G68 Spiegelung und Synchronisiertes Stützdrehen auf CNC-Drehmaschinen

Einleitung

Ein fataler Programmierfehler oder ein unbemerkter Koordinatenversatz führt in der automatischen Bearbeitung dazu, dass der Werkzeugträger oder der Revolverkopf im Eilgang direkt mit den rotierenden Spannbacken des Spindelfutters oder den Werkstückspannvorrichtungen kollidiert. Solche unkompensierten Achsbewegungen, die durch falsche Nullpunktverschiebungen oder Makro-Schleifenfehler entstehen, führen nicht nur zum Bruch der Schneidplatte, sondern verbiegen auch die Kugelrollspindel und lösen Servofehler durch Achsüberlastung aus. Besonders bei Mehrpfad-Drehzentren und Maschinen mit gegenüberliegenden Werkzeugträgern erfordert die Bearbeitung symmetrischer Werkstücke eine absolut präzise Koordinatenspiegelung und Vorschubsynchronisation. Wird diese Spiegelung nicht exakt auf die gegenüberliegenden Werkzeuge abgestimmt oder weicht der Synchronisationspunkt beim simultanen Stützdrehen (Balance Cutting) ab, kommt es bei langen, schlanken Bauteilen zu extremen Schwingungen. Eine ungleichmäßige Kräfteverteilung führt zu Rattermarken, Toleranzüberschreitungen und letztlich zu teurem Ausschuss, der sich oft erst bei der abschließenden Qualitätskontrolle zeigt.

Technische Übersicht

Parameter / Attribut	Technische Spezifikation
Hauptbefehle	G68 (Spiegelung / Balance Cut EIN), G69 (Abbrechen); G15 (Mitsubishi Balance Cut EIN), G14 (Abbrechen); MIRROR/AMIRROR (Siemens Native)
Modale Gruppe / Klasse	Gruppe 04 (Fanuc, Siemens ISO), Gruppe 15 / Gruppe 18 (Mitsubishi)
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Fanuc: Nr. 1022 (Grundachsen), Nr. 8103 (P-Code-Format); Siemens: MD 10610 ($MN_MIRROR_REF_AX), SD 42900 ($SC_MIRROR_TOOL_LENGTH); Mitsubishi: #1202 (mirofs Abstand Werkzeugträger), #1118 (Richtung Verschleißkompensation), #1244 (Synchronisation Vorschubblöcke)
Hauptbeschränkungen	Balance Cut synchronisiert nur den Start des Arbeitsvorschubs (keine dynamische Bahn-/Geschwindigkeitsverfolgung); Spiegelung und Balance Cut schließen sich unter identischen modalen Gruppen gegenseitig aus; Hochgeschwindigkeits-/Hochpräzisionsmodi sind inkompatibel.

Schnellleser

• Aktivieren Sie die Koordinatenspiegelung mit G68 (oder MIRROR/AMIRROR bei Siemens) beim Bearbeiten symmetrischer Geometrien mit einem gegenüberliegenden Werkzeugträger, um das Vorzeichen der X-Achse automatisch umzukehren.
• Verwenden Sie G68 Pp (Fanuc) oder G15 [L__] (Mitsubishi), um den Start des Arbeitsvorschubs auf zwei gegenüberliegenden Revolverköpfen zu synchronisieren, wenn Sie simultanes Stützdrehen (Balance Cutting) an langen, schlanken Werkstücken durchführen.
• Verifizieren Sie stets, dass die Einstellungen zur Werkzeuglängenspiegelung (wie Siemens SD 42900) und die Richtung der Verschleißkompensation des gegenüberliegenden Revolverkopfs (wie Mitsubishi-Parameter #1118) aktiv sind, um unkompensierte Bahnen zu verhindern.
• Stellen Sie sicher, dass Vorschübe, Verfahrwege, Vorschubhalte (Feed Hold), Overrides und Verriegelungen in beiden Programmen für den Balance Cut identisch sind, da die Steuerung die Geschwindigkeit nach der Synchronisation nicht dynamisch anpasst.
• Vermeiden Sie die Ausführung von Programmformat-Umschaltungen (wie Mitsubishi G188) oder Makroberechnungen, während die Spiegelung oder der Balance Cut aktiv ist, um Programmfehler wie P29 oder Vorschau-Pufferüberläufe (Look-ahead) zu verhindern.
• Deaktivieren Sie die Spiegelung oder den Balance Cut mit G69 (oder G14 / reinem MIRROR) und bestätigen Sie, dass die Koordinaten-Offsets wiederhergestellt sind, bevor Sie mit standardmäßigen automatischen Ein-Achs-Operationen fortfahren.

Grundlegende Konzepte

Die praktische Programmierung der Doppelrevolver-Spiegelung ermöglicht es Anwendungsingenieuren, symmetrische Werkzeugbahnen für einen gegenüberliegenden Werkzeugträger auf der anderen Seite des Koordinatensystems so zu schreiben, als befände er sich auf derselben Seite. Dies vereinfacht die mehrachsige Programmentwicklung und reduziert den Konstruktionsaufwand erheblich. Beim Drehen komplexer Profile auf gegenüberliegenden Spindeln wird das Profil einmal in einem Unterprogramm definiert und durch Anwendung von Koordinatenoffsets und Spiegelung der Z-Achse auf beiden Spindeln ausgeführt. Durch die dynamische Vorzeichenumkehr der Koordinaten übersetzt die Steuerung die Bahn des Basisrevolverkopfs ohne manuelle Neuberechnung in eine symmetrische Bahn für den gegenüberliegenden Revolverkopf.

Beim Stützdrehen (Balance Cutting) erlaubt die Vorschubsynchronisation den simultanen koordinativen Start zweier unabhängiger Werkzeugträger. Bei der Bearbeitung langer, schlanker Werkstücke auf Drehzentren verhindert das gleichzeitige Ansetzen von Schneidwerkzeugen von gegenüberliegenden Seiten des Rohmaterials eine Durchbiegung des Werkstücks, eliminiert mechanisches Spiel, vermeidet starke Vibrationen und halbiert die Gesamtzykluszeit. Durch die gleichmäßige Verteilung der mechanischen Kräfte wird das Risiko von Bauteilverzug bei hohem Spanvolumen minimiert, was enge Maßtoleranzen garantiert.

Einrichter und Programmierer müssen bei der Einrichtung und Programmausführung äußerst wachsam sein. Vor dem Start eines automatischen Zyklus muss das Rohmaterial sicher im Spindelfutter, in Tischspannvorrichtungen oder in kundenspezifischen Spannmitteln positioniert und festgespannt werden. Da der Balance Cut nur den Start des Arbeitsvorschubs koordiniert, danach jedoch die Synchronisation nicht mehr dynamisch überwacht, muss der Programmierer sicherstellen, dass Vorschübe, Verfahrwege, Vorschubhalte (Feed Hold), Overrides und Verriegelungstasten beider Teilsysteme identisch konfiguriert sind. Bei Programmierfehlern führen die ungleichen Kräfte auf die gegenüberliegenden Revolverköpfe dazu, dass das schlanke Werkstück heftig vibriert, was zu Rattermarken, Werkzeugbruch und einem völlig unbrauchbaren Ausschussteil führt.

Befehlsstruktur

Die Befehlsstruktur von G68 hängt davon ab, ob es für die Spiegelung an gegenüberliegenden Werkzeugträgern oder für den Balance Cut verwendet wird. Bei der Spiegelung fungiert G68 als modaler Schalter, der Koordinatenbefehle für die Zielachse (typischerweise X) abfängt und deren Wert umkehrt. Der Betrag der Koordinatenverschiebung wird durch physische Parameter für den Revolverkopf-Abstand in der Steuerung definiert, wodurch sich das Werkzeug symmetrisch bewegen kann. Wenn die Spiegelungsfunktion über G69 abgebrochen wird, stellt die Steuerung das ursprüngliche Koordinatensystem wieder her.

Beim Balance Cut enthält die Syntax eine Pfadauswahl oder eine Synchronisationsnummer. Der G68- oder G15-Block fungiert als Warteschranke oder Verriegelung. Sobald beide Pfade diesen Codeblock ausführen, synchronisieren sie ihren Startzeitpunkt. Je nach Systemparametern wertet die Steuerung die Pfadkombinationen als Binärsummen oder direkte Ziffern aus.

Die Syntax-Layouts für die Hauptsysteme sind wie folgt konfiguriert:

; Fanuc & Mitsubishi Spiegelung
G68 ; (Spiegelung EIN)
G69 ; (Spiegelung abbrechen)
; Fanuc Balance Cut
G68 Pp ; (Balance Cut EIN, Pfadkombination p)
G69 ; (Balance Cut abbrechen)
; Siemens Native Spiegelung
MIRROR X0 Y0 Z0 ; (Absolute Spiegelung)
AMIRROR X0 Y0 Z0 ; (Additive Spiegelung)
MIRROR ; (Spiegelung abbrechen)
; Mitsubishi Drehmaschine Balance Cut
G15 [L__] ; (Balance Cut EIN, Synchronisationsnummer L)
G14 ; (Balance Cut abbrechen)

Adresse / Adressargument	Zielsystem	Funktion / Beschreibung
P	Fanuc	Spezifiziert die Pfadkombination für den Balance Cut. Wenn Parameter Nr. 8103 Bit 1 gleich 0 ist, ist dies die Summe binärer Gewichtungen (z. B. steht P3 für Pfad 1 + Pfad 2). Wenn er 1 ist, stellt er eine direkte Liste der Pfadziffern dar (z. B. P123 für Pfad 1, 2 und 3).
L	Mitsubishi	Synchronisationsnummer für das Timing (Wertebereich: 0 bis 9999). Spezifiziert den Identifikator für übereinstimmende G15-Blöcke über Revolverköpfe hinweg.
X, Y, Z	Siemens (Native)	Definiert den Koordinatenwert der Spiegelungsebene. Die Spiegelung wird relativ zur definierten Referenzkoordinate (typischerweise X0, Y0 oder Z0) angewendet.

Markenanwendungen

Fanuc

Bei Fanuc-Drehsteuerungen werden die Doppelrevolver-Spiegelung und der Balance Cut über Befehle der Gruppe 04 verwaltet. Die Koordinatenverschiebungen für symmetrisches Schneiden beziehen sich auf die durch Parameter Nr. 1022 definierte Achse. Die Formatierung der P-Adresse für Pfadkombinationen wird durch Parameter Nr. 8103 festgelegt.

Um die Koordinatenspiegelung auf dem gegenüberliegenden Revolverkopf zu aktivieren, programmieren Sie einen eigenständigen G68-Block. Zum Balance-Cut programmieren Sie G68 P_, um den Start der Impulsverteilung zu synchronisieren. Werkzeugkompensationen müssen vor dem Umschalten der Modi abgebrochen werden, um Pufferprobleme zu vermeiden.

• Parameter Nr. 1022: Definiert die 3 Grundachsen. Das symmetrische Schneiden wendet die Vorzeichenumkehr der Koordinaten strikt auf die X-Achse dieser Achsen an.
• Parameter Nr. 8103 Bit 1 (MWP): Bestimmt das Eingabeformat für die Balance-Cut-Pfadkombination. 0 verwendet die Binärsumme (z. B. steht P3 für Pfad 1 und Pfad 2); 1 verwendet die Pfadnummern (z. B. P123).
• Parameter Nr. 19625: Legt die Anzahl der Sätze (N) fest, die die Steuerung im Korrekturmodus voraussieht. Eine aktive Werkzeugkompensation erlaubt maximal N-2 Sätze ohne Verfahrbewegung.
• Alarm PS0191: Ausgelöst durch eine Verletzung der Kegelhöhe in G78/G77-Zyklen, bei der die Logik |u/2| >= |r| verletzt wird. Behebung: Zyklusparameter korrigieren.
• Alarm PS0082: Ausgelöst, wenn ein Werkzeugkorrekturwechsel (T-Code) im selben Block wie ein automatischer Werkzeuglängen-Messzyklus (G37) angegeben wird. Behebung: Befehle in einzelne Blöcke aufteilen.
• Alarm PS0370: Ein Wert von P1 bis P8 wurde angegeben, ohne die mehrstufige Ausblendfunktion (Skip) zu aktivieren.
• Versionsunterschiede: Das Series 15-Programmformat (Parameter Nr. 0001 Bit 1 FCV = 1) implementiert ein älteres Format, bei dem Schruppparameter deaktiviert und Formen der G71/G72-Typen I/II eingeschränkt sind.

Das Drücken der NC-Reset-Taste bricht die G69-Spiegelung sofort ab und stellt das Basis-Koordinatensystem wieder her, was zu heftigen Achsbewegungen führen kann, wenn danach ein manueller Handrad-Eingriff vorgenommen wird.

Siemens

Siemens SINUMERIK-Steuerungen verarbeiten Koordinatenoperationen für Doppelrevolver im externen Sprachmodus (G291) oder über native Siemens-Frames (G290). Die Achse, an der gespiegelt wird, ist in MD 10610 $MN_MIRROR_REF_AX definiert. Das Auswerteverhalten der Achsen wird durch MD 10612 $MN_MIRROR_TOGGLE festgelegt.

Programmieren Sie im Native-Modus MIRROR X0 Y0 Z0 für eine absolute Spiegelung oder AMIRROR für eine additive Spiegelung. Programmieren Sie im ISO-Dialektmodus ein eigenständiges G68, um den Doppelrevolver-Modus zu aktivieren. Die Vorzeichenumkehr der Werkzeuglängenspiegelung erfordert die Konfiguration von SD 42900.

• MD 10610 $MN_MIRROR_REF_AX: Bestimmt die Achse, an der gespiegelt wird (0: Negierung der programmierten Achswerte; 1, 2 oder 3: Referenzachse X, Y oder Z).
• MD 10612 $MN_MIRROR_TOGGLE: Bestimmt das Auswerteverhalten (0: Programmierte Werte werden ausgewertet; MIRROR X0 deaktiviert die Spiegelung der X-Achse).
• SD 42900 $SC_MIRROR_TOOL_LENGTH: Werte ungleich Null invertieren die Vorzeichen der Werkzeuglängen ($TC_DP3 bis $TC_DP5) und der Basisdaten ($TC_DP21 bis $TC_DP23) der gespiegelten Achsen.
• MD 10604 $MC_WALIM_GEOAX_CHANGE_MODE: Arbeitraumaufteilungsmodus bei Geometrieachsenumschaltung (hart gesperrt auf SINUMERIK 802D sl).
• MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE: Flag für externe Sprachoption (muss auf 1 gesetzt sein, um G68/G69-Befehle zu kompilieren).
• Alarm 61800: Ausgelöst, wenn G291 oder G68/G69 aufgerufen wird, aber MD 18800 nicht gesetzt ist. Behebung: MD 18800 auf 1 setzen und einen NCK-Reset durchführen.
• Alarm 61815: Technologischer Drehzyklus (z. B. CYCLE374T/CYCLE376T) wird bei aktiver Schneidenradiuskorrektur ausgeführt. Behebung: Sicherstellen, dass G40 vor dem Zyklusaufruf aktiv ist.
• Versionsunterschiede: Der Maschinenparameter MD 10604 ist auf der 802D sl gesperrt und nicht änderbar, auf der 840D sl jedoch änderbar. Das Mehrkantschneiden (G51.2/G50.2) wird auf der 840D sl unterstützt, fehlt jedoch auf der 802D sl.

Der Aufruf von MIRROR ohne Achsparameter bricht alle zuvor programmierten Frames ab, einschließlich aktiver Rotations- oder Skalierungs-Frames.

Mitsubishi

Mitsubishi-Drehzentren unterstützen sowohl G-Code- als auch T-Code-basierte Koordinatenspiegelung. Ob der Werkzeugauswahlcode die Spiegelung aktivieren kann, wird durch den Parameter #1119 Tmiron gesteuert. Der Offset-Abstand der Werkzeugträger wird im Parameter #1202 mirofs hinterlegt.

Aktivieren Sie die Spiegelung am gegenüberliegenden Werkzeugträger über einen eigenständigen G68-Block, oder starten Sie das simultane Stützdrehen (Balance Cutting) durch Programmierung von G15 L_. Die Vorzeichenumkehr der Schneidenverschleißrichtung wird über Parameter #1118 gesteuert.

• Parameter #1119 Tmiron: Auswahl der Spiegelung per T-Befehl (1: gültig, 0: ungültig).
• Parameter #1203 TmirS1 / #1204 TmirS2: Revolverkopf-Auswahlmasken für die Spiegelung per T-Befehl (Werkzeuge 1-32 bzw. 33-64). Wertebereich: 0 bis FFFFFFFF.
• Parameter #1202 mirofs: Abstand zwischen den Werkzeugen (Radiuswert, der den Basis- und den gegenüberliegenden Revolverkopf physisch trennt).
• Parameter #1273 ext09/bit4: Spiegelungsgültige Achse (0: erste Achse im Teilsystem; 1: mit der Ebenenauswahl verknüpft).
• Parameter #1118 mirr_A: Invertiert das Vorzeichen der X-Achsen-Schneidenverschleißkompensation für den gegenüberliegenden Revolverkopf (1: automatisch).
• Parameter #1244 set16/bit2: Konfiguriert, ob die G15-Synchronisation nur bei Arbeitsvorschubblöcken oder bei allen Blöcken ausgeführt wird.
• Programmfehler (P371): G68 aufgerufen, während eine externe Spiegelung oder eine Parameter-Spiegelung bereits aktiv ist. Behebung: Vorherigen Spiegelungsmodus abbrechen.
• Programmfehler (P29): G188-Programmformatumschaltung bei aktivem T-Code-Spiegelungsmodus aufgerufen, oder Spiegelung/Balance-Cut bei aktiver Hochpräzisionsregelung ausgegeben. Behebung: Zuerst aktive Spiegelung deaktivieren.
• Bedienfehler (M01 1035): Spiegelung für eine Achse in einem Teilsystem aktiviert, deren Achsen derzeit durch komplexe Steuerung ausgetauscht sind. Behebung: Achsaustausch deaktivieren.
• Versionsunterschiede: In Standard-Drehmaschinenlisten ist der Balance Cut G15/G14 (Gruppe 18). In den G-Code-Listen 6 und 7 wird der Balance Cut auf G68/G69 (Gruppe 15) abgebildet. Wenn unter Liste 6/7 beide Funktionen aktiv sind, nimmt G68/G69 standardmäßig die Spiegelung an und deaktiviert die Balance-Cut-Abbildung.

Versuchen Sie nicht, G188-Formatumschaltungen oder manuelle Handrad-Resets auszulösen, wenn die T-Code-Spiegelung aktiv ist, da dies Servofehler durch Achsüberlastung oder Programmfehler verursacht.

Markenvergleich

Thema / Merkmal	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Hauptbefehl	G68 / G69 (Gruppe 04) für Doppelrevolver-Spiegelung oder Balance-Cut-Pfadkombination	MIRROR / AMIRROR (native Frame-Anweisungen); G68 / G69 (Gruppe 04) im ISO-Dialektmodus	G68 / G69 (Gruppe 15) für Doppelrevolver-Spiegelung; G15 / G14 (Gruppe 18) für Balance Cut
T-Code-Integration	— (keine Quelle)	— (keine Quelle)	Unterstützt; parameterdefinierte Werkzeugauswahlcodes können die Spiegelung dynamisch EIN/AUS schalten
Korrekturanpassungen	Erfordert manuelle Programmierung von Kreisrichtungen (G02/G03) und Bahnkorrekturvektoren (G41/G42)	Invertiert Bahnkorrekturvektoren (G41 <-> G42) und Kreisinterpolationsrichtungen (G02 <-> G03) automatisch	Korrekturen werden während des manuellen Rückwärtstransports über einen speziellen modalen Informationsspeicherblock verfolgt
Werkzeuglängenspiegelung	Definiert die Koordinatenumkehr strikt für die X-Achse in Parameter Nr. 1022	Vorzeichenumkehr von Werkzeuglängen- und Verschleißkomponenten über die Einstellungsdaten SD 42900 und SD 42910	Verschleißkorrekturvorzeichen wird für den gegenüberliegenden Revolverkopf über Parameter #1118 mirr_A automatisch umgekehrt
Mehrpfad-Standby-Verriegelung	Starre, festverdrahtete Verriegelung stoppt den aktiven Pfad, bis der andere Pfad den entsprechenden G68/G69-Block liest	Entkoppelte native Frame-Verarbeitung	Timing-Synchronisationsoption #1244 set16/bit2 läuft auf allen Sätzen oder nur auf Arbeitsvorschubsätzen
Compiler-Registerschutz	— (keine Quelle)	MIRROR-Frame-Reset bricht alle zuvor gesetzten programmierbaren Frames ab	Blockiert G188-Umschaltung bei aktiver T-Code-Spiegelung und wirft Programmfehler P29

Technische Analyse

Der grundlegende architektonische Unterschied zwischen den Steuerungen liegt in der Behandlung der Koordinatenumkehr. Fanuc implementiert die Koordinatenspiegelung strikt auf der in Parameter Nr. 1022 zugewiesenen Achsenebene, was den Programmierer dazu zwingt, Kreisrichtungen (G02/G03) und Werkzeugschneidenradius-Korrekturvektoren (G41/G42) in den Unterprogrammen manuell anzupassen. Im Gegensatz dazu integriert Siemens SINUMERIK die Spiegelung nativ in seine geometrische Frame-Engine. Wenn MIRROR oder AMIRROR aktiv ist, kehrt die Steuerung automatisch das Vorzeichen der programmierten Koordinatenwerte um, passt die Bahnkorrekturvektoren an (G41 wechselt zu G42 und umgekehrt) und inverts circular interpolation directions (G02 swaps to G03 and vice versa). Dies reduziert Programmierfehler im Unterprogramm, erfordert jedoch vom Einrichter die Überprüfung, ob die Werkzeuglängenspiegelung über das Settingdatum SD 42900 aktiv ist, um Werkzeugkollisionen zu vermeiden.

Mitsubishi bietet eine Hybridlösung, die sowohl G-Code-basierte Spiegelungsbefehle (Gruppe 15 G68) als auch eine automatisierte T-Code-Spiegelungsaktivierung ermöglicht. Durch die Konfiguration von Parameter #1119 Tmiron und die Definition der Revolverkopf-Maske in den Parametern #1203 und #1204 kann ein Werkzeugauswahlbefehl automatisch die Spiegelung aufrufen, wenn ein Werkzeug auf dem gegenüberliegenden Revolverkopf angewählt wird. Zudem wird das Vorzeichen der Verschleißkorrektur für den gegenüberliegenden Revolverkopf dynamisch über den Parameter #1118 mirr_A umgekehrt, der auf Basis des in Parameter #1202 mirofs definierten Werkzeugträger-Abstands berechnet wird.

Beim simultanen Stützdrehen (Balance Cutting) basiert die Synchronisation von Fanuc auf dem Befehl G68 Pp, der eine binäre Gewichtung (Summe der Pfade, z. B. P341, wenn Parameter Nr. 8103 gleich 0 ist) oder Pfadkombinationen (z. B. P123) nutzt. Dies löst einen harten Standby-Zustand aus, in dem die Pfade aufeinander warten. Im Gegensatz dazu verwendet Mitsubishi G15 [L__], wobei der Parameter L die exakte Nummer der Timingsynchronisation koordiniert. Der Mitsubishi-Parameter #1244 set16/bit2 ermöglicht es dem Bediener zu konfigurieren, ob die Synchronisation bei allen Blöcken ausgewertet oder nur auf Arbeitsvorschubsätze beschränkt wird, was Flexibilität bei Eilgängen in der Luft bietet.

Programmbeispiele

Fanuc-Doppelrevolver-Spiegelung

O1001 ;
G21 G40 G90 G95 ;
T0101 ; (Werkzeug 1 wählen, Verschleiß-Offset 1 auf Basis-Werkzeugträger A)
G00 X100.0 Z10.0 ; (Basis-Revolverkopf positionieren)
G68 ; (Koordinatensystem auf gegenüberliegenden Revolverkopf B verschieben, Spiegelung EIN)
T0202 ; (Werkzeug-Offset auf Werkzeug des gegenüberliegenden Revolverkopfs verschieben)
G01 X80.0 Z-20.0 F0.2 ; (Symmetrisches Schneiden mit invertiertem X-Achsen-Vorzeichen)
G00 X120.0 Z10.0 ; (Revolverkopf zurückziehen)
G69 ; (Spiegelung abbrechen, Basis-Koordinatensystem wiederherstellen)
M30 ;

Trockenlauf (dry run)

Zuerst stellt G21 metrische Einheiten ein, G40 bricht die Schneidenradiuskorrektur ab, G90 legt die absolute Positionierung fest und G95 wählt den Vorschub pro Umdrehung. Als Nächstes wechselt T0101 das Werkzeug 1 auf dem Basis-Werkzeugträger A ein und positioniert es im Eilgang auf X100.0, Z10.0. Der G68-Befehl wird in einem eigenständigen Block ausgeführt, wodurch das Koordinatensystem verschoben und das Vorzeichen der X-Achse invertiert wird. Anschließend wird der Werkzeug-Offset T0202 für das Werkzeug des gegenüberliegenden Revolverkopfs angewendet. Das darauffolgende G01 fährt das Werkzeug mit einem Vorschub von 0,2 mm/Umdr. auf X80.0 (physisch gespiegelt auf der gegenüberliegenden Seite der Spindel) und Z-20.0. Nach dem Freifahren auf Sicherheitskoordinaten bricht G69 den Spiegelungsmodus ab, um die Standard-Koordinatenregister wiederherzustellen, und das Programm endet mit M30.

Siemens Native Frame-Spiegelung

; Siemens SINUMERIK Native-Modus
G290 ; In Siemens Native-Modus wechseln
G90 G95 ;
TRANS X0 Z100.0 ; Nullpunktverschiebung an Spindel 1 setzen
T1 D1 ; Werkzeug 1 mit Werkzeug-Offset D1 wählen
G0 X80.0 Z10.0 ; Eilgangpositionierung
G1 Z-30.0 F0.25 ; Bearbeitung an Spindel 1
G0 X100.0 Z10.0 ; Werkzeug zurückziehen
TRANS X0 Z0 ; Nullpunktverschiebung löschen
TRANS Z200.0 ; Koordinaten auf Spindel 2 verschieben
AMIRROR Z0 ; Additive Spiegelung der Z-Achse für Spindel 2 anwenden
G0 X80.0 Z10.0 ; Werkzeug relativ zum gespiegelten Koordinatensystem positionieren
G1 Z-30.0 F0.25 ; Gespiegeltes Profil auf Spindel 2 bearbeiten
G0 X100.0 Z10.0 ; Werkzeug zurückziehen
MIRROR ; Spiegelung abbrechen und aktive Spiegelungs-Frames zurücksetzen
M30 ;

Trockenlauf

Das Programm beginnt mit der Ausführung von G290, um in die native Siemens-Programmiersprache zu wechseln, und konfiguriert absolute Koordinaten sowie den Vorschub pro Umdrehung. Der TRANS-Befehl verschiebt die aktive Nullpunktverschiebung auf Z100.0 für die Bearbeitung an Spindel 1. Werkzeug 1 wird ausgewählt, bei Z10.0 positioniert und verfährt mit einem Vorschub von 0,25 mm/Umdr. auf Z-30.0. Anschließend wird das Werkzeug zurückgezogen, die Nullpunktverschiebung gelöscht und eine neue TRANS-Verschiebung bei Z200.0 für Spindel 2 angewendet. Der Befehl AMIRROR Z0 aktiviert einen additiven Spiegel-Frame auf der Z-Achse. Aufgrund des gespiegelten Frames wird der Verfahrweg auf Z-30.0 entlang der Z-Achse physisch umgekehrt, wodurch eine identische Kontur relativ zur Stirnfläche von Spindel 2 erzeugt wird. Schließlich setzt MIRROR alle aktiven Spiegelungs-Frames zurück und stellt vor der M30-Ausführung das standardmäßige lineare Koordinatensystem wieder her.

Mitsubishi G15 simultanes Stützdrehen

; Mitsubishi Teilsystem 1 (Revolverkopf 1)
O2001 ;
G21 G40 G90 G95 ;
T0101 ; (Werkzeug 1 auf Revolverkopf 1 einwechseln)
G00 X60.0 Z5.0 ; (Auf Standby-Startkoordinate positionieren)
G15 L10 ; (Balance-Cut-Timing-Synchronisationsnummer L10 aktivieren)
G01 Z-40.0 F0.2 ; (Standby und synchronisierten Arbeitsvorschub mit Revolverkopf 2 ausführen)
G00 X80.0 Z5.0 ; (Werkzeug zurückziehen)
G14 ; (Balance-Cut-Modus abbrechen)
M30 ;

Trockenlauf

Zuerst wählt die Steuerung den metrischen Einheitenmodus, bricht die Werkzeugschneidenradiuskorrektur ab und wendet die absolute Positionierung an. Als Nächstes wird Werkzeug 1 eingewechselt und auf X60.0, Z5.0 positioniert. Wenn die Steuerung G15 L10 liest, wechselt das Teilsystem 1 in einen Verriegelungs-Standby-Zustand und stoppt jegliche Bewegung. Sobald Teilsystem 2 seinen entsprechenden G15 L10-Befehlsblock liest, ist die Synchronisationsbedingung erfüllt, und beide Systeme verfahren gleichzeitig mit einem Vorschub von 0,2 mm/Umdr. auf Z-40.0, wodurch eine Durchbiegung des Werkstücks verhindert wird. Das Werkzeug fährt anschließend im Eilgang frei, G14 hebt die Balance-Cut-Synchronisation auf, und das Programm endet mit M30.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Lösung
Fanuc	Alarm PS0082	Der Werkzeugkorrekturwechsel (T-Code) wird im selben Block wie der automatische Werkzeuglängen-Messzyklus (G37) aufgerufen.	Die Maschine stoppt mitten im Programm, die Zyklusstart-Leuchte erlischt und "PS0082 G37 SPECIFIED WITH T CODE" wird auf dem Bildschirm angezeigt.	Ändern Sie das NC-Programm, um den T-Code-Block und den G37-Zyklusblock zu trennen. Stellen Sie sicher, dass der Werkzeug-Offset aktiv ist, bevor Sie G37 aufrufen.
Siemens	Alarm 61800	Umschaltung in den ISO-Dialektmodus (G291) oder externer G68/G69-Befehl wird ausgeführt, wenn der externe Sprachparameter MD 18800 nicht auf 1 gesetzt ist.	Die Steuerung zeigt "Alarm 61800: External CNC system missing" an und wechselt in den Vorschubhalt, wobei die Ausführung der ISO-Blöcke verweigert wird.	Setzen Sie die Maschinendaten MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE auf 1 und führen Sie einen NCK-Reset durch, um die externe ISO-Compiler-Option zu aktivieren.
Siemens	Alarm 61815	Ausführung technologischer Drehzyklen (z. B. CYCLE374T oder CYCLE376T) bei aktiver Schneidenradiuskorrektur (G41/G42).	Das NC-Programm stoppt beim Zyklusaufruf, der Alarmsummer ertönt und "Alarm 61815: G40 not active" wird angezeigt.	Fügen Sie vor dem Zyklusaufruf einen G40-Befehl ein, um die Schneidenradiuskorrektur zu deaktivieren. Aktivieren Sie G41/G42 bei Bedarf innerhalb des Unterprogramms erneut.
Mitsubishi	Programmfehler (P29)	G188-Programmformatumschaltung bei aktivem T-Code-Spiegelungsmodus aufgerufen, oder Spiegelung/Balance-Cut bei aktiver Hochpräzisionsregelung ausgegeben.	Das Programm stoppt sofort mit der Meldung "P29 Program Error" und die Satzverarbeitung wird blockiert.	Deaktivieren Sie die aktive T-Code-Spiegelung oder den Hochpräzisionsmodus (z. B. G05 P0), bevor Sie die G188-Formatumschaltung aufrufen.

Anwendungshinweis

Die unvollständige Konfiguration von Maschinenparametern wie dem Fanuc-Parameter 1022 oder Siemens-Einstellwert SD 42900 führt bei aktiver Koordinatenspiegelung zu unkontrollierten Verfahrwegen und Werkzeugkollisionen. Wird beispielsweise bei Siemens-Steuerungen der Wert SD 42900 ($SC_MIRROR_TOOL_LENGTH) nicht auf einen Wert ungleich Null gesetzt, unterbleibt die Vorzeichenumkehr der Werkzeuglängen- und Werkzeugverschleißkomponenten ($TC_DP3 bis $TC_DP5). Dies hat zur Folge, dass das Werkzeug auf einer unkompensierten Bahn verfährt und direkt in die Spannbacken des Spindelfutters steuert. Ein ähnliches Risiko besteht auf Mitsubishi-Steuerungen, wenn die Werkzeugverschleißkompensation über Parameter #1118 (mirr_A) nicht automatisch invertiert wird oder der Versatzabstand (#1202 mirofs) fehlerhaft hinterlegt ist. Falls der Bediener nach einem Programmabbruch einen manuellen Handrad-Eingriff vornimmt und das Programm ohne erneute Referenzierung startet, verschieben sich die Koordinatenregister unbemerkt. Dies löst schwere Maschinenalarme wie Alarm P29 oder M01 1036 aus, zerstört das Schneidwerkzeug und führt zu sofortigem Ausschuss. Darüber hinaus führt das Überschreiten der maximal zulässigen Anzahl von N-2 leeren Sätzen (z. B. Makroberechnungen) bei aktiver Radiuskompensation unter Fanuc (Parameter No. 19625) zu fehlerhaften Kompensationsvektoren und massiver Toleranzüberschreitung am Werkstück.

Verwandte Befehle

• G00 / G01: Liefert die grundlegenden Eilgangpositionierungs- und linearen Schneidbewegungen, die durch die G68-Koordinatenspiegelung modifiziert werden. Siehe die Richtlinien G00 Eilgang und G01 Linearinterpolation.
• G40 / G41 / G42: Steuert die Bahnkorrekturvektoren für den Schneidenradius, die vor dem Ändern von Spiegelungs-Frames oder Zyklen deaktiviert werden müssen, um Offset-Fehler zu vermeiden. Siehe die Richtlinie Werkzeugschneidenradiuskorrektur.
• G290 / G291: Schaltet zwischen Siemens Native-Modus und externem ISO-Dialektmodus um, was die Kompilierkompatibilität für G68/G69 ermöglicht.
• G51.1: Steuert die programmierbare Achsenspiegelung für Bearbeitungszentren und dient als frässpezifisches Pendant zu den Drehmaschinen-Befehlen für G68-Doppelrevolver-Spiegelung. Siehe die Richtlinie G51.1 Programmierbare Spiegelung.
• G52: Legt die lokale Koordinatensystemverschiebung fest. Siehe die Richtlinie G52 Lokales Koordinatensystem.
• G65: Ruft benutzerdefinierte Makros nicht-modal auf, wodurch Argumente an Synchronisationsroutinen übergeben werden können. Siehe die Richtlinie G65 Nicht-modaler Makroaufruf.

Fazit

Für eine prozesssichere Fertigung und die Einhaltung enger Maßtoleranzen müssen NC-Programmierer und Einrichter vor jedem automatischen Produktionsstart sämtliche Koordinatenverschiebungen, Spiegelungsparameter und Vorschubsynchronisationen im Einzelsatzbetrieb (Single Block) ohne Werkstück verifizieren. Ein Trockenlauf schützt vor unerwarteten Bahnabweichungen. Nach Beendigung der spiegelsymmetrischen Bearbeitung oder des Stützdrehens ist die explizite Deaktivierung über G69, G14 oder das parameterfreie MIRROR im NC-Programm zwingend erforderlich, um nachfolgende Bearbeitungsschritte auf den Standardregistern kollisionsfrei fortzuführen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie wird sichergestellt, dass die Werkzeuglängenkompensation bei aktiver Spiegelung auf einer Siemens-Steuerung nicht zu Maßabweichungen führt?

Bei aktiver Spiegelung müssen die Werkzeuglängen- und Verschleißdaten zwingend über das Settingdatum SD 42900 ($SC_MIRROR_TOOL_LENGTH) angepasst werden, um Vorzeichenfehler zu vermeiden. Ist dieser Wert nicht korrekt gesetzt, verfährt die Maschine mit unkompensierten Offsets, was zu Bauteilbeschädigungen führt. Prüfen Sie vor dem Einfahren den Wert von SD 42900 in den Steuerungsparametern und aktivieren Sie ihn gegebenenfalls.

Warum führt eine ungleiche Vorschub- oder Override-Einstellung beim Stützdrehen (Balance Cutting) direkt zu Ausschuss?

Die Steuerungsbefehle G68 Pp (Fanuc) und G15 L (Mitsubishi) synchronisieren lediglich den Startzeitpunkt der Vorschubverteilung, regeln jedoch nicht die dynamische Geschwindigkeit während des Schnitts. Wenn ein Bediener den Override-Schalter manuell für einen Pfad verstellt, weichen die Schnittkräfte voneinander ab, was Bauteilschwingungen und Rattermarken verursacht. Verriegeln Sie die Override-Schalter über die SPS-Schnittstelle während der Synchronisation, um eine konstante Vorschubgeschwindigkeit zu erzwingen.

Wie verhindert man Look-ahead-Pufferüberläufe und falsche Kompensationsvektoren bei aktiver G68-Spiegelung auf Fanuc-Steuerungen?

Wenn bei aktiver Werkzeugschneidenradiuskompensation (G41/G42) zu viele Sätze ohne Verfahrbewegung (z. B. Makrovariablen-Berechnungen oder Systemabfragen) nacheinander programmiert sind, läuft der Vorschau-Puffer leer. Dies führt zu fehlerhaften Richtungsvektoren und Maßabweichungen außerhalb der Toleranz. Platzieren Sie Makroberechnungen vor der Spiegelung oder begrenzen Sie die Anzahl aufeinanderfolgender Nicht-Bewegungssätze auf weniger als N-2 Sätze (gemäß Parameter No. 19625).