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G55 G-Code-Leitfaden: Das Werkstückkoordinatensystem 2 konfigurieren

Lernen Sie die sichere Konfiguration der G55 Nullpunktverschiebung auf CNC-Maschinen von Fanuc, Siemens und Mitsubishi. Vermeiden Sie Kollisionen und Ausschuss.

Hakan Gündoğdu
Hakan Gündoğdu

CNC CARE Mitgründer

Einleitung

Eine fehlerhaft konfigurierte G55-Nullpunktverschiebung an einem CNC-Bearbeitungszentrum oder einer Drehmaschine löst beim ersten Verfahrblock eine unkontrollierte Kettenreaktion aus. Wird der G55-Verschiebungswert nicht vorab präzise verifiziert, verfährt das Werkzeug entlang einer abweichenden Bahn, wodurch das Bauteil außerhalb der geforderten Toleranz liegt — und dieser Fehler zeigt sich meist erst bei der Endmessung. Die korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl und sichert die Prozesssicherheit der gesamten Serie. Ohne diese Prüfung droht ein katastrophaler Crash, bei dem die Servomotoren den Werkzeugrevolver oder die Spindel direkt in die Spannklammern des Maschinentischs, eine massive Schraubstockbacke oder die rotierenden Spannbacken des Spindelfutters rammen. Die Kugelgewindetriebe werden verbogen, das Werkzeug zersplittert und das teure Rohmaterial wird augenblicklich zu unbrauchbarem Ausschuss.

Technische Übersicht

EigenschaftTechnische Spezifikation
BefehlscodeG55 (Auswahl Werkstückkoordinatensystem 2 / Einstellbare Nullpunktverschiebung 2)
Modal-GruppeGruppe 14 (Fanuc Fräsen), Gruppe 12 (Fanuc Drehen / Mitsubishi Drehmaschine), Gruppe 8 (Siemens nativ), Gruppe 14 (Siemens ISO-Dialekt)
Unterstützte MarkenFanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische ParameterFanuc Parameter 5040 Bit 3 (TCT), Siemens MD 28080 $MC_MM_NUM_USER_FRAMES, Mitsubishi Parameter #1151 rstint
HauptbeschränkungenNicht kombinierbar mit Schwenkbearbeitung/TCP-Steuerung (Mitsubishi); Parameter schreibgeschützt auf Siemens 802D sl; Parameteränderungen blockiert bei aktiven Offsets (Fanuc)

Schnellleser

  • Koordinatenauswahl: Befehlen Sie G55, um das sekundäre Werkstückkoordinatensystem zu aktivieren, wodurch der Koordinatenursprung relativ zum Maschinennullpunkt verschoben wird, ohne aktive Werkzeuglängen- oder Schneidenradiuskorrekturen aufzuheben.
  • Unterprogramm-Wiederverwendbarkeit: Spannen Sie zwei identische Werkstücke auf (eines unter G54 und das andere unter G55), um übereinstimmende Geometrien durch Aufruf desselben Unterprogramms mit verschobenen Nullpunkten zu bearbeiten.
  • G10 programmierbares Schreiben: Verwenden Sie G10 L2 P2 im absoluten (G90) oder inkrementellen (G91) Modus, um G55-Offsetwerte programmgesteuert innerhalb des NC-Programms zu aktualisieren.
  • Einzelsatz-Änderungsrisiko: Setzen Sie die Bearbeitung niemals unmittelbar nach der Änderung von G55-Offsets während eines Einzelsatz-Stopps fort, da die Änderung erst ab dem nachfolgenden Block wirksam wird.
  • Sicherheitsverriegelung bei aktivem Offset: Löschen Sie aktive Offsets immer mit G49, bevor Sie versuchen, den Fanuc-Parameter 5040 Bit 3 (TCT) zu ändern, da andernfalls Systemalarme ausgelöst werden.
  • Bilinguale Compiler-Umschaltung: Denken Sie daran, die Siemens-Steuerung über G291 in den ISO-Modus umzuschalten, bevor Sie standardmäßige G10-Koordinatenschreibbefehle ausführen.
  • Bewegungssteuerungs-Verriegelungen: Stellen Sie sicher, dass die einfache Schwenkbearbeitung (G176) und die Tool-Center-Point-Steuerung (G174) auf Mitsubishi-Maschinen deaktiviert sind, bevor Sie G55 auswählen.

Grundlegende Konzepte

Die Implementierung des G55-Werkstückkoordinatensystems auf einer CNC-Steuerung verschiebt die aktiven absoluten Koordinatenregister relativ zum Basis-Maschinenkoordinatensystem. Dieser vorbereitende Befehl etabliert einen lokalisierten Programmnullpunkt direkt auf dem Rohmaterial, sodass Programmierer Werkzeugwege relativ zur physischen Bauteilgeometrie definieren können, anstatt sich auf den Maschinenreferenzpunkt zu beziehen.

Symmetrische Konturen oder Mehrfachaufspannungen können durch das Einrichten unabhängiger Koordinatenursprünge dynamisch über das Maschinenbett hinweg bearbeitet werden. Beispielsweise kann ein Bediener ein Werkstück in einer primären Schraubstockbacke unter G54 und ein zweites identisches Werkstück in einer sekundären Schraubstockbacke unter G55 aufspannen. Durch einfaches Umschalten der Koordinatensysteme und Aufrufen desselben Bearbeitungs-Unterprogramms führt die CNC dieselbe Satzfolge am sekundären Ort aus, was die Programmlänge verkürzt und Programmierfehler minimiert.

Wenn ein Koordinatenübergang zu G55 befohlen wird, hebt der CNC-Bewegungskernel aktive Werkzeuglängenkorrekturen oder Schneidenradiuskorrekturen nicht auf. Stattdessen berechnet die Steuerung die aktiven Offset-Vektoren dynamisch neu und wendet sie direkt relativ zum neu ausgewählten G55-Werkstücknullpunkt an. Dies gewährleistet einen kontinuierlichen Konturübergang ohne Bahnhaltestopp oder Achsstillstand.

Befehlsstruktur

Der Befehl G55 fungiert als modaler Schalter, der alle nachfolgenden Koordinatenbefehle auf das sekundäre Werkstückkoordinatenregister umleitet. Die CNC-Steuerung bezieht sich auf die im G55-Register gespeicherten Koordinaten-Offsetwerte, die den absoluten Abstand vom physischen Maschinennullpunkt zum Werkstücknullpunkt darstellen. Sobald G55 ausgeführt wird, wendet die Steuerung diese Offsetwerte auf alle absoluten Koordinatenbewegungen an, bis ein anderer Befehl für das Werkstückkoordinatensystem, wie G54 oder G56, angegeben wird.

Zusätzlich zur manuellen Offset-Eingabe am Bedienfeld können G55-Offsets während der Programmausführung programmgesteuert geändert werden. Dies wird durch den Befehl G10 zur programmierbaren Dateneingabe erreicht, wobei die Adresse L2 das standardmäßige Schreiben von Werkstückkoordinaten kennzeichnet und die Adresse P2 das G55-Register auswählt. Dies ermöglicht dynamische Anpassungen, wie beispielsweise die Aktualisierung von Nullpunktverschiebungen, um Rohmaterialtoleranzen oder die Spannbreite des Futters auszugleichen.

; Fanuc Fräsen Syntax
G90 G55 G00 X[x_coord] Y[y_coord] Z[z_coord] ;

; Fanuc Drehen System A Syntax G55 X[x_coord] Z[z_coord] ; G55 U[x_incremental] W[z_incremental] ;

; Siemens nativer SINUMERIK-Modus Syntax G55 ;

; Mitsubishi und allgemeine ISO G10 programmierbare Offset-Syntax G90 G10 L2 P2 X[x_offset] Y[y_offset] Z[z_offset] ;

Adresse / ParameterSystem-RolleWert / Bereich
L2Spezifiziert standardmäßige Werkstückkoordinatensystem-OffsetdateneingabeKonstante
P2Bezeichnet das Ziel-Werkstückkoordinatensystem (bildet direkt G55)Konstante
X, Y, ZAbsolute Achskoordinatenwerte oder NullpunktverschiebungenMaschinenverfahrbereich
U, WInkrementelle Achskoordinaten (Drehmaschine System A Drehen)Maschinenverfahrbereich

Markenanwendungen

Fanuc

Auf Fanuc-Steuerungen verschiebt das G55-Werkstückkoordinatensystem den absoluten Ursprung relativ zum Maschinennullpunkt. Die Systemkonfiguration stützt sich auf Parameter 5040 Bit 3 zur Aktivierung der Werkzeuglängenkompensation und Parameter 0001 Bit 1 zur Verwaltung der Programmemulation älterer Baureihen.

Die Programmiersyntax für Bearbeitungszentren verwendet den Befehl G90 G55 G00 X__ Y__ Z__ für den Eilgang zu absoluten Koordinaten. Auf Drehmaschinen mit dem G-Code-System A werden absolute Bewegungen als G55 X__ Z__ programmiert, während inkrementelle Anpassungen über G55 U__ W__ ausgeführt werden. Um das G55-Offset-Register programmgesteuert zu ändern, wird der Befehl G90 G10 L2 P2 X__ Y__ Z__ ausgeführt.

KategorieElement / CodeBeschreibung / Bedingung
ParameterParameter Nr. 5040 Bit 3 (TCT)Tool Change Type: Muss auf 1 gesetzt sein, um positive/negative Werkzeuglängenkompensationen (G43/G44) und deren Aufhebung (G49) zu aktivieren.
ParameterParameter Nr. 0001 Bit 1 (FCV)Aktivierung des Series 15 Programmformats: Wenn auf 1 gesetzt, verwendet die Steuerung ältere Programmformate, was die Interpretation von festen und sich wiederholenden Zyklen ändert.
ParameterParameter Nr. 5431 Bit 0 (MDL)Gruppenbelegung der unidirektionalen Positionierung (G60). Wenn 0, Gruppe 00 (nicht modal); wenn 1, Gruppe 01 (modal).
ParameterParameter Nr. 3405 Bit 3 (G36)Bestimmt, ob G36 das Zirkulargewindeschneiden gegen den Uhrzeigersinn (1) oder den automatischen Werkzeugversatz in der X-Achse (0) darstellt.
AlarmeAlarm PS1144T-Code für Werkzeugwechsel innerhalb eines aktiven programmierbaren Parametereingabeblocks (G10) angegeben. Behebung: Entfernen Sie den T-Code aus dem G10-Block.
AlarmeAlarm PS0368Es wurde versucht, den Werkzeuglängenkompensationsparameter TCT (Parameter Nr. 5040 Bit 3) zu ändern, während ein Werkzeugkorrekturwert aktiv ist. Behebung: Deaktivieren Sie Offsets über G49, bevor Sie den Parameter ändern.
AlarmeAlarm PS0082Werkzeugwechsel-T-Code im selben Block wie ein G36- oder G37-Befehl angegeben. Behebung: Trennen Sie den T-Code und den Messblock.
AlarmeAlarm PS0508Koordinatensystemdrehung (G68) auf parallelen Achsen ohne Ausrichtung des Programmkoordinatensystems (absoluter Verfahrblock mit G90) im vorhergehenden Block angegeben. Behebung: Programmieren Sie einen absoluten Verfahrbefehl G90 für alle parallelen Achsen im vorhergehenden Block.
VersionenSeries 15 Format vs. modernÄltere Fanuc-Formate werden auf modernen Steuerungen unter Verwendung von Parameter Nr. 0001 Bit 1 (FCV) emuliert. Das Setzen von FCV auf 1 ändert die Taschen- und Werkzeugbahnauswertungen; das Ausführen mit FCV auf 0 führt zu Profilfehlern.

Bediener müssen sicherstellen, dass alle aktiven Werkzeuglängenkorrekturen mit dem Befehl G49 aufgehoben werden, bevor Parameterwerte geändert werden. Der Versuch, Kompensationsparameter zu ändern, während Offsets aktiv sind, löst Systemalarme aus und führt zu Bahnabweichungen.

Siemens

Auf Siemens SINUMERIK-Steuerungen wird die einstellbare Nullpunktverschiebung G55 unter Gruppe 8 verwaltet. Systemvariablen und Speicherbelegungen werden über Maschinendatenparameter wie MD 28080 und MD 18800 konfiguriert, um Anwender-Frames zuzuweisen und die bilinguale Kompilierung zu ermöglichen.

Im nativen Siemens-Modus wird das Umschalten auf G55 mit einem einfachen G55-Block befohlen. Im über G291 aktivierten ISO-Dialekt-Modus wird G55 programmgesteuert über G10 L2 P2 X__ Y__ Z__ geschrieben. Native Frame-Manipulationen werden mit den Befehlen TRANS oder ATRANS relativ zum G55-Frame gelöscht oder gestapelt.

KategorieElement / CodeBeschreibung / Bedingung
ParameterMD 28080 $MC_MM_NUM_USER_FRAMESAnzahl der Nullpunktverschiebungen: Definiert die Gesamtzahl der im Speicher reservierten Anwender-Frames (G54-G59, G505-G599).
ParameterMD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGEAktivierung externer NC-Sprachen: Muss auf 1 gesetzt sein, um den externen ISO-Dialekt-Compiler zu aktivieren (erforderlich für G291/G10).
ParameterMD 20734 $MC_EXTERN_FUNCTION_MASK (Bit 13)Erzwingt einen internen Vorlaufstopp (STPPRE) bei G10-Schreibbefehlen zur sofortigen Synchronisation im Hauptlaufsatz.
ParameterMD 20150 $MC_GCODE_RESET_VALUES[n]Bestimmt standardmäßig aktive G-Codes für G-Gruppen bei Reset oder Power-On (z. B. Gruppe 8 Standard: G500 oder G54).
ParameterMD 24004 $MC_CHBFRAME_POWERON_MASKSteuert, ob der kanalspezifische Basis-Frame nach dem Power-On zurückgesetzt wird.
AlarmeAlarm 61800G291 angewählt oder G10-Offsetänderung ausgeführt, während das externe NC-Sprachmaschinendatum MD 18800 deaktiviert ist. Behebung: Aktivieren Sie MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE oder Option Bit 19800.
AlarmeAlarm 14800Bewegung im G55-Block befohlen, aber die programmierte Pfadvorschubgeschwindigkeit F ist gleich 0 (F0) und die Funktion "Feste Vorschübe" (Fixed feedrates) ist inaktiv. Behebung: Geben Sie einen Vorschub ungleich Null an.
AlarmeAlarm 12080Compiler hat nicht erkannte Befehle analysiert oder Formatierungskonflikte festgestellt (z. B. native Siemens-Befehle im ISO-Dialekt-Modus). Behebung: Stellen Sie sicher, dass der Compiler-Modus zur G-Code-Syntax passt (z. B. verwenden Sie G290 für nativen Modus).
AlarmeAlarm 14060Programmierter Ausblendsatz-Pegel evaluiert auf < 1 oder > 9. Behebung: Korrigieren Sie den Ausblendsatz-Pegel im Kommentar oder Code.
VersionenSINUMERIK 840D sl vs. 802D slDie kompakte SINUMERIK 802D sl verfügt über schreibgeschützte Parameter (MD 10604, MD 10706, MD 20154), die nicht angepasst werden können, und bietet keine Optionen zur Kollisionsvermeidung. Globale Parameter sind bei der 840D sl und 828D vollständig einstellbar.
VersionenMehrkantschneidenDie erweiterten vorbereitenden Drehfunktionen G51.2 (EIN) und G50.2 (AUS) werden auf der 840D sl unterstützt, entfallen jedoch auf der 802D sl.
VersionenAusblendsatz-PegelSiemens behandelt / und /1 als separate Ausblendsatz-Pegel, die unabhängig voneinander aktiviert werden müssen, unähnlich zu originalen ISO-Steuerungen. Konfiguriert über MD 10706 SLASH_MASK.

Bediener müssen Arbeitsbereichsbegrenzungen (G25/G26 oder WALIMON/WALIMOF) programmieren, um aktive geschützte Zonen um empfindliche Geräte wie die Spindel oder den Werkzeugrevolver zu definieren, um Kollisionen bei Koordinatenverschiebungen zu verhindern.

Mitsubishi

Auf Mitsubishi-Steuerungen gehört G55 zu den modalen Befehlen der G-Code-Gruppe 12. Der modale Erhalt bei NC-Resets wird über Parameter #1151 konfiguriert, und die Koordinatenauflösung wird über Parameter #1003 definiert.

Zur Auswahl des G55-Koordinatensystems wird der Befehl G90 G55 G00 X__ Y__ Z__ ausgeführt. Die programmierbare Eingabe der Nullpunktverschiebung erfolgt über G90 G10 L2 P2 X__ Y__ Z__, wobei P2 direkt G55 entspricht. Alternativ können Offsetwerte direkt in die Systemvariable #5241 für die X-Achse geschrieben werden.

KategorieElement / CodeBeschreibung / Bedingung
ParameterParameter #1151 rstintReset Initial: Wenn 0, bleiben aktive Werkstückkoordinaten-Modale im Hintergrund während eines NC-Resets (Reset 1) erhalten.
ParameterParameter #1210 RstGmd/bitFModale G-Code Reset-Einstellung: Konfiguriert, ob modale Koordinatensystemauswahlen bei Reset initialisiert oder beibehalten werden.
ParameterParameter #1003 iunitEingabe-Einstellungseinheit: Definiert die Koordinateneingabeauflösung (B bis E) und Einstellgrenzen.
AlarmeProgram Error (P951)Auswahl des Werkstückkoordinatensystems (G54 bis G59) ausgeführt, während die einfache Schwenkbearbeitung (G176) aktiv ist. Behebung: Deaktivieren Sie die einfache Schwenkbearbeitung vor dem Koordinatenwechsel.
AlarmeProgram Error (P942)Koordinatensystemauswahl ausgeführt, während die einfache Tool-Center-Point-Steuerung (G174) aktiv ist. Behebung: Deaktivieren Sie die Tool-Center-Point-Steuerung vor dem Koordinatenwechsel.
AlarmeProgram Error (P953)Auswahl des Werkstückkoordinatensystems ausgeführt, während die Werkzeugachsrichtungssteuerung (G53.1 oder G53.6) aktiv ist. Behebung: Brechen Sie zuerst die Werkzeugachsrichtungssteuerung ab.
AlarmeProgram Error (P35)Befehl G10 L2 Pn mit einem Parameter-Wertebereich angegeben, der das maximale Limit überschreitet (z. B. P7 oder höher, oder Offset außerhalb des Bereichs). Behebung: Begrenzen Sie die P-Adresse für Standard-Offsets auf P1 bis P6.
VersionenM80V Typ B Baureihen-BeschränkungenDas Ausführen erweiterter Werkstückkoordinatensysteme während aktiver Hochgeschwindigkeitsbearbeitung oder Hochgenauigkeits-Steuerungsmodi ist blockiert und löst Program Error (P39) oder (P34) aus.

Bediener müssen sich bewusst sein, dass bei Änderung der Koordinatenoffsetwerte während eines Einzelsatz-Stopps die neuen Einstellungen erst ab dem nächsten Block gelten. Die sofortige Fortsetzung der Bearbeitung führt die Koordinaten mit dem alten Offset aus, was das Risiko einer schweren Kollision birgt.

Markenvergleich

VergleichsthemaFanucSiemensMitsubishi
G-Code GruppenbelegungGruppe 14 (Fräsen), Gruppe 12 (Drehen)Gruppe 8 (Nativer SINUMERIK-Modus), Gruppe 14 (ISO-Dialekt-Modus)Gruppe 12 (Drehmaschinen-System)
Inkrementelle BefehlssyntaxKombinierte Adressbuchstaben U und W (Drehen System A)Modal verwaltet über G91 oder spezifische aktive Frame-OffsetsModal verwaltet über G91
Bilinguale Compiler-AnforderungNicht erforderlich; kontinuierliches ParsenBilinguale Compiler-Umschaltung über G290 (Nativ) und G291 (ISO-Dialekt)Nicht erforderlich; modaler Formatwechsel über G188/G189
Parameterverriegelung bei aktivem OffsetStrikte Softwareverriegelung; Werkzeugparameteränderungen blockieren und lösen Alarm PS0368 bei aktiven Offsets ausFlexible Schneidenregister (D-Codes); Parameterunterdrückungen sind konfigurierbarSoftwareverriegelung bei aktiver lokaler G52-Verschiebung auf älteren Firmware-Versionen (Program Error P438)
Programmierbare VerschiebungsmethodenStandardmäßige G10 Offset-EingabenFrame-Strukturen (TRANS/ATRANS) mit Koordinatenstapelung und -unterdrückungLokale Koordinatenoffset-Befehle G52 und direktes Schreiben von Systemvariablen
Unterstützung für manuellen RückwärtslaufNicht unterstützt für aktive KoordinatenverfolgungWählt G55-Modale während des nativen Frame-Rollbacks abManueller beliebiger Rückwärtslauf G127 verfolgt und behält aktive G55-Koordinaten bei

Technische Analyse

Die architektonische Handhabung von absoluten und inkrementellen Koordinatenübergängen während eines aktiven G55-Zustands unterscheidet sich bei den drei Steuerungen erheblich. Die Fanuc-Drehprogrammierung (G-Code-System A) ermöglicht es, absolute Achskoordinaten (X, Z) und inkrementelle Achskoordinaten (U, W) im selben Programmsatz zu kombinieren, ohne eine modale Umschaltung über G90/G91 auszuführen. Im Gegensatz dazu stützen sich Siemens- und Mitsubishi-Systeme auf modale Tabellen der Gruppe 3 oder achsspezifische Modifikatoren, um die Koordinatentranslation vorzuschreiben. Dies macht das Fanuc-Doppeladresssystem für Dreharbeiten hocheffizient, erfordert jedoch von den Programmierern Vorsicht bezüglich der Achsadresskonventionen.

Bilinguale Kompilierung und Frame-Stapelung unterscheiden Siemens weiter von den japanischen Gegenstücken. Siemens SINUMERIK-Steuerungen erfordern, dass der Programmierer einen G291-Befehl ausführt, um den Compiler in den ISO-Dialekt-Modus umzuschalten, um standardmäßige G10- oder G55-Blöcke zu verarbeiten, und einen G290-Befehl, um in den nativen Siemens-Modus zurückzukehren. Siemens verwaltet zudem Nullpunktverschiebungen innerhalb eines mehrstufigen Frame-Stapels, wodurch die Basis-G55-Offsets dynamisch mit absoluten (TRANS) oder additiven (ATRANS) Frames überlagert werden können. Da jedoch native absolute Frames ersetzende Befehle sind, löscht die Ausführung eines einfachen TRANS-Blocks zur Aufhebung einer temporären Verschiebung automatisch alle aktiven Drehungen (ROT) oder Spiegelungen (MIRROR), die über G55 liegen, während Fanuc und Mitsubishi Koordinatendrehungen und -spiegelungen über unabhängige, einzeln aufhebbare modale Gruppen abwickeln.

Werkzeugkorrekturverriegelungen und manuelle Eingriffsmöglichkeiten führen zu unterschiedlichen Sicherheits- und Betriebsverhalten. Fanuc-Steuerungen erzwingen eine strikte Software-Sicherheitsverriegelung, die jede Änderung an Werkzeuglängenkorrektur-Parametern (wie Parameter 5040 Bit 3) blockiert, während aktive Werkzeugversätze angewendet werden, und löst bei Verstößen den Alarm PS0368 aus. Siemens und Mitsubishi handhaben Längenkorrekturen über aktive Schneidenregister (D-Codes), was eine größere Programmflexibilität bietet. Mitsubishi implementiert jedoch eine spezielle Funktion für den manuellen beliebigen Rückwärtslauf (G127), die es dem Bediener ermöglicht, das Handrad während des Laufs manuell zurückzudrehen; der Mitsubishi-Bewegungskernel verfolgt und stellt aktive G55-Offsets während dieser Rückwärtsverfolgung wieder her. Fanuc fehlt diese Rückwärtsverfolgungsmöglichkeit, und Siemens wählt Nullpunktverschiebungsmodale während eines nativen Frame-Rollbacks automatisch ab.

Programmbeispiele

Fanuc-Beispiel

O1001 ;
N10 G90 G21 G40 G49 G80 ;
N20 G10 L2 P2 X-250.5 Y-150.0 Z-400.2 ;
N30 G00 G90 G55 X0 Y0 ;
N40 G43 H01 Z50.0 M03 S1500 ;
N50 G01 Z-5.0 F150.0 ;
N60 X50.0 Y50.0 ;
N70 G00 Z100.0 M05 ;
N80 G49 G53 G00 X0 Y0 Z0 ;
N90 M30 ;

Trockenlauf (dry run)

  • N10: Initialisiert den Steuerungszustand, stellt den absoluten Programmiermodus (G90) ein, wählt die metrische Eingabeeinheit (G21), hebt die Werkzeugradiuskorrektur (G40) auf, deaktiviert die Werkzeuglängenkorrektur (G49) und hebt feste Zyklen (G80) auf.
  • N20: Verwendet den programmierbaren Dateneingabebefehl G10 mit dem Offset-Typ L2 (Werkstückkoordinaten-Offset) und dem Ziel P2 (entspricht G55), um die absoluten Koordinatenoffsetwerte X-250.5, Y-150.0 und Z-400.2 in das G55-Register zu laden.
  • N30: Wählt das Werkstückkoordinatensystem 2 (G55) aus und verfährt die X- und Y-Achse im Eilgang zum lokalisierten Koordinatenursprung (X0, Y0).
  • N40: Aktiviert die positive Werkzeuglängenkorrektur (G43) unter Verwendung des Werkzeugkorrekturindexes H01, verfährt die Z-Achse im Eilgang auf eine Sicherheitshöhe von Z50.0 relativ zum G55-Werkstücknullpunkt und startet die Spindel im Uhrzeigersinn bei 1500 rpm.
  • N50: Führt ein lineares Eintauchen (G01) entlang der Z-Achse auf eine Tiefe von Z-5.0 mit einem Vorschub von 150.0 mm/min aus.
  • N60: Interpoliert linear zu den Koordinaten X50.0, Y50.0 relativ zum G55-Programmnullpunkt, um das Werkstück zu bearbeiten.
  • N70: Zieht das Werkzeug mit Eilganggeschwindigkeit auf eine Sicherheitsebene von Z100.0 zurück und stoppt die Spindel (M05).
  • N80: Hebt die Werkzeuglängenkorrektur (G49) auf und verfährt die Achsen im Eilgang direkt zum Nullpunkt des Maschinenkoordinatensystems (G53 X0 Y0 Z0) für das sichere Be- und Entladen von Teilen.
  • N90: Beendet das Programm und spult den Speicher zurück (M30).

Siemens-Beispiel

N10 G90 G710 G40 ;
N20 G291 ;
N30 G10 L2 P2 X-250.5 Y-150.0 Z-400.2 ;
N40 G290 ;
N55 G55 G00 X0 Y0 ;
N60 T1 D1 M3 S1500 ;
N70 G00 Z50.0 ;
N80 G01 Z-5.0 F150.0 ;
N90 TRANS X20.0 Y20.0 ;
N100 G01 X30.0 Y30.0 ;
N110 TRANS ;
N120 G00 Z100.0 M5 ;
N130 G500 G00 X0 Y0 Z0 ;
N140 M30 ;

Trockenlauf

  • N10: Stellt den absoluten Koordinatenmodus (G90) im nativen Siemens-Modus und metrische Einheiten (G710) ein und hebt die Werkzeugradiuskorrektur (G40) auf.
  • N20: Schaltet den Compiler in den ISO-Dialekt-Modus (G291) um, um Standard-ISO-G-Codes zu interpretieren.
  • N30: Schreibt die Werkstück-Offsetkoordinaten X-250.5, Y-150.0 und Z-400.2 unter Verwendung von G10 L2 P2 direkt in das G55-Offsetregister.
  • N40: Schaltet den Compiler zurück in den nativen Siemens SINUMERIK-Modus (G290).
  • N50: Aktiviert den anwenderspezifischen Frame für die einstellbare Nullpunktverschiebung G55 und positioniert die X- und Y-Achse im Eilgang auf den Programmnullpunkt (X0, Y0).
  • N60: Lädt Werkzeug T1, aktiviert die aktive Werkzeugschneidenkorrektur D1 und startet die Spindel im Uhrzeigersinn bei 1500 rpm.
  • N70: Verfährt die Z-Achse im Eilgang auf eine Sicherheitsabstandsebene von Z50.0 relativ zum G55-Nullpunktframe.
  • N80: Verfährt das Werkzeug linear auf eine Tiefe von Z-5.0 mit einer Pfadvorschubgeschwindigkeit von 150.0 mm/min.
  • N90: Befiehlt eine absolute programmierbare Nullpunktverschiebung TRANS X20.0 Y20.0, die den Programmundsprung relativ zum aktiven G55-Koordinatensystem um 20 mm in der X- und Y-Achse verschiebt.
  • N100: Führt einen linearen Interpolationsbefehl zu den Koordinaten X30.0, Y30.0 aus, die vom neu verschobenen lokalen Koordinatenursprung ausgewertet werden.
  • N110: Führt einen einfachen TRANS-Befehl aus, der die aktive lokale Frame-Transformation aufhebt und den Programmundsprung direkt zum Basis-G55-Nullpunkt zurückführt.
  • N120: Zieht das Werkzeug auf die Sicherheitshöhe Z100.0 zurück und stoppt die Spindel.
  • N130: Deaktiviert alle aktiven einstellbaren Frames unter Verwendung von G500 und verfährt die Achsen im Eilgang zum Maschinennullpunkt.
  • N140: Beendet die Programmausführung und spult den Speicher zurück (M30).

Mitsubishi-Beispiel

N10 G90 G21 G40 G49 G80 ;
N20 G90 G10 L2 P2 X-250.5 Y-150.0 Z-400.2 ;
N30 G90 G55 G00 X0 Y0 ;
N40 M06 T01 ;
N50 G43 H01 Z50.0 M03 S1500 ;
N60 G01 Z-5.0 F150.0 ;
N70 #5241 = -252.0 ;
N80 G01 X50.0 Y50.0 ;
N90 G00 Z100.0 M05 ;
N100 G49 G53 G00 X0 Y0 Z0 ;
N110 M02 ;

Trockenlauf

  • N10: Initialisiert die Steuerungsparameter durch Einstellen des absoluten Modus (G90), der metrischen Eingabeeinheit (G21) und Aufheben aktiver Korrekturen und Zyklen.
  • N20: Stellt die Werkstückkoordinaten-Offsetwerte für G55 (P2) unter Verwendung der Struktur G10 L2 P2 programmgesteuert auf X-250.5, Y-150.0 und Z-400.2 ein.
  • N30: Wählt das G55-Koordinatensystem aus und verfährt die X- und Y-Achse im Eilgang zu den lokalen Programmkoordinaten X0, Y0.
  • N40: Führt einen Werkzeugwechselbefehl (M06) aus, um Werkzeug T01 einzulesen.
  • N50: Aktiviert die Werkzeuglängenkorrektur (G43) unter Verwendung des Werkzeugkorrekturregisters H01, positioniert die Z-Achse im Eilgang auf Z50.0 und startet die Spindel im Uhrzeigersinn bei 1500 rpm.
  • N60: Verfährt das Werkzeug linear mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 150.0 mm/min auf eine Tiefe von Z-5.0 in das Werkstück.
  • N70: Schreibt einen Wert von -252.0 direkt in die Systemvariable #5241, was den aktiven G55-Offset der X-Achse ändert. Beachten Sie, dass dieser Schreibzugriff mitten im Programm erfolgt und der neue Offset erst ab dem nachfolgenden Block aktiv wird.
  • N80: Führt eine lineare Bewegung zu den Koordinaten X50.0, Y50.0 aus, die vom neu aktualisierten X-Achsen-Offsetwert ausgewertet wird, um das Material zu bearbeiten.
  • N90: Verfährt die Z-Achse im Eilgang auf Z100.0 zurück und befiehlt einen Spindelstopp (M05).
  • N100: Hebt die Werkzeuglängenkorrektur (G49) auf und verfährt die Achsen im Eilgang zum Maschinennullpunkt (G53 X0 Y0 Z0).
  • N110: Beendet den Programmlauf (M02).

Fehleranalyse

MarkeAlarmcodeAuslösebedingungBediener-SymptomUrsache / Behebung
FanucAlarm PS1144T-Code für Werkzeugwechsel innerhalb eines aktiven programmierbaren Parametereingabeblocks (G10) angegeben.Programmlauf stoppt sofort; Bedienfeld zeigt „G10 FORMAT ERROR“.Ursache: Ungültige Befehlskombination. Behebung: Entfernen Sie den T-Code aus dem G10-Block.
FanucAlarm PS0368Versuch, den Werkzeuglängenkompensationsparameter TCT (Parameter Nr. 5040 Bit 3) zu ändern, während ein Werkzeugversatz oder eine Werkzeuglänge aktiv ist.Programmlauf stoppt; Bedienfeld zeigt „OFFSET REMAIN AT OFFSET COMMAND“.Ursache: Parameteränderung bei aktiven Offsets blockiert. Behebung: Befehlen Sie G49, um aktive Offsets vor der Parameteränderung aufzuheben.
FanucAlarm PS0082T-Code für Werkzeugwechsel im selben Block wie ein G36- oder G37-Befehl angegeben.Programmlauf stoppt; Bildschirm zeigt „G37 SPECIFIED WITH T CODE“.Ursache: Konflikt im Werkzeugversatz-Messblock. Behebung: Verschieben Sie den T-Code in einen separaten Block vor der Messung.
FanucAlarm PS0508Koordinatensystemdrehung (G68) auf parallelen Achsen ohne Ausrichtung des Programmkoordinatensystems (absoluter G90-Verfahrblock) im vorhergehenden Block angegeben.Programmlauf stoppt; Bildschirm zeigt „G CODE TO NEED G90(PAC)“.Ursache: Parallele Achsen sind nicht ausgerichtet. Behebung: Programmieren Sie einen absoluten Verfahrbefehl G90 für alle parallelen Achsen im vorhergehenden Block.
SiemensAlarm 61800G291 angewählt oder G10-Offsetänderung ausgeführt, während das externe NC-Sprachmaschinendatum MD 18800 deaktiviert ist.Programmlauf stoppt; Steuerung zeigt „Externes CNC-System fehlt“ an.Ursache: Externe Sprachcompiler-Option ist inaktiv. Behebung: Setzen Sie MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE auf 1 oder aktivieren Sie Option Bit 19800.
SiemensAlarm 14800Bewegung im G55-Block befohlen, aber die programmierte Pfadvorschubgeschwindigkeit F ist gleich 0 (F0) und die Funktion "Feste Vorschübe" (Fixed feedrates) ist inaktiv.Programmlauf stoppt; Steuerung zeigt „Kanal %1 Satz %2 programmierte Pfadvorschubgeschwindigkeit ist kleiner oder gleich Null“.Ursache: Achsbewegung mit Vorschub von Null befohlen. Behebung: Geben Sie einen Vorschub ungleich Null an.
SiemensAlarm 12080Compiler hat nicht erkannte Befehle analysiert oder Formatierungskonflikte festgestellt (z. B. native Siemens-Befehle im ISO-Dialekt-Modus).Programmlauf stoppt; Steuerung zeigt „Syntaxfehler“.Ursache: Native Befehle im ISO-Modus kompiliert. Behebung: Schalten Sie den Compiler über G290 in den nativen Modus um, bevor Sie native Anweisungen befehlen.
SiemensAlarm 14060Programmierter Ausblendsatz-Pegel evaluiert auf < 1 oder > 9.Programmlauf stoppt; Steuerung zeigt „Unzulässiger Ausblendsatz-Pegel für differenziellen Ausblendsatz“.Ursache: Ausblendsatz-Pegel außerhalb des gültigen Bereichs. Behebung: Korrigieren Sie die Ausblendsatz-Nummer im Kommentar oder Code auf einen Wert zwischen 1 und 9.
MitsubishiProgram Error (P951)Auswahl des Werkstückkoordinatensystems (G54 bis G59) ausgeführt, während die einfache Schwenkbearbeitung (G176) aktiv ist.Bedienfeld zeigt „Program Error (P951)“.Ursache: Koordinatenverschiebung während des Schwenkbearbeitungsmodus befohlen. Behebung: Deaktivieren Sie die einfache Schwenkbearbeitung vor dem Koordinatenwechsel.
MitsubishiProgram Error (P942)Koordinatensystemauswahl ausgeführt, während die einfache Tool-Center-Point-Steuerung (G174) aktiv ist.Bedienfeld zeigt „Program Error (P942)“.Ursache: Koordinatenverschiebung während der Tool-Center-Point-Steuerung befohlen. Behebung: Deaktivieren Sie die Tool-Center-Point-Steuerung vor dem Koordinatenwechsel.
MitsubishiProgram Error (P953)Koordinatensystemauswahl ausgeführt, während die Werkzeugachsrichtungssteuerung (G53.1 oder G53.6) aktiv ist.Bedienfeld zeigt „Program Error (P953)“.Ursache: Koordinatenverschiebung während der Werkzeugachsrichtungssteuerung befohlen. Behebung: Brechen Sie zuerst die Werkzeugachsrichtungssteuerung ab.
MitsubishiProgram Error (P35)Befehl G10 L2 Pn mit einem Parameter-Wertebereich angegeben, der das maximale Limit überschreitet (z. B. P7 oder höher, oder Offset außerhalb des Bereichs).Bedienfeld zeigt „Program Error (P35)“.Ursache: Werkstückoffset-Systemnummer liegt außerhalb des zulässigen Bereichs. Behebung: Begrenzen Sie den P-Adressbereich für Standard-Werkstückkoordinatensysteme auf P1 bis P6.

Anwendungshinweis

Ein verheerender Maschinenschaden und teurer Ausschuss sind die unmittelbaren Folgen, wenn G55-Offset-Parameter während eines aktiven Bearbeitungszyklus fehlerhaft manipuliert oder falsche Systemvariablen beschrieben werden. Auf Mitsubishi-Steuerungen führt das Ändern des G55-Registers über die Variable #5241 während eines Einzelsatz-Stopps dazu, dass die Steuerung den aktuellen Bewegungspuffer mit den alten Werten abarbeitet; die neue Verschiebung greift erst im nächsten Block. Dadurch verfährt das Werkzeug auf einer unkompensierten Bahn und kollidiert mit der Schraubstockbacke oder den rotierenden Spannbacken des Spindelfutters. Auf Fanuc-Steuerungen blockiert das System Parameteränderungen bei aktiver Nullpunktverschiebung rigoros: Wer versucht, den Parameter 5040 Bit 3 (TCT) zu ändern, während ein Werkzeugversatz aktiv ist, löst augenblicklich den Alarm PS0368 aus. Bei Siemens-Steuerungen wiederum führt das Schreiben von G55-Werten mittels G10 im ISO-Dialekt-Modus (G291) zu Synchronisationsproblemen, wenn das Maschinendatum MD 20734 Bit 13 nicht auf 1 gesetzt ist, da dann der notwendige Vorlaufstopp (STPPRE) ausbleibt und Look-Ahead-Pufferkonflikte entstehen. Um Maßabweichungen und Toleranzüberschreitungen an den Werkstücken zu vermeiden, müssen alle Koordinatensysteme und anwenderspezifischen Frames vor dem Zyklusstart durch Kontrollläufe validiert und aktive Korrekturen mit G49 bzw. G500 aufgehoben werden.

Verwandte Befehle

  • G54 (Werkstückkoordinatensystem 1): Wählt das primäre Werkstückkoordinatensystem aus und dient als Standard-Nullpunktverschiebung, die bei Aufbauten mit mehreren Spannvorrichtungen typischerweise mit G55 verglichen oder dorthin gewechselt wird. Link: G54 Werkstückkoordinatensystem
  • G53 (Auswahl des Maschinenkoordinatensystems): Unterdrückt vorübergehend die aktive G55-Werkstücknullpunktverschiebung, um nicht modale Verfahrbewegungen relativ zum absoluten Referenznullpunkt der Maschine für Werkzeugwechsel oder sicheres Freifahren der Achsen zu ermöglichen. Link: G53 Maschinenkoordinatenauswahl
  • G52 (Lokales Koordinatensystem): Richtet eine temporäre lokale Verschiebung relativ zum aktiven G55-Werkstückkoordinatensystem ein, wodurch der Koordinatenursprung verschoben wird, ohne die im G55-Register gespeicherten Basis-Offsetwerte zu verändern. Link: G52 Lokales Koordinatensystem
  • G10 (Programmierbare Dateneingabe): Aktualisiert die Offset-Register der Koordinatensysteme, wie z. B. G55, programmgesteuert während der Ausführung unter Verwendung absoluter oder inkrementeller Eingaben.

Fazit

Die Implementierung der G55-Nullpunktverschiebung optimiert Mehrfachaufspannungen auf dem Maschinentisch erheblich, erfordert jedoch eine lückenlose Verifizierung der Registerdaten zur Gewährleistung der Prozesssicherheit. Um Ausschuss durch Maßabweichungen zu verhindern, sollten Programmierer vor jedem G55-Aufruf die Achsen mit G53 in eine sichere Position bringen und den ersten Durchlauf stets als Trockenlauf (dry run) mit reduzierter Vorschubgeschwindigkeit ausführen. Nur durch diese systematische Kontrolle lassen sich Toleranzüberschreitungen an kritischen Bauteilgeometrien zuverlässig ausschließen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie schreibe ich G55 Nullpunktverschiebungswerte sicher über G10 im CNC-Programm?

Das programmgesteuerte Schreiben von G55-Offsets mit G10 L2 P2 kann zu Pufferkonflikten führen, wenn der Look-Ahead-Speicher nachfolgende Verfahrwege bereits mit veralteten Werten berechnet. Um dies zu verhindern, muss sichergestellt werden, dass die Steuerung einen Vorlaufstopp ausführt, bevor die neue Geometrie angefahren wird. Programmieren Sie nach jedem G10-Schreibblock einen expliziten Stopp (wie STPPRE auf Siemens-Steuerungen oder einen kurzen Verweilzeit-Befehl G04 auf Fanuc-Systemen), um die Synchronisation der Achskoordinaten zu erzwingen.

Welcher Parameter blockiert die Anpassung der G55-Längenkompensation auf Fanuc-Steuerungen?

Wenn die Längenkompensation bei aktivem G55-Koordinatensystem angepasst werden soll, verhindert dies oft der aktive Sicherheitsinterlock. Die Freigabe der positiven/negativen Tool-Kompensation (G43/G44) wird über den Parameter 5040 Bit 3 (TCT) gesteuert, dessen Änderung bei aktiven Offsets blockiert ist und den Alarm PS0368 auslöst. Setzen Sie stets den Befehl G49 im NC-Programm ab, um alle aktiven Werkzeugkorrekturen zu deaktivieren, bevor Sie diesen Parameter oder Werkzeugeinstellungen manipulieren.

Warum blockiert die Mitsubishi-Steuerung den Aufruf von G55 bei der Bearbeitung geneigter Flächen?

Die Mitsubishi-Steuerung verbietet die Auswahl eines neuen Werkstückkoordinatensystems wie G55 bei aktiver Koordinatentransformation für geneigte Oberflächen (G176) oder aktiver TCP-Steuerung (G174), da dies die mathematische Zuordnung der Raumkoordinaten stört und unvorhersehbare Bahnfehler verursacht. Um Maßabweichungen und einen Programmabbruch (wie Program Error P951) zu vermeiden, müssen alle komplexen Raumzyklen deaktiviert sein, bevor eine G55-Nullpunktverschiebung aufgerufen wird. Rufen Sie vor dem Wechsel des Werkstückkoordinatensystems den entsprechenden Abwahlbefehl für die Schwenkbearbeitung auf, um die Steuerung in den Standard-Koordinatenmodus zurückzusetzen.

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Hakan Gündoğdu
Hakan Gündoğdu
  • CNC CARE Co-Founder (May 2025 - Present)
  • Mitsubishi Electric NC Sales & Service Section Manager (2008 - 2025)
  • Reis CNC Service Engineer (2003 - 2008)
  • Ören Kalıp CNC Mold Line Team Leader (1999 - 2002)

Mit über 25 Jahren Erfahrung in allen Bereichen der CNC-Maschinenbranche bin ich weiterhin als Mitgründer von CNC CARE tätig, wo wir markenunabhängige Beratung, Engineering und Original-Ersatzteil-Services anbieten.

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