G63 Gewindeschneiden G-Code: CNC-Anleitung für Fanuc, Siemens, Mitsubishi

Einleitung

Das Fahren eines Gewindebohrers mit unvollständiger Längenkompensation oder fehlerhaften Nullpunktverschiebungen führt beim Gewindeschneiden unweigerlich dazu, dass die Werkzeugspitze am Revolver oder an der Spindel direkt in die Spannpratze auf dem Maschinentisch, eine Schraubstockbacke der Vorrichtung oder die rotierenden Backen eines Spindelfutters getrieben wird. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Da während des G63-Gewindeschneidmodus der Vorschubhalt-Taster (feed hold) und der Einzelsatz-Schalter (single block) von der Steuerung komplett ignoriert werden, hat der Bediener nach dem Start des Zielsatzes keine manuelle Möglichkeit mehr, die Bewegung per Knopfdruck abzubauen. Die ungebremste Achsbewegung führt im Eilgang zu einer harten Kollision, die das Schneidwerkzeug zertrümmert, die Kugelgewindetriebe verbiegt und das Bauteil als teuren Ausschuss unbrauchbar macht.

Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Die präzise Berechnung des Vorschubs (F = S × Steigung) und die Konfiguration der zugehörigen Steuerungsparameter sind Voraussetzung für die Prozesssicherheit. Nur durch eine sorgfältige Vorbereitung und die Überprüfung aller Parameterwerte lässt sich eine Toleranzüberschreitung während der Bearbeitung wirksam verhindern. Durch die Deaktivierung der Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen an den Satzübergängen sorgt der G63-Modus dafür, dass der Gewindebohrer am Bohrungsgrund nicht verweilt und die geschnittenen Gänge beschädigt, während die feste Verriegelung aller Overrides auf 100% manuelle Bedienfehler blockiert.

Technische Zusammenfassung

Spezifikation	Details
Befehlscode	G63
Funktion	Tapping Mode (Tapping mit compensating chuck)
Modalität und Gruppe	Modal auf Fanuc (Group 15 System A / Group 13 System B/C) und Mitsubishi (Group 13 turning, Group 13/19 milling); Non-modal auf Siemens (Group 2)
Kritische Parameter	Spindle Speed (S), Feedrate (F = S × Pitch), Pitch (0.001 bis 2000.00 mm/rev auf Siemens)
Hauptbeschränkungen	Overrides verriegelt bei 100%; Feed hold und single block Tasten werden vollständig umgangen und ignoriert
Hardware-Anforderung	Kompensierendes tension-compression chuck zur Absorption von Achsfolgefehlern

Schnellzugriff

• Nutzen Sie ein tension-compression compensating chuck, um axiale Spurabweichungen zwischen spindle Rotation und axis feedrate zu absorbieren.
• Beachten Sie, dass die manuelle feed hold Taste und die single block Schalter während der G63-Ausführung umgangen und ignoriert werden, was manuelle Stopps während des Schnitts verhindert.
• Stellen Sie sicher, dass feedrate und spindle speed overrides vom CNC-Kernel fest auf 100% verriegelt werden, um den Verlust der Steigungssynchronisation zu verhindern.
• Vergleichen Sie G63 mit g61-exact-stop-mode, da G63 die Verzögerung an den Satzübergängen deaktiviert, um zu verhindern, dass der Gewindebohrer verweilt und Gewinde beschädigt.
• Berechnen und programmieren Sie die feedrate F als spindle speed S multipliziert mit der Gewindesteigung (F = S × P), da das Gewindeschneiden asynchron erfolgt.
• Führen Sie erste Testläufe mit ausgeschalteter spindle und angehobenen Koordinaten durch, um die Verfahrbereiche der Achsen vor dem eigentlichen Zerspanen zu überprüfen.

Grundlegende Konzepte

Die praktische Anwendung des G63-Tapping-Mode auf CNC-Maschinen stellt eine mathematisch verriegelte Beziehung zwischen der linearen axis feedrate und der spindle Drehzahl her. Diese Konfiguration erzeugt eine asynchrone Gewindeschneidbahn, bei der das Steuerungssystem nicht auf eine direkte elektronische Synchronisation zwischen dem spindle Encoder und dem Servonantrieb angewiesen ist. Stattdessen verfährt die Achse mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zur programmierten spindle speed, was die Verwendung eines physischen tension-compression compensating chuck erfordert, um geringfügige mechanische Spurabweichungen zu absorbieren.

Um die Integrität des Gewindeprofils zu erhalten, deaktiviert G63 die Genauhalt-Verzögerungsprüfungen an den Satzübergängen. Durch die Deaktivierung dieser Prüfungen bewegt sich der tool turret oder die Bearbeitungs-spindle weiterhin mit der programmierten Geschwindigkeit, während sie vom abwärtsgerichteten Vorschubsatz zum aufwärtsgerichteten Rückzugssatz wechselt. Diese kontinuierliche Bewegung verhindert, dass der Gewindebohrer am Grund der Gewindebohrung unter einer rotierenden spindle verweilt oder anhält, was die neu geschnittenen Gewindegänge sofort ausreißen oder den Gewindebohrer im Werkstück abbrechen würde.

Zudem implementiert G63 strenge Software-Interlocks zum Schutz des Gewindezyklus. Während der Ausführung überschreibt und verriegelt der CNC-Kernel automatisch sowohl die spindle speed als auch die feedrate override Schalter fest auf 100%. Dies verhindert, dass Bediener die Vorschub- oder Spindelpotentiometer am Bedienfeld manuell anpassen. Entscheidend ist auch, dass die Steuerung die feed hold Taste und die single block Schalter deaktiviert. Das bedeutet, dass die Maschine zwischen den Sätzen nicht anhält und nicht mitten auf der Bahn gestoppt werden kann, was eine absolute Koordinatenverifizierung vor dem Zyklusstart erfordert.

Befehlsstruktur

Die Programmierung von G63 erfordert die Auswahl des korrekten Koordinatenwegs und der korrekten feedrate vor der Aktivierung des Gewindeschneidzyklus. Auf Fanuc- und Mitsubishi-Steuerungen fungiert G63 als modaler Befehl, der zur Gewindeschneidgruppe gehört. Einmal befohlen, bleibt die Steuerung für alle nachfolgenden Bewegungssätze im tapping mode, bis sie durch einen anderen modalen Bewegungscode wie G64 (Schnittmodus) oder G61 (Genauhalt) aufgehoben wird. Auf Siemens-Steuerungen ist G63 nicht-modal und gilt nur für den Satz, in dem es explizit programmiert ist.

Die programmierte feedrate F muss mathematisch basierend auf der Gewindesteigung und der spindle speed berechnet werden. Programmierer müssen die Formel F = S × Steigung verwenden, wobei F die feedrate in Millimetern pro Minute, S die spindle speed in Umdrehungen pro Minute und Steigung die Gewindesteigung in Millimetern darstellt. Während der G63-Sätze bleiben Werkzeuglängenkompensations-Offsets (wie G43 oder G44) aktiv, was erfordert, dass der Bediener vor der Ausführung genaue Werkstückkoordinaten einrichtet.

Syntax:

; Fanuc und Mitsubishi (Modal)
G63 ;
G01 Z-25.0 F400.0 ;
G01 Z10.0 M04 ;
G64 ;
; Siemens (Nicht-Modal)
G63 Z-25.0 F400.0 M03 ;
G63 Z10.0 F400.0 M04 ;

Parameter:

Steuerung	Parameter	Beschreibung
Fanuc	Parameter Nr. 3401 Bit 7 (GSC) / Bit 6 (GSB)	Wählt das G-Code-System (A, B, C) und konfiguriert die G63-Gruppenzuordnung (15 oder 13).
Fanuc	Parameter Nr. 3402 Bit 5 / Bit 6 (CLR)	Konfiguriert den G-Code-Reset-Zustand (setzt G63 bei Reset auf den Standard-G64-Modus zurück).
Fanuc	Parameter Nr. 0001 Bit 1 (FCV)	Wählt das ältere Format der Series 15 (1) oder das Standardformat der Series 16/18/21 (0).
Fanuc	Parameter Nr. 5040 Bit 3 (TCT)	Konfiguriert den Werkzeugwechseltyp für das Verhalten der Werkzeuglängenkompensation.
Siemens	MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE	Aktiviert den externen Sprachcompiler (auf 1 gesetzt für den G291 ISO-Dialektmodus).
Siemens	MD 20150 $MC_GCODE_RESET_VALUES	Legt die kanalspezifischen Standard-G-Code-Reset-Werte fest.
Siemens	MD 20734 $MC_EXTERN_FUNCTION_MASK	Funktionsmaske: Bit 3 überspringt Scannerfehler, Bit 8 erzwingt F als Steigung, Bit 2 stellt die Verweilzeit in Umdrehungen ein.
Mitsubishi	Parameter #1151 rstinit	Reset-Initialisierungseinstellung: Wenn 0, behält die Steuerung den modalen G63-Zustand bei einem Reset bei.
Mitsubishi	Parameter #1210 RstGmd/bitF	Bestimmt, ob modale G-Codes bei einem NC-Reset auf Standardwerte zurückgesetzt werden, wenn die Reset-Initialisierung aktiv ist.
Mitsubishi	Parameter #12005 Mfig	Definiert die maximal zulässige Anzahl von Hilfs-M-Codes in einem einzelnen Block.
Mitsubishi	Parameter #1037 cmdtyp	Wählt den aktiven G-Code-Systemtyp-Index aus.
Mitsubishi	Parameter #1271 ext07/bit3	Konfiguriert die Einstellungen der modalen G-Code-Gruppenstruktur.

Markenanwendungen

Fanuc

Fanuc-Systeme konfigurieren das modale G63-Verhalten über Parameter-Einstellungen, die G-Code-Gruppenstrukturen und Reset-Zustände verwalten. Programmierer verlassen sich auf Parameter Nr. 3401, um G63 der Gruppe 15 (System A) oder der Gruppe 13 (System B/C) zuzuordnen, während Parameter Nr. 3402 konfiguriert, ob der Modus bei einem System-Reset auf G64 zurückgesetzt wird.

Die Standard-Fanuc-G63-Programmierung ist modal. Die Sequenz beginnt mit einer Eilgangpositionierung über G00, gefolgt vom G63-Befehlssatz. Die Achs-feedrate wird mit G63 bei Vorschubgeschwindigkeit F geschrieben, und der Werkzeugrückzug wird mit G63 unter Verwendung einer spindle Rotation gegen den Uhrzeigersinn M04 ausgeführt. Der Zyklus muss durch Aufruf des Schnittmodus G64 aufgehoben werden.

Typ	Bezeichner	Detail
Parameter	Parameter Nr. 3401 Bit 7 (GSC), Bit 6 (GSB)	Bestimmt das aktive G-Code-System und ordnet G63 der Gruppe 15 oder 13 zu.
Parameter	Parameter Nr. 3402 Bit 5 / Bit 6 (CLR)	Bestimmt, ob G63 bei Reset oder Einschalten in den Schnittmodus G64 zurückgesetzt wird.
Parameter	Parameter Nr. 0001 Bit 1 (FCV)	Wählt das ältere Format der Series 15 (1) oder das Standardformat der Series 16/18/21 (0) aus.
Parameter	Parameter Nr. 5040 Bit 3 (TCT)	Konfiguriert den Werkzeugwechseltyp für das Verhalten der Werkzeuglängenkompensation.
Alarm	Alarm PS0200	CSS (G96) ist aktiv oder Drehzahl S überschreitet mechanische Getriebestufengrenzen. Heben Sie G96 auf.
Alarm	Alarm PS0050	Eckenanfasung (,C) oder Eckenradius (,R) wird innerhalb von G63-Blöcken befohlen. Entfernen Sie diese.
Alarm	Alarm PS0368	Parameter Nr. 5040#3 wurde geändert, während Werkzeug-Offsets aktiv sind. Heben Sie die Offsets zuerst auf.
Alarm	Alarm PS0570	Die befohlene feedrate F wird als Null ausgewertet. Programmieren Sie eine feedrate ungleich Null.
Version	System A vs. B/C	G63 gehört bei System A zur Gruppe 15 und bei System B/C zur Gruppe 13. System A verwendet die inkrementellen Achsadressen U und W.

Warnung: Das Ändern des Parameters Nr. 5040#3 bei aktiv angewendeten Werkzeuglängen-Offsets löst den Alarm PS0368 aus. Programmierer müssen sicherstellen, dass G49 ausgeführt wird, bevor der Werkzeugwechseltyp-Parameter geändert wird. Bediener müssen G63-Programme im Trockenlauf (dry run) testen, um Kollisionen zu vermeiden.

Siemens

Siemens-Steuerungen führen G63 als nicht-modalen Bewegungssatz aus, typischerweise innerhalb des ISO-Dialekt-Interpreters. Der Interpreter wird über das Maschinendatum MD 18800 aktiviert, während MD 20150 kanalspezifische G-Code-Reset-Werte vorschreibt.

Siemens-G63-Befehle führen eine lineare Einzelsatzbewegung mit der feedrate F aus, während die spindle läuft. Im nativen SINUMERIK-Modus kann G63 über G291 kompiliert werden, um die ISO-Dialekt-Übersetzung zu aktivieren, oder nativ innerhalb von Zyklen wie CYCLE840 programmiert werden.

Typ	Bezeichner	Detail
Parameter	MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE	Aktiviert den externen G-Code-Sprachcompiler (auf 1 gesetzt, um G63 zu interpretieren).
Parameter	MD 20150 $MC_GCODE_RESET_VALUES	Definiert modale Standard-Reset-Zustände für alle Geometriekanäle.
Parameter	MD 20734 $MC_EXTERN_FUNCTION_MASK	Maskiert Scanner-Alarme (Bit 3), erzwingt F als Steigung (Bit 8) und stellt die Verweilzeit in Umdrehungen ein (Bit 2).
Parameter	Steigungs- / Lead-Bereich	Beschränkt die Gewindesteigung auf einen Bereich zwischen 0.001 und 2000.00 mm/rev.
Alarm	Alarm 61102	Spindle Drehrichtung M03 oder M04 fehlt oder ist im CYCLE840-Aufruf ungültig. Programmieren Sie M03/M04.
Alarm	Alarm 61003	Pfad-feedrate F fehlt im Zyklusaufruf oder im aktiven modalen Zustand. Spezifizieren Sie ein F ungleich Null.
Alarm	Alarm 61800	Compiler-Schalter G291 wird befohlen, während MD 18800 deaktiviert ist. Aktivieren Sie MD 18800.
Alarm	Alarm 16748	Spindle Getriebestufenwechsel schlägt fehl oder Drehzahl liegt außerhalb des Bereichs. Überprüfen Sie die Konfiguration.
Version	840D sl vs. 802D sl/828D	Kollisionsvermeidung und Widescreen-Ansichten sind exklusiv für 840D sl. MD 10604 ist auf 802D sl schreibgeschützt.
Version	840D sl vs. 802D sl	Mehrkantschneiden G51.2/G50.2 wird auf 840D sl unterstützt, entfällt jedoch auf der 802D sl.
Version	FM-NC / 810D / NCU571	Ältere Baureihen unterstützen Standard-G-Code-Vokabelbegriffe nicht und lösen Compiler-Fehler aus.

Warnung: Vorzeitiges Lösen der Klemmung oder Getriebestufenfehler während des Gewindeschneidens stoppen die Steuerung mit dem Alarm 16748, wodurch das Werkzeug im Werkstück blockiert wird.

Mitsubishi

Mitsubishi-Systeme behandeln G63 als modalen Befehl innerhalb der Gruppe 13 für Drehmaschinen und Gruppe 13 or 19 für Bearbeitungszentren. Das Verhalten beim Steuerungs-Reset wird durch Parameter #1151 und Parameter #1210 geregelt.

Auf Mitsubishi-Plattformen verriegelt G63 die Override-Schalter und führt modale Gewindeschneidbahnen aus. Der Bediener hebt den modalen Zustand durch Aufruf des Schnittmodi G64 oder G61 auf.

Typ	Bezeichner	Detail
Parameter	Parameter #1151 rstinit	Reset-Initialisierungseinstellung; 0 behält den modalen G63-Zustand bei einem System-Reset bei.
Parameter	Parameter #1210 RstGmd/bitF	Setzt modale G-Codes bei einem NC-Reset zurück, wenn die Reset-Initialisierung aktiviert ist.
Parameter	Parameter #12005 Mfig	Definiert die maximal zulässigen Hilfs-M-Codes in einem einzelnen G-Code-Block.
Parameter	Parameter #1037 cmdtyp	Wählt den aktiven G-Code-Systemtyp-Index aus.
Parameter	Parameter #1271 ext07/bit3	Konfiguriert das Verhalten der modalen Gruppenstruktur für G-Code-Auswahlen.
Alarm	Program Error P182	Gewindeschneidzyklus befohlen, während die konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) aktiv ist. Heben Sie G96 auf.
Alarm	Program Error P186	G96 während eines aktiven G63-Zyklus befohlen. Programmieren Sie kein G96 innerhalb von Gewindeschneidsequenzen.
Alarm	Operation Error M01 1113	CSS-Befehl von einem anderen Teilsystem an die aktive Gewindeschneid-spindle ausgegeben.
Alarm	Program Error P33	Mehrere G-Codes derselben modalen Gruppe (z. B. G63 und G64) in einem Block. Teilen Sie die Blöcke auf.
Alarm	Program Error P39	G61.2 oder G61.4 Spline unter aktivem G63 programmiert. Vermeiden Sie Splines unter G63.
Alarm	Program Error P940	G43.4 Tool Center Point Control unter aktivem G63 befohlen. Heben Sie G43.4 zuerst auf.
Version	Dreh- vs. Frästabellen	G63 gehört bei Drehmaschinen zur Gruppe 13 und bei Bearbeitungszentren zur Gruppe 13 oder 19.
Version	M80V Type B Series	Spline- (P39) und TCP- (P940) Fehler werden unter aktiven G63-Blöcken streng erzwungen.
Version	Superimposition G126	Gewindeschneiden mit überlagerter Achse erfordert eine Genauhalt-Prüfung am Zyklus-R-Punkt.

Warnung: Die Programmierung von Spline-Modi oder Tool Center Point Control unter aktivem G63 löst den Program Error P39 oder P940 aus, was alle Achsen sofort stoppt. Bediener müssen G63-Blöcke im Trockenlauf testen, um Fehler zu identifizieren.

Markenvergleich

Feature / Thema	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Modalität & Gruppe	Modal (Gruppe 15 oder 13 basierend auf dem über Parameter Nr. 3401 ausgewählten G-Code-System)	Nicht-modal (Gruppe 2, kehrt zum vorherigen aktiven Bewegungsmodus wie G00/G01 zurück)	Modal (Gruppe 13 für Drehmaschinen, Gruppe 13 oder 19 für Bearbeitungszentren)
Sprachcompiler & Umschalter	Parametergesteuerte G-Code-Systemzuordnung (Systeme A, B und C)	Bilingualer Compiler-Umschalter (G291 aktiviert den ISO-Compiler zur Ausführung von G63)	Bimodaler Programmformat-Umschalter G188 (Fräsen) oder G189 (Drehen)
Manuelles Zurückziehen & Rollback	— (no source)	Unterdrückt aktive Nullpunktverschiebungen und modale Frames während des nativen manuellen Frame-Rollbacks	Unterstützt Manual Arbitrary Reverse Run G127 zum Zurückziehen per Handrad unter Beibehaltung der G63-Modalkommandos
Gewindeschneidzyklen & Offsets	Werkzeuglängen-Offsets bleiben in G63 berechnet, werden jedoch in Canned Cycles umgangen	Offset-Stacks werden über dynamische Frame-Unterdrückungsbefehle wie SUPA oder G153 verwaltet	Fehlerprüfungen werden ausgelöst, wenn G61.1, G08, oder Spline/TCP-Befehle unter G63 aktiv sind

Technische Analyse

Der analytische Vergleich der G63-Implementierung über die wichtigsten CNC-Plattformen hinweg offenbart grundlegende Unterschiede in der G-Code-Modalität. Fanuc- und Mitsubishi-Steuerungen verarbeiten G63 als modalen Zustand, was bedeutet, dass die Maschine über mehrere aufeinanderfolgende Programmsätze hinweg im tapping mode verriegelt bleibt, bis ein anderer Bewegungscode (wie G64 oder G61) programmiert wird. Dieses modale Verhalten stellt sicher, dass nachfolgende lineare Sätze weiterhin die Overrides auf 100% verriegeln und Einzelsatz-Stopps umgehen. Im Gegensatz dazu behandeln Siemens-SINUMERIK-Steuerungen G63 als nicht-modalen Einzelsatzbefehl, der zur G-Code-Gruppe 2 gehört. Jede Siemens-Gewindeschneidbewegung muss Zielkoordinaten und feedrates enthalten, und die Steuerung kehrt in der folgenden Zeile sofort in ihren vorherigen modalen Bewegungszustand (wie G00 oder G01) zurück.

Darüber hinaus unterscheiden sich die Kompilierungs- und Dialektübersetzungsmethoden erheblich. Siemens-SINUMERIK-Systeme erfordern die Aktivierung externer Übersetzungscompiler über den Maschinendatenparameter MD 18800. Bediener müssen G291 programmieren, um den CNC-Kernel in den ISO-Dialektmodus zu schalten, um G63 zu verarbeiten, während native Siemens-Programme G63 zugunsten dedizierter G331/G332 Rigid-Tapping-Befehle oder CYCLE840-Zyklen umgehen. Fanuc und Mitsubishi führen G63 direkt in ihren nativen Bewegungskerneln aus und verlassen sich auf Parameter-Einstellungen (Parameter Nr. 3401 bei Fanuc und Parameter #1037 bei Mitsubishi), um das aktive G-Code-System (A, B oder C) zuzuordnen und das G63-Gruppenverhalten zu definieren.

Rückzugsverhalten und manuelle Wiederherstellungsprotokolle unterscheiden diese Systeme ebenfalls bei Werkzeugblockaden. Mitsubishi bietet einen Rettungsweg durch die Unterstützung des Manual Arbitrary Reverse Run G127, der es dem Bediener ermöglicht, das Werkzeug manuell mit einem Handrad zurückzuziehen, während die modalen G63-Bahnkoordinaten erhalten bleiben. Fanuc verfügt nicht über diese native Handrad-Rollback-Fähigkeit. Siemens hingegen verwaltet Offset-Stacks dynamisch und nutzt Frame-Unterdrückungsbefehle wie SUPA oder G153, um aktive Nullpunktverschiebungen während der Wiederherstellung zu umgehen. Dies verhindert, dass die spindle oder der Werkzeughalter während des manuellen Rückzugs mit den Spannmitteln kollidiert.

Programmbeispiele

Fanuc G63 Beispiel

G90 G94 G00 X100.0 Y100.0 Z10.0 S500 M03 ; Positionierung im Eilgang zur Bohrungskoordinate, Spindelstart im Uhrzeigersinn bei 500 U/min
G63 Z-25.0 F400.0 ; Tapping-Mode aktivieren, Z-Vorschub auf -25.0 bei 400 mm/min (500 U/min * 0,8 mm Gewindesteigung)
G63 Z10.0 M04 ; Z-Rückzug auf 10.0 im Tapping-Mode mit Spindelrücklauf gegen den Uhrzeigersinn
G64 G00 Z50.0 M05 ; Rückkehr zum Schnittmodus G64, um G63 aufzuheben, Eilgang-Rückzug und Spindelstopp

Trockenlauf: Die Steuerung führt ein Eilgangverfahren (G00) zur Positionierungskoordinate X100.0 Y100.0 Z10.0 aus und startet die spindle im Uhrzeigersinn (M03) bei 500 U/min. Der G63-Satz aktiviert den modalen tapping mode, verriegelt die feedrate override bei 100% und deaktiviert feed hold. Die Z-Achse verfährt linear auf Z-25.0 mit einer synchronisierten feedrate von 400.0 mm/min, was einer Gewindesteigung von 0.8 mm entspricht. Nach Erreichen der Tiefe befiehlt der nachfolgende G63-Satz den Z-Achs-Rückzug auf Z10.0, während gleichzeitig die spindle auf Gegenlauf (M04) umgeschaltet wird. Schließlich hebt G64 den tapping mode auf und führt die Steuerung in den Schnittmodus zurück, was ein Eilgangverfahren auf Z50.0 ermöglicht und die spindle stoppt (M05).

Siemens G63 Beispiel

N10 G1 X0 Y0 Z2 S200 F1000 M3 ; Anfahren der Sicherheits-Klärebene, Spindelstart im Uhrzeigersinn
N20 G63 Z-50 F160             ; Abwärtsgerichteter Gewindeschneid-Vorschubsatz (Steigung = 0,8 mm, Vorschub = 200 U/min * 0,8 Steigung)
N30 G63 Z3 M4                 ; Aufwärtsgerichteter Rückzugssatz mit Spindelrücklauf gegen den Uhrzeigersinn

Trockenlauf: Die Steuerung fährt die Sicherheitsebene (Z2.0) der Werkstückkoordinate mit G01 bei 1000 mm/min an, während die spindle im Uhrzeigersinn mit 200 U/min läuft. Der erste nicht-modale G63-Satz verfährt die Z-Achse linear auf Z-50.0 mit einer feedrate von 160 mm/min (200 U/min × 0.8 mm Steigung). Das compensating chuck dehnt sich aus, um Spurabweichungen zu absorbieren. Der zweite G63-Satz kehrt die spindle Rotation auf Gegenlauf (M04) um und zieht die Z-Achse auf Z3.0 zurück. Da Siemens-G63 nicht-modal ist, nimmt der nächste Satz natürlich die Standard-feedrate und die Genauhalt-Prüfungen wieder auf.

Mitsubishi G63 Example

G90 G94 G00 X100.0 Z10.0 S500 M03 ; Schnellanfahrt, Spindelstart im Uhrzeigersinn bei 500 U/min
G63 Z-30.0 F400.0 ; G63 aktivieren, Achse Z auf -30.0 vorschieben bei 400 mm/min (Steigung 0,8 mm * 500 U/min)
G63 Z10.0 M04 ; Z-Rückzug auf 10.0 unter G63 mit Spindelrücklauf gegen den Uhrzeigersinn
G64 G00 Z50.0 M05 ; G63 durch Aufruf des Schnittmodus G64 aufheben, Eilgang-Rückzug, Spindelstopp

Trockenlauf: Die Steuerung führt eine Schnellanfahrt in absoluten Koordinaten (G90) auf X100.0 Z10.0 aus und dreht die spindle im Uhrzeigersinn (M03) bei 500 U/min. Ein G63-Befehl aktiviert den modalen tapping mode. Die Z-Achse verfährt auf Z-30.0 mit 400.0 mm/min. Alle manuellen override Regler sind verriegelt. Nach Erreichen der Tiefe kehrt der zweite G63-Satz die spindle auf Gegenlauf (M04) um und zieht die Z-Achse auf Z10.0 zurück. Der Zyklus wird durch Programmierung des Schnittmodus G64 beendet, was einen Eilgang-Rückzug auf Z50.0 ermöglicht und die spindle stoppt (M05).

Fehleranalyse

Steuerung & Alarm	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Behebung
Fanuc Alarm PS0200	Befehlen des Tapping-Mode G63, während die konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) aktiv ist, oder die Drehzahl S überschreitet die Getriebestufengrenzen.	Die Steuerung stoppt die Ausführung, zeigt PS0200 auf dem Bildschirm an und die spindle stoppt.	Aktives G96 CSS steht im Konflikt mit dem Gewindeschneiden, oder die spindle speed verletzt mechanische Getriebegrenzen. Heben Sie G96 auf und programmieren Sie die Drehzahl innerhalb der aktiven Getriebestufenbereiche.
Fanuc Alarm PS0050	Programmierung von Eckenanfasung (,C) oder Eckenradius (,R) innerhalb von G63 Gewindeschneid- oder Tapping-Blöcken.	Die CNC deaktiviert die Bewegung und zeigt PS0050 auf dem Bedienfeld an.	Ecken-Overrides sind in Gewindeschneidpfaden verboten. Entfernen Sie die Modifikatoren ,C und ,R aus den G63-Sätzen.
Siemens Alarm 61102	Spindle Drehrichtung M03 oder M04 fehlt oder ist im Zyklusaufruf (z. B. CYCLE840) ungültig.	Die Steuerung zeigt den Alarm 61102 an und stoppt die Zyklusausführung sofort.	Der Zyklus erfordert eine definierte spindle Drehrichtung. Programmieren Sie vor dem Zyklusaufruf einen gültigen M03- (Uhrzeigersinn) oder M04-Befehl (Gegenlauf).
Siemens Alarm 16748	Getriebestufenwechsel schlägt fehl oder die spindle Drehzahl liegt beim Gewindeschneiden außerhalb des Bereichs.	Der Spindle Überwachungsalarm 16748 wird angezeigt und stoppt den automatischen Maschinenlauf.	Überprüfen Sie den Datensatz der aktiven Getriebestufe und passen Sie die programmierte spindle speed an die mechanischen Getriebestufengrenzen an.
Mitsubishi Program Error P182	Befehlen des G63-Gewindeschneidzyklus, während die konstante Schnittgeschwindigkeit (G96) aktiv ist.	Der Bildschirm zeigt Program Error P182 an und die Ausführung wird unterbrochen.	CSS is inkompatibel mit den Anforderungen an einen festen Steigungsvorschub. Heben Sie G96 vor dem Befehlen des Gewindeschneidzyklus auf.
Mitsubishi Program Error P39	Befehlen einer G61.2 oder G61.4 Spline-Interpolation unter aktivem G63.	Die Ausführung stoppt und zeigt den Program Error P39 auf dem Bedienfeld an.	Hochpräzise Spline-Modi können nicht gleichzeitig mit dem G63 tapping mode aktiv sein. Vermeiden Sie Spline-Befehle während Gewindeschneidoperationen.

Anwendungshinweis

Eine Toleranzüberschreitung durch ungenaue Steigungssynchronisation führt zum sofortigen Ausschuss des Werkstücks, wenn beim Gewindeschneiden mit Ausgleichsfutter die Spindeldrehzahl ohne Neuberechnung des Achsvorschubs geändert wird. Das Deaktivieren der Overrides bei genau 100% schützt vor manuellen Bedienfehlern, doch mechanische Verfahrfehler komprimieren oder strecken das Ausgleichsfutter bis zum physischen Anschlag. Dies führt bei Fanuc-Steuerungen zum Alarm PS0570 bei fehlendem Vorschub oder zum Alarm PS0200 bei aktivem G96 CSS. Bei Siemens-Steuerungen löst eine unzureichende Synchronisation oder ein fehlerhafter Getriebestufenwechsel den Spindelüberwachungsalarm 16748 oder den Vorschubalarm 61003 aus, wodurch der Gewindebohrer blockiert und unter mechanischer Spannung in der Bohrung verbleibt. Um ein Abscheren des Werkzeugs zu verhindern, müssen Bediener vor dem Start der automatischen Bearbeitung den G63-Code mit ausgeschalteter Spindel im Trockenlauf testen, um die Achswege visuell zu verifizieren. Zudem ist sicherzustellen, dass die C-Achsen-Klemmung bei Zerspanungszyklen wie CYCLE840 vor dem Eintauchen vollständig verriegelt und erst nach dem vollständigen Rückzug der Z-Achse auf die Sicherheitsplane wieder gelöst wird, da ein vorzeitiges Lösen das Gewindeprofil zerstört.

Zugehöriges Befehlsnetzwerk

• G64 (Schnittmodus): Hebt den modalen G63 tapping mode auf Fanuc- und Mitsubishi-Systemen auf und führt die Bahnsteuerung zum kontinuierlichen Bahnfräsen zurück.
• g62-automatic-corner-override: Verzögert die feedrate an Innenecken automatisch, um die Werkzeuglast zu steuern, was G63 vollständig umgeht, um Vorschub und spindle speed synchronisiert zu halten.
• g59-programmable-zero-offset-siemens: Führt additive Werkstück-Nullpunktverschiebungen auf Siemens-Steuerungen ein, die Programmierer vor der G63-Ausführung präzise koordinieren müssen, um Werkzeugkollisionen zu vermeiden.
• G84 (Gewindebohrzyklus): Führt Canned Cycles zum Gewindeschneiden aus, die die automatische spindle Umkehrung am Bohrungsgrund handhaben, während G63 die manuelle Programmierung von linearen Vorschub- und Spindelrücklaufsätzen erfordert.

Fazit

Die sichere Anwendung des G63-Modus beim asynchronen Gewindeschneiden steht und fällt mit der präzisen Parametrierung und der regelmäßigen Wartung des Ausgleichsfutters. Da Steuerungen wie Fanuc und Mitsubishi im G63-Modus modal verfahren, ist ein abschließendes G64 (oder G61) im NC-Programm zwingend erforderlich, um den normalen Bearbeitungsmodus wiederherzustellen. Zur Gewährleistung maximaler Bauteiltoleranzen und zur Vermeidung von Werkzeugbruch sollten Programmierer stets die elektronischen Begrenzungen wie die gespeicherten Hubgrenzen (G22/G23 oder WALIMON) aktivieren, um die Spannmittel abzusichern.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie schützt das Ausgleichsfutter (Längenausgleichsfutter) die Z-Achse vor mechanischen Beschädigungen bei G63?

Das federbelastete Ausgleichsfutter kompensiert mechanisch die minimale zeitliche Verzögerung zwischen der Z-Achsenbeschleunigung und dem Spindelhochlauf. Ohne diesen physischen Längenausgleich treten hohe axiale Kräfte auf, die das Gewindeprofil verzerren und den Gewindebohrer brechen lassen. Prüfen Sie vor jedem Rüstvorgang die Leichtgängigkeit der Federung im Futter manuell, um Blockaden auszuschließen.

Warum blockiert die CNC-Steuerung den Vorschubhalt-Taster im G63-Modus?

Ein asynchroner Stopp der Z-Achse bei rotierender Spindel würde das bereits geschnittene Gewinde sofort ausreißen und das Werkzeug beschädigen. Die Deaktivierung des Vorschubhalt-Tasters sichert die Steigungssynchronisation über den gesamten Verfahrweg. Richten Sie für Notfälle immer den Not-Aus-Taster als primären Sicherheitsstopp ein, um die Stromzufuhr zu allen Antrieben gleichzeitig zu unterbrechen.

Welche Parameter müssen zur G291-Kompilierung von G63 auf Siemens-Steuerungen aktiv sein?

Für die Ausführung des ISO-Dialekts auf einer SINUMERIK 840D sl muss das Maschinendatum MD 18800 auf 1 gesetzt sein. Zusätzlich steuert MD 20734 Bit 8, ob der programmierte Vorschub direkt als Gewindesteigung interpretiert wird. Überprüfen Sie diese Einstellungen in der Steuerungsoberfläche unter den Inbetriebnahmedaten, bevor Sie das konvertierte NC-Programm im Automatikbetrieb starten.