Kontaktkoordinate statt zur programmierten Koordinate. Dies kann zu Rückzugskollisionen führen, wenn keine absoluten Koordinaten verwendet werden.

Mitsubishi

Mitsubishi-Steuerungen verwenden die nicht-modalen G-Codes G37 oder G37.1, um Werkzeuge zu kalibrieren. Wenn die Werkzeugspitze den Messtaster berührt, wird das G31-Skip-Signal ausgelöst, der Restweg gelöscht und die Koordinatenregister werden aktualisiert. Die Steuerung addiert die Abweichung in das Verschleißregister, wenn der Offset ungleich Null ist, oder schreibt den Geometrieoffset, wenn er Null ist.

Die satzinternen Adressen R, D und F legen die Kalibrierparameter fest und überschreiben die Systemstandards. Der Parameter #8004 SPEED definiert die Standard-feedrate, und die Parameter #8005 ZONE r und #8006 ZONE d definieren die Standard-Sicherheitszonen. Der Parameter #1080 Dril_Z beschränkt die Messungen auf die Z-Achse, und der Parameter #1381/bit0 TolOfsCmdCheck_M prüft auf Null-Offset-Korrekturwerte.

Parameter	Beschreibung	Standard / Bereich
#8004 SPEED	Standard-Mess-feedrate (Fp), die während der Sensorannäherung verwendet wird.	0 bis 60000 mm/min (Drehmaschine), 0 bis 1000000 mm/min (Fräsen)
#8005 ZONE r	Standard-Verzögerungsbereich (r), wenn R weggelassen wird.	0 bis 99999.999 mm
#8006 ZONE d	Standard-Suchbereichslimit (d), wenn D weggelassen wird.	0 bis 99999.999 mm
#1080 Dril_Z	Fräsparameter. Wenn 1, wird Z strikt als einzig gültige Messachse erzwungen.	0 oder 1
#1238 set10/bit0	Drehmaschinenparameter. Schaltet um, ob G36 ein Linksgewinde-Schneiden (1) oder eine X-Achsen-Werkzeugmessung (0) ist.	0 oder 1
#1381/bit0	TolOfsCmdCheck_M. Wenn 1, löst der Aufruf des Offsets H mit einem Korrekturwert von 0 einen Programmfehler aus.	0 oder 1

Wenn der Messtaster außerhalb des Suchbereichs ausgelöst wird oder das Signal nicht erkennt, löst das System den Programmfehler P607 aus. Wenn während der Messung eine manuelle Unterbrechung erfolgt, muss der Bediener die Achse manuell in die Position vor der Unterbrechung zurückbringen, bevor er fortfährt, um Bahnabweichungen zu vermeiden.

Markenvergleich

Merkmal / Option	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Nativer Antastbefehl	G37 (Z-Achse / Fräsen), G36/G37 oder G37.1/G37.2 (Drehmaschine)	— (keine Quelle)	G37 / G37.1 (Fräsen), G36/G37 oder G37.1/G37.2 (Drehmaschine)
Konfiguration der Sicherheitszone	Parameter No. 6251 und No. 6254	Programmiert über Zyklen oder Softkeys	Dynamische satzinterne Koordinaten (R- und D-Adressen)
Alarm-Berichterstattung	Konsolidierter Alarm PS0080	Alarme 21700, 14800, 61800, 14011	Mehrstufige Programmfehler P600 bis P607
Mehrgängiger Offset	— (keine Quelle)	— (keine Quelle)	— (keine Quelle)

Technische Analyse

Drei unterschiedliche programmtechnische Verhaltensweisen unterscheiden die automatische Werkzeugmessung von Fanuc deutlich von Siemens- und Mitsubishi-Steuerungen. Erstens verwendet Fanuc eine vereinheitlichte Alarmstruktur. Fanuc fasst alle Berührungen außerhalb der Grenzbereiche, vorzeitigen Auslösungen und Kontaktausfälle in einem einzigen, standardisierten Alarmcode PS0080 zusammen. Mitsubishi-Steuerungen hingegen nutzen ein stark strukturiertes, mehrstufiges Nummerierungsformat für Programmfehler, das von P600 bis P607 reicht. Zweitens weisen Fanuc-Drehsteuerungen automatische Offsets bestimmten Koordinaten unter Verwendung von G36/G37 oder G37.1/G37.2 in Abhängigkeit von Parameter No. 3405 zu. Mitsubishi-Drehmaschinensteuerungen hingegen weisen die automatische Werkzeuglängenmessung ausschließlich den nicht-modalen G-Codes G37 und G37.1 zu. Dies erfordert, dass der Programmierer den inkrementellen Verzögerungsoffset über die Adresse R und die zulässige Toleranz über D direkt im G-Code-Block definiert. Drittens implementiert Fanuc G37 als nativen, hardwarenahen, nicht-modalen Verfahrbefehl der Gruppe 00, der modale Koordinaten direkt überschreibt. Siemens-Steuerungen hingegen verwenden keinen nativen G37-G-Code. Stattdessen erfolgt das Antasten von Werkzeuglänge und -durchmesser über interaktive Softkeys oder komplexe Messzyklen (wie CYCLE971) die eine spezielle Softwareoption zur Anpassung der Unterprogramme erfordern. Beim Betrieb im Siemens ISO-Dialektmodus werden Standard-Messbefehle auf G31 abgebildet, was im Hintergrund in native Siemens-Unterprogramme (wie CYCLE328.spf) übersetzt wird. Zudem implementiert Siemens einen strikten inkrementellen Koordinatenbezug (G91), bei dem sich nachfolgende inkrementelle Verfahrbewegungen auf die tatsächliche Kontaktkoordinate beziehen, während Fanuc- und Mitsubishi-Steuerungen starrere Parameter zur Koordinatenüberschreibung nutzen.

Programmbeispiele

Fanuc-Beispiel

T0101 ; Wählt Werkzeug 1 mit Offset 1
G37 Z150.0 ; Führt automatischen Z-Achsen-Offset auf erwartete absolute Koordinate 150.0 aus
G43 H11 Z50.0 ; Aktiviert Werkzeuglängenkorrektur Nummer 11 in einem vorherigen Block
G90 G37 Z-120.0 ; Führt automatische Z-Achsen-Messung auf absolute Koordinate Z-120.0 aus

Trockenlauf (dry run)

• Der Werkzeugrevolver indiziert auf Werkzeug 1 mit Offset 1 (T0101).
• Die Z-Achse verfährt im Eilgang in Richtung Z150.0.
• An der Verzögerungsgrenze (Z150.0 minus Parameter No. 6252) sinkt die feedrate auf die Messgeschwindigkeit gemäß Parameter No. 6241.
• Das Werkzeug berührt den Sensor, wodurch die Bewegung sofort stoppt und die Korrektur in den Geometrieoffset 1 geschrieben wird.
• Als Nächstes wird die Werkzeugkorrektur 11 aktiviert.
• Die Z-Achse verfährt im Eilgang auf die Koordinate Z-120.0 und verzögert an der Sicherheitsgrenze.
• Der Kontakt löst das Signal für das Annäherungsende aus, und die Abweichung wird in H11 gespeichert.

Siemens ISO-Modus-Beispiel

G291 ; Schaltet den Interpreter-Parser vom nativen Siemens- in den ISO-Dialektmodus um
T1 D1 ; Ruft Werkzeug T1 auf und aktiviert die Schneide D1 für die Messung
G31 Z-120. F100 ; Antastbewegung entlang der Z-Achse auf absolute Koordinate Z-120.0 mit einer feedrate von 100 mm/min
G290 ; Schaltet den Interpreter-Parser zurück in den nativen Siemens-Modus

Trockenlauf

• Der Interpreter wechselt den Parser auf den ISO-Dialekt (G291).
• Das Werkzeug T1 und die Schneide D1 werden ausgewählt.
• Der Antastzyklus (G31) startet entlang der Z-Achse in Richtung absolute Koordinate Z-120.0.
• Mit der feedrate F100 bewegt sich das Werkzeug, bis der Messtaster ausgelöst wird.
• Die Achsbewegung wird gelöscht, die Koordinatenregister werden ausgelesen und der Wert wird in der Siemens-Werkzeugliste für D1 aufgezeichnet.
• Der Interpreter kehrt in den nativen Siemens-Modus zurück (G290).

Mitsubishi-Beispiel

G43 H01 ; Aktiviert Werkzeuglängenkompensation Nummer 1 im Vorfeld modal
G37 Z-400. R200. D150. F100 ; Z-Achsen-Werkzeuglängenkalibrierung auf erwartete Koordinate -400.0, Verzögerungsbereich 200.0, Suchlimit 150.0

Trockenlauf

• Die Werkzeuglängenkorrektur 1 (H01) wird modal geschaltet.
• Der Befehl G37 führt die Z-Achsen-Kalibrierung aus.
• Das Werkzeug nähert sich dem Ziel Z-400.0 im Eilgang.
• In einem Abstand von 200.0 mm (R200.0) vom Ziel sinkt die feedrate auf F100.
• Die Antastsuche erfolgt innerhalb des Toleranzfensters von 150.0 mm (D150.0).
• Der Kontakt löst den G31-Skip-Eingang aus, stoppt den Vorschub und addiert die Koordinatenabweichung in den Verschleißoffset 1.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Fehlerbehebung durch Bediener
Fanuc	Alarm PS0080	Das Signal für das Annäherungsende des Sensors wurde im Verzögerungsbereich vorzeitig aktiviert oder vor Erreichen der Sicherheitsgrenze nicht ausgelöst.	Anfangsabstand prüfen und die Suchgrenzenparameter (No. 6254 / No. 6255) erhöhen.
Siemens	Alarm 21700	Der Antastbefehl (G31) wurde gestartet, während das Schaltsignal des Messtasters bereits aktiv ist (klemmender Sensor).	Späne und Schmutz vom Tastereinsatz entfernen, die Hardwarefunktion prüfen und den Tasterstatus zurücksetzen.
Siemens	Alarm 14800	Die Bahngeschwindigkeit ist während einer Antastbewegung kleiner oder gleich Null.	Eine gültige feedrate F vor oder innerhalb des Antastsatzes programmieren.
Siemens	Alarm 61800	Der Antastbefehl wurde im ISO-Modus ausgeführt, während die Maschinendaten für externe Sprachen MD 18800 deaktiviert sind.	Die Unterstützung für externe Sprachen aktivieren (MD 18800 = 1 setzen).
Siemens	Alarm 14011	CYCLE3106.spf fehlt im NC-Programmspeicher, wenn der schnelle Abhebebefehl G10.6 aufgerufen wird.	Sicherstellen, dass CYCLE3106.spf im Teilprogrammspeicher vorhanden ist.
Mitsubishi	Programmfehler P600	G37 oder G37.1 wird aufgerufen, wenn die Option nicht freigeschaltet oder aktiviert ist.	Maschinenoptionen und die SPS-Integration des Herstellers prüfen.
Mitsubishi	Programmfehler P604	Es ist keine Achskoordinate angegeben oder es wurden mehrere Achsen gleichzeitig im G37-Block programmiert.	Genau eine Achskoordinate (z. B. Z) im G37-Block programmieren.
Mitsubishi	Programmfehler P605	Der Werkzeugoffsetcode H wird im selben Block wie G37 programmiert.	Den Werkzeugoffsetwert in einem vorherigen Block definieren.
Mitsubishi	Programmfehler P606	Vor G37 wurde keine aktive Werkzeuglängenkorrektur (G43 H) programmiert.	G43 H in einem vorherigen Block aufrufen.
Mitsubishi	Programmfehler P607	Das Tastersignal wird außerhalb des Suchbereichs (Bereich D) ausgelöst oder am Endpunkt überhaupt nicht erkannt.	Physische Verfahrgrenzen überprüfen und die Sensorausrichtung kontrollieren.
Mitsubishi	Programmfehler P608	Die Werkzeugradiuskompensation (G41 oder G42) ist beim Aufruf von G37 aktiv.	Die Radiuskompensation vor der Ausführung von G37 mit G40 aufheben.
Mitsubishi	Programmfehler P957	Der Werkzeuglängenkorrekturwert für die aktive Offsetnummer H ist auf 0 gesetzt, wenn G43 oder G53.6 aufgerufen wird.	Einen von Null verschiedenen Wert für den Offset im Register eintragen.

Anwendungshinweis

Eine folgenschwere Kollision an der Spindel oder dem Werkzeugrevolver ist die direkte Konsequenz, wenn G37-Zyklen ohne vorherige Deaktivierung der Werkzeugradiuskompensation (G40) aufgerufen werden. Wenn ein Bediener beispielsweise ein Werkzeug auf einer Fanuc-, Siemens- oder Mitsubishi-Steuerung vermisst, während G41 oder G42 aktiv ist, berechnet die Steuerung eine kompensierte Bahn. Dies führt dazu, dass das Werkzeug seitlich versetzt gegen den Messtaster fährt, was den Tastereinsatz sofort zertrümmert und Werkstück und Spannmittel beschädigt. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Ein weiteres kritisches Risiko liegt in der Signalverzögerungszeit der Steuerung von bis zu 2 Millisekunden. Wird der Messvorschub (z. B. über Parameter No. 6241 bei Fanuc oder #8004 bei Mitsubishi) zu hoch eingestellt, legt die Achse während dieser Verzögerung einen zu großen Weg zurück. Der Taster wird über seine mechanische Grenze hinaus gedrückt, was zu einem physischen Crash und dem Alarm PS0080 (Fanuc) bzw. Programmierfehler P607 (Mitsubishi) führt. Daher gilt die Sicherheitsregel, dass der Verzögerungsweg (Parameter No. 6251 oder Mitsubishi R-Adresse) stets größer sein muss als der Suchtoleranzbereich (Parameter No. 6254 oder Mitsubishi D-Adresse). Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Zudem führt bei Siemens-Steuerungen die Programmierung von inkrementellen Koordinaten (G91) im direkt auf G31 folgenden Satz dazu, dass sich der Rückzugweg auf den tatsächlichen Kontaktpunkt bezieht. Bei Werkstückhöhenschwankungen verschiebt sich dieser Rückzug dynamisch, was den Werkzeugkörper beim Freifahren in Spannbacken oder Spannpratzen rammen kann, was zu hohem Ausschuss führt. Daher müssen Folgesätze zwingend in absoluten Koordinaten (G90) programmiert werden.

Verwandte Befehle

• G43 / G44 / G49: Aktiviert oder hebt Werkzeuglängenkompensations-Offsets auf, die vor der Ausführung des automatischen Werkzeugkalibrierungszyklus modal geschaltet sein müssen.
• G31: Initiiert einen hardwarenahen Skip-Funktions-Antastweg, den G37 intern nutzt, um Koordinaten bei Sensorauslöseereignissen zu erfassen.
• G40 / G41 / G42: Hebt die Werkzeugschneidenradius- und Fräserradiuskompensation auf oder aktiviert diese, wobei die Kompensation vor G37 mit G40 aufgehoben werden muss, um crashverursachende Bahnabweichungen zu verhindern.
• G290 / G291: Schaltet zwischen der nativen Siemens-Sprache und dem externen ISO-Dialektmodus um, um G31-Antastparser-Operationen zu ermöglichen.
• G10: Ermöglicht die programmierbare Eingabe von Werkzeugkorrekturen und Parametern, um Basiskalibrierkoordinaten direkt aus dem Teilprogramm zu registrieren.

Fazit

Die Implementierung der automatischen Werkzeuglängenmessung mit G37 steigert die Prozesssicherheit in der Serienfertigung erheblich, sofern die Randbedingungen exakt eingehalten werden. Um Toleranzüberschreitungen und teuren Ausschuss zuverlässig zu vermeiden, müssen Einrichter und Programmierer standardmäßig vor jedem Messzyklus G40 programmieren und den G37-Block in absoluten Koordinaten (G90) ausführen. Die regelmäßige Verifizierung der Maschinenparameter für Sicherheitszonen (z. B. R- und D-Werte) schützt die empfindliche Messtechnik vor mechanischer Überlastung. Eine prozesssichere Konfiguration gewährleistet reproduzierbare Messergebnisse und minimiert unproduktive Rüstzeiten.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie lässt sich eine Toleranzüberschreitung durch Signalverzögerung beim G37-Messvorgang verhindern?

Die CNC-Steuerung benötigt eine kurze Verarbeitungszeit von bis zu 2 Millisekunden, um das Signal des Messtasters zu registrieren. Bei einem zu hohen Messvorschub fährt die Achse in dieser Zeit unbemerkt weiter, was zu einer Messabweichung führt und das Messergebnis verfälscht. Um diese Toleranzüberschreitung zu verhindern, reduzieren Sie den Messvorschub in den Parametern (z. B. Fanuc No. 6241) auf maximal 50 bis 100 mm/min und führen Sie regelmäßige Kontrollmessungen durch.

Was passiert, wenn der G37-Befehl bei aktiver Schneidenradiuskompensation (G41/G42) aufgerufen wird?

Bei aktiver Radiuskompensation berechnet die Steuerung einen Ausweichweg quer zur Messrichtung, da sie versucht, den Werkzeugradius mathematisch zu kompensieren. Dies führt zu einer falschen Achspositionierung und einer seitlichen Kollision des Werkzeugs mit dem Taster. Deaktivieren Sie die Kompensation immer durch Einfügen eines G40-Befehls in einem separaten Satz vor dem Aufruf von G37.

Warum führt ein inkrementeller Rückzug (G91) nach der G31-Messung häufig zu einem Crash?

Bei Siemens-Steuerungen im ISO-Modus wird nach dem Auslösen des Skip-Signals (G31) der verbleibende Restweg gelöscht. Ein nachfolgender inkrementeller Satz bezieht sich dann auf diesen variablen Kontaktpunkt statt auf die programmierte Zielkoordinate, wodurch der Rückzugsweg je nach Werkstückhöhe schwankt und das Werkzeug in die Spannmittel rammen kann. Verwenden Sie für alle Verfahrbewegungen direkt nach dem Messzyklus ausschließlich absolute Koordinaten (G90).