G70, G71, G72 CNC-Zyklen: Leitfaden für Schruppen & Schlichten

Einleitung

Wenn ein Werkstück nicht starr im Spannfutter, der Spanneinheit oder der Spannklaue gesichert ist, können die aggressiven Richtungsänderungen während der G71-Zustellungen das Teil aus der Spindel ziehen. Das Positionieren des Startpunkts eines CNC-Drehwerkzeugs zu nah an oder innerhalb der Taschengeometrie vor dem Aufruf von Abspanzyklen führt unweigerlich dazu, dass das Werkzeug in die physischen Maschinengrenzen fährt, was eine heftige harte Kollision mit der Spannbacke, dem Spannfutter oder dem Werkzeugrevolver zur Folge hat. Eine solche plötzliche physische Kollision während des schweren Schruppens löst sofort einen katastrophalen Servo-Überlastungsalarm aus, zertrümmert die Schneidplatte und hinterlässt ein tief eingekerbtes Schrottteil. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung.

Für jeden CNC-Programmierer und Einrichter ist die präzise Festlegung des Zyklusstartpunkts entscheidend, um diese mechanischen Risiken zu eliminieren. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Die präzise Prozesssicherheit bei der Verwendung von G71-Längsschrupp- und G72-Planschruppzyklen in Kombination mit dem G70-Schlichtzyklus stellt sicher, dass Toleranzüberschreitungen und teurer Ausschuss auf modernen Drehmaschinen von Fanuc, Siemens und Mitsubishi konsequent vermieden werden.

Technische Übersicht

Technisches Attribut	Spezifikationsdetails
Befehlscodes	G70 (Schlichtzyklus), G71 (Längsschruppzyklus), G72 (Planschruppzyklus)
Modale Gruppe	Zyklen für Schruppen und Schlichten auf Drehmaschinen (Nicht-modale Gruppe 00 / Einmalausführung)
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Parameter Nr. 5146 (Fanuc: Abweichung bei nicht-monotonem Profil), MD20360 (Siemens: G-Code-Erhaltungspriorität bei Plane-Wechsel), Parameter #8051 (Mitsubishi: globale Schnitttiefe)
Hauptsächliche Einschränkung	Der erste Verfahrblock des Konturprofils (P-Block) muss ein linearer Befehl (G00/G01) sein; Kreisinterpolation (G02/G03) zu Beginn der Kontur ist strengstens verboten. Der Aufruf von Zyklen im MDA-Modus (Manual Data Automatic) ist bei Siemens-Steuerungen gesperrt (Alarm 14011).

Schnellleser

• Räumliche Positionierung: Positionieren Sie die Werkzeugstartkoordinate sicher außerhalb der Rohteilgrenzen, um eine sichere Rückzugsebene zu definieren.
• Monotone Einschränkungen: Gestalten Sie die Konturbahn vom Typ I so, dass sie in einer streng steigenden oder fallenden Richtung verläuft, um Alarme wegen nicht-monotoner Profile zu verhindern.
• Deaktivierung der Kompensation: Setzen Sie die Schneidenradiuskompensation (G40) während des Schruppens mit G71/G72 aus und reaktivieren Sie diese (G41/G42) erst während des G70-Schlichtzyklus.
• Blockformatierung: Wählen Sie zwischen herkömmlichen Zwei-Block- und proprietären Ein-Block-Syntaxstrukturen basierend auf den spezifischen Parameterkonfigurationen der Marke.
• Platzierung der Befehle: Platzieren Sie die Befehlsblöcke für G71/G72-Schruppzyklen vor den physischen Konturdefinitionsblöcken, um unendliche Programmschleifen zu vermeiden.
• Prüfung des aktiven Modus: Führen Sie feste Drehzyklen ausschließlich im Standard-Automatikbetrieb aus, da Siemens-Steuerungen die Ausführung im MDA-Modus (Manual Data Automatic) verbieten.

Grundlegende Konzepte

Der praktische programmierte Effekt der Verwendung der Zyklen G71, G72 und G70 ist die Eliminierung riesiger Mengen manuellen G-Code-Schreibens. Anstatt Dutzende einzelner Schnitte zu programmieren, um eine abgesetzte Welle oder eine plangeschruppte Scheibe zu bearbeiten, definiert der Programmierer nur das fertige Konturprofil des Teils, und die CNC berechnet automatisch Dutzende der erforderlichen Schruppschnitte. Die Steuerung arbeitet mathematisch von dieser fertigen Form rückwärts und berechnet alle Zwischenschruppschnitte automatisch basierend auf der angegebenen Schnitttiefe und den Rückzugsparametern. Diese Automatisierung reduziert Programmierfehler erheblich und optimiert die Erstellung effizienter Drehpfade.

Bei der Anwendung dieser Zyklen müssen Programmierer und Bediener den modalen Zustand ihrer Schneidenradiuskompensation (G40, G41, G42) aktiv überwachen. Während der Schruppzyklen (G71, G72) setzt die CNC die Schneidenradiuskompensation automatisch aus, sodass die unkompensierte Schruppwerkzeugbahn ein exaktes, gleichmäßiges Schlichtaufmaß auf dem Bauteil hinterlässt. Sobald der G70-Schlichtzyklus aufgerufen wird, wendet die Steuerung die Kompensation wieder an, um die präzisen Endmaße zu schneiden. Die korrekte Verwaltung dieses Übergangs verhindert Geometrieabweichungen und stellt sicher, dass kritische Maße innerhalb der Toleranz bleiben.

Programmierer müssen sicherstellen, dass sich die Startposition des Werkzeugs außerhalb der Rohteilgrenzen befindet. Wenn das Werkzeug innerhalb des Rohmaterials oder zu nahe an konvexen Elementen positioniert wird, kommt es zu schweren Kollisionen, wenn das Werkzeug im Eilgang in seine Start-Freigabeebene zurückfährt. Eine häufige Fehlerursache bei der Verwendung dieser Zyklen ist die falsche räumliche Festlegung des Zyklusstartpunkts vor der Ausgabe des G71- oder G72-Blocks. Die sichere Anwendung erfordert, dass der Zyklusstartpunkt ausreichend weit vom Rohmaterial entfernt platziert wird, da die Maschine exakt diese Koordinate nach jedem Schruppschnitt als Eilgang-Rückzugsebene verwendet.

Befehlsstruktur

Die Syntax für zusammengesetzte Drehzyklen ist historisch zwischen standardmäßigen ISO-Zwei-Block-Formaten und proprietären Ein-Block-Konfigurationen aufgeteilt. In der standardmäßigen Zwei-Block-Syntax fungiert der erste Block als Einrichtungszeile, die die Schnitttiefe pro Durchgang und den Rückzugsbetrag zur Spänebrechung und Werkzeugentlastung konfiguriert. Diese beiden Einstellungen bleiben während des gesamten Schruppzyklus modal, bis sie überschrieben oder abgeschlossen werden.

Der zweite Befehlsblock spezifiziert die physischen Konturfolge-Markierungen zusammen mit den Schlichtaufmaßen und technologischen Vorschubdaten. Der Anfangs- und Endpunkt der Kontur sind durch spezifische Satznummern gekennzeichnet, während unabhängige Koordinatenregister das Aufmaß festlegen, das für den anschließenden Schlichtdurchgang verbleibt. Bei der Ausführung des Zyklus ignoriert die Steuerung die innerhalb des Konturblocks definierten Geschwindigkeits- und Vorschubvariablen und verwendet beim Schruppen ausschließlich die Hauptzyklusparameter.

; ISO-Standard-Zwei-Block-Syntax:
G71 U[depth] R[retract];
G71 P[start_seq] Q[end_seq] U[allowance_x] W[allowance_z] F[feed] S[speed] T[tool];
G70 P[start_seq] Q[end_seq];

Adressbuchstabe	Funktionsbeschreibung	Technische Details & Einheiten
U (1. Block)	Schnitttiefe pro Schnitt (Tiefe)	Radialer Wert, angegeben in mm oder Zoll, abhängig von den Systemeinheiten.
R (1. Block)	Freifahrbetrag (Rückzug)	Radialer Rückzugsabstand zur Werkzeugeinspannung und Spänebrechung.
P (2. Block)	Start-Satznummer des Schlichtprofils	Entspricht der startenden N-Satznummer der Kontur.
Q (2. Block)	End-Satznummer des Schlichtprofils	Entspricht der endenden N-Satznummer der Kontur.
U (2. Block)	Schlichtaufmaß in der X-Achse (allowance_x)	Aufmaß für Durchmesser oder Radius, das auf der X-Achse zum Schlichten verbleibt.
W (2. Block)	Schlichtaufmaß in der Z-Achse (allowance_z)	Aufmaß, das auf der Z-Achse zum Schlichten verbleibt.
F	Bearbeitungsvorschub	Schruppvorschub, angegeben in mm/U oder mm/min.
S	Spindeldrehzahl	Konstante Schnittgeschwindigkeit oder Spindeldrehzahl während des Schruppens.
T	Werkzeugauswahl	Bestimmt die Geometrie des Schruppwerkzeugs und den Korrekturwert-Index.

Markenanwendungen

Fanuc

Fanuc-Steuerungen stützen sich stark auf ein starres Zwei-Block-Format, um Dreh- und Planzyklen zu spezifizieren. Die Maschinenkinematik bestimmt, welche Befehle aktiv sind; Drehmaschinen verwenden standardmäßig G71-Befehle, während Bearbeitungszentren äquivalente Zyklen G71.7 zuweisen, um die Schruppbearbeitung von Außenflächen auszuführen.

Die klassische G-Code-Struktur für einen Längsschruppschnitt und den anschließenden Aufruf des Schlichtprofils wird wie folgt programmiert:

G71 U2.0 R1.0;
G71 P100 Q200 U0.5 W0.1 F0.25;
G70 P100 Q200;

Um Profilprüfungen und Alarmparameter zu steuern, das Steuerungssystem stützt sich auf dedizierte Parameterregister. Beispielsweise legt Parameter Nr. 5146 die zulässige Abweichung für nicht-monotone Profilformen fest, während Parameter Nr. 5104 Bit 2 den Status der Vorprüfung vor der Bearbeitung verwaltet.

Kategorie	Element-Code	Technische Beschreibung / Betriebsdetails
Systemparameter	Parameter Nr. 5146	Definiert den zulässigen Wert für eine nicht-monotone Form in G71 und G72. Der tatsächliche Bahnbereich reicht von 0 bis zur Schnitttiefe.
Systemparameter	Parameter Nr. 5104.2 (FCK)	Bestimmt, ob das Bearbeitungsprofil vor Zyklusbeginn geprüft wird. 0: Nicht geprüft, 1: Geprüft.
Systemparameter	Parameter Nr. 5102.2 (QSR)	Prüft das Vorhandensein des Konturendblocks Q vor dem Start. 0: Nicht durchgeführt, 1: Durchgeführt.
Systemparameter	Parameter Nr. 5107.0 (ASU)	Gibt an, ob Eilgang (1) oder Schnittvorschub (0) verwendet wird, um zur letzten Drehstartkoordinate zurückzukehren.
Alarmcode	PS0064	Monotonieprüfung fehlgeschlagen. Das Schlichtprofil steigt oder fällt im Typ-I-Zyklus nicht kontinuierlich.
Alarmcode	PS0322	Schlichtform überschreitet den Startpunkt. Die Zyklusstartkoordinate liegt unterhalb der maximalen Konturgrenze.
Alarmcode	PS0063	Die in Adresse Q angegebene Satznummer kann im aktiven Hauptprogramm nicht gefunden werden, wenn die QSR-Prüfung aktiviert ist.
Kinematik-Option	T- vs. M-Serie	Die T-Serie für Drehmaschinen verwendet standardmäßig G70/G71/G72. Die M-Serie für Bearbeitungszentren wandelt diese Zuweisungen in G70.7/G71.7/G72.7 um.
Format-Version	FS15-TA-Format	Älteres Programmierformat, bei dem Schruppaufmaße I und K in G71/G72 von der Steuerung ignoriert werden.

Warnung: Eine Fehlkonfiguration des Parameters Nr. 5107 für den Rückzug im Eilgang kann eine schwere harte Kollision mit dem Spannfutter, der Reitstockbarriere oder dem Werkzeugrevolver verursachen. Dieser Konfigurationsfehler zerstört sofort das Werkzeug und führt zu einem ruinierten Schrottteil.

Siemens

Siemens-Sinumerik-Steuerungen führen G71-Befehle aus, indem sie die Variablen über interne Systemparameter erfassen. Die Steuerung leitet diese Dialekt-Eingaben stillschweigend in native Siemens-Schalenzyklen wie CYCLE371T für das Längsschruppen um.

Die standardmäßige ISO-Dialekt-Syntax, die in der Siemens-Umgebung für Schrupp- und Schlichtdurchgänge programmiert wird, schreibt sich wie folgt:

G71 U2.0 R1.0
G71 P80 Q120 U0.5 W0.2 F200
G70 P80 Q120

Siemens isoliert programmierte Variablen in Hintergrund-Kanalparametern, um sicherzustellen, dass ein G71-Zyklus Variablen für G72 nicht überschreibt. Zudem bietet es eine dynamische Dialektverschiebung, um Zyklen abhängig vom aktiven G-Code-System zu wandeln.

Kategorie	Element-Code	Technische Beschreibung / Betriebsdetails
Systemparameter	SD55410	$SCS_MILL_SWIVEL_ALARM_MASK steuert die Anzeige von Schwenkalarmen in CYCLE800 (32-Bit-DWORD).
Systemparameter	SD55221	Bit 5 verwaltet technologische Einschränkungen, wenn die Geometrieachse Y fehlt (0- oder 1-Bit-Flag).
Systemparameter	MD20360	$MC_TOOL_PARAMETER_DEF_MASK Bit 18 steuert die G-Code-Erhaltungspriorität der Werkzeugebene bei Ebenenwechseln.
Systemdaten	GUD-Register	Erfasste Variablen werden vor der Ausführung des Schalenzyklus in globalen Anwenderdatenregistern (wie _ZFPR) gespeichert.
Alarmcode	Alarm 14011	Feste Drehzyklen G70 bis G73 werden im MDA-Modus (Manual Data Automatic) programmiert oder ausgeführt.
Alarmcode	Alarm 61805	Absolute und inkrementelle Koordinaten werden gleichzeitig in dazwischenliegenden Siemens-Schalenkonturblöcken programmiert.
Alarmcode	Alarm 61801	Falscher Wert im Zyklusaufruf programmiert oder falsche Einstelldaten im aktiven G-Code-System.
ISO-Dialekt-Modus	System-Dialekte	Systeme A und B werden auf Standardcodes abgebildet. System C bildet G70 auf G72, G71 auf G73 und G72 auf G74 ab.

Warnung: Der Versuch, den Unterprogrammaufruf M98 oder das Unterprogrammende M99 innerhalb der durch die Satzmarkierungen P und Q definierten NC-Blöcke zu programmieren, ist während der Zyklusausführung strengstens verboten. Dieser unzulässige Befehl führt dazu, dass der zugrunde liegende Siemens-Schalenzyklus fehlschlägt und stoppt.

Mitsubishi

Mitsubishi-Systeme bieten hochflexible Drehzyklusarchitekturen mit standardmäßigen Zwei-Block-Befehlszeilen sowie einer proprietären Ein-Block-Konfiguration. Dies ermöglicht es, die Schnitttiefe und Rückzugsbeträge global im Systemspeicher zu hinterlegen.

Das standardmäßige Zwei-Block-Format und benutzerdefinierte Ein-Block-Formate (MITSUBISHI CNC Special Format) sind wie folgt strukturiert:

; Herkömmlicher 2-Block:
G71 U3.0 R1.0 H0 ;
G71 P100 Q200 U0.5 W0.2 F0.25 ;
; Proprietärer 1-Block:
G71 P100 Q200 U0.5 W0.2 D2.0 F0.3 ;

Globale Parameter wie Parameter #8051 und Parameter #8052 fungieren als reversible Register. Die Programmierung der Adressen U und R schreibt dynamisch in Echtzeit direkt in diese Parameterslots.

Kategorie	Element-Code	Technische Beschreibung / Betriebsdetails
Systemparameter	Parameter #8051	G71 THICK speichert die globale Schnitttiefe für Schruppzyklen. Einstellbereich: 0 bis 99999,999 mm.
Systemparameter	Parameter #8052	G71 PULL UP speichert den globalen Rückzugsbetrag bei der Rückkehr zum Zyklusstart. Bereich: 0 bis 99999,999 mm.
Systemparameter	Parameter #1270	ext06/Bit 2 bestimmt, ob die Profilsuche von oben beginnt (0) oder mit den gespeicherten Haupt-/Satznummern übereinstimmt (1).
Systemparameter	Parameter #1265	ext01/Bit 0 wählt zwischen dem herkömmlichen Zwei-Block-Format (0) und dem speziellen Ein-Block-Format (1).
Alarmcode	P32	Adresse R oder A innerhalb von G71/G72 programmiert, während das spezielle Ein-Block-Format über Parameter #1265 ausgewählt ist.
Alarmcode	P33	Der erste Einrichtungsblock des zusammengesetzten Drehzyklus wird weggelassen, wenn das herkömmliche Zwei-Block-Format ausgewählt ist.
Alarmcode	P204	Die Satznummern P und Q werden beide weggelassen, wenn das fertige Konturprofil im selben Hauptprogramm gespeichert ist.
Kinematik-Option	L- vs. M-System	Auf L-Systemen fungieren G70-G76 als zusammengesetzte Drehzyklen. Auf M-Systemen werden G70-G89 auf Bohr- und Gewindebohrzyklen abgebildet.
Externe Referenz	A-Adresse	Ermöglicht alphanumerische externe Unterprogrammaufrufe, indem Dateinamen in spitze Klammern eingeschlossen werden (z. B. <PROFILE>).

Warnung: Das Weglassen der startenden und endenden Satznummern P und Q, während das fertige Konturprofil im Hauptprogramm gespeichert ist, löst sofort einen P204-Alarm aus. Dieser Programmfehler unterbricht die Bearbeitung und sperrt die Ausführung, bis die Adressen zugewiesen sind.

Markenvergleich

Feature-Vergleich	Fanuc-Steuerungssystem	Siemens-Sinumerik-System	Mitsubishi-CNC-System
Zugrundeliegende Engine	Direkt als standardmäßige Hardware-Zyklen durch den CNC-Kern interpretiert.	In interne native Siemens-Schalenzyklen (z. B. CYCLE371T) umgeleitet, wobei Variablen in GUDs gespeichert werden.	Läuft als zusammengesetzte Festzyklen unter Verwendung lokaler Systemvariablen und reversibler Parameter.
Befehlsformat	Strikte Zwei-Block-Befehlsstruktur.	Zwei-Block oder Ein-Block basierend auf Zyklus und Systemkonfiguration.	Unterstützt das standardmäßige 2-Block-Format und ein spezielles 1-Block-Format mit der Adresse D für die Schnitttiefe.
Externe Dateien	Müssen unter Verwendung von standardmäßigen Unterprogramm-Nummern aufgerufen werden (nur numerisch).	Wird über Standard-Unterprogrammstrukturen abgewickelt.	Optimierte alphanumerische externe Dateikontur-Referenzierung über <filename> in der A-Adresse.
Taschenschruppen	Unterstützt in Typ-II-Zyklen mit kontinuierlichen Monotonieprüfungen und Parameter Nr. 5146.	Abgewickelt über hochentwickelte Konturschalenberechnungen.	Explizit ausgewählt über den Taschenbearbeitungsmodus in der H-Adresse (0=nein, 1=ja).
Bearbeitungszentrum-Mapping	Systeme der M-Serie weisen äquivalente Zyklen G70.7, G71.7 und G72.7 zu.	— (keine Quelle)	G70 bis G76 werden auf M-Systemen vollständig auf Bohr- und Gewindebohrzyklen abgebildet.

Technische Analyse

Die Architektur von Fanuc weist mehrere sehr ausgeprägte Verhaltensweisen bei der Handhabung mehrerer sich wiederholender Zyklen auf. Erstens verschiebt Fanuc die Basis-G-Code-Zuweisung dieser Zyklen dynamisch basierend auf dem Maschinentyp; es verwendet G71.7 und G72.7 für Bearbeitungszentren, beschränkt jedoch Standarddrehmaschinen auf G71 und G72, wodurch die mathematischen Bereiche vollständig getrennt bleiben. Zweitens integriert Fanuc ein zweistufiges geometrisches Bewertungssystem (Typ I gegenüber Typ II), das aktiv zwischen einfachen monotonen Profilen und komplexen Profilen mit Taschen unterscheidet und unterschiedliche Parameterkonfigurationen (wie Parameter Nr. 5105) erfordert, um die Schruppschnitte für jeden Typ zu steuern. Schließlich bietet Fanuc außergewöhnlich feingliedrige Parametersteuerungen (wie Parameter Nr. 5146), um die Lücke zwischen perfekt berechneter CNC-Logik und unvollständigen CAM-Postprozessoren mathematisch zu schließen, sodass die Maschine mikroskopische Bahnumkehrungen dynamisch tolerieren kann, anstatt einen Zyklus abzubrechen.

Siemens unterscheidet seine Drehzyklusarchitektur durch drei fortschrittliche Hintergrundverhalten stark von anderen Steuerungsmarken. Erstens verarbeitet Siemens diese ISO-Dialekt-Befehle, indem es sie stillschweigend in native Siemens-„Schalenzyklen“ (z. B. CYCLE371T) umleitet. Wenn ein ISO G71 oder G72 gelesen wird, erfasst die Steuerung die Variablen über interne Systemparameter (wie $C_xx) und speichert sie in kanalspezifischen Globalen Anwenderdaten (GUDs, wie _ZFPR), bevor sie die hochgradig optimierten Siemens-Standardzyklen aufruft, um die Bewegung auszuführen. Dies garantiert, dass ältere ISO-Programme einwandfrei laufen, während sie die überlegene Siemens-Kinematik nutzen. Zweitens bietet Siemens eine dynamische Dialektverschiebung, bei der sich die Funktion des G-Codes basierend auf dem aktiven G-Code-System (A, B oder C) vollständig verändert. Wenn das System C aktiv ist, gibt der G71-Befehl seine Schrupprolle vollständig auf und wechselt stattdessen zu G73/G74, was verhindert, dass ältere Programme katastrophale, unbeabsichtigte Werkzeugwege ausführen. Schließlich isoliert Siemens die Parameter jedes einzelnen Zyklus im Hintergrundspeicher strukturell; die programmierten Variablen für einen Längsschruppschnitt (G71) werden unabhängig von denen eines Planschruppschnitts (G72) gespeichert, wodurch sichergestellt wird, dass sich komplexe, miteinander verknüpfte Schrupproutinen beim Wechsel zwischen den Zyklustypen nicht versehentlich gegenseitig Schnitttiefen oder Rückzugspfade überschreiben.

Mitsubishi unterscheidet seine Drehzyklusarchitektur von anderen CNC-Marken durch mehrere hochflexible Funktionen. Erstens setzt Mitsubishi stark auf „Reversible Parameter“ (wie #8051 G71 THICK und #8052 G71 PULL UP). Diese Architektur ermöglicht es, die Schnitttiefe und den Rückzugsbetrag global zu speichern; ein Bediener kann die Schrupptiefe direkt über den Parameterbildschirm anpassen, ohne den G-Code zu ändern, oder umgekehrt schreibt die Programmierung der U- und R-Adressen im G71-Block die Maschinenparameter dynamisch im laufenden Betrieb neu. Zweitens verfügt Mitsubishi über ein proprietäres 1-Block-Format („MITSUBISHI CNC Special Format“); während andere Steuerungen Programmierer zwingen, starre Zwei-Block-Strukturen zur Definition von Schnitttiefen und Schlichtprofilen zu verwenden, ermöglicht Mitsubishi, den gesamten Zyklus in einem einzigen Block zusammenzufassen, indem der Schnittbetrag auf die D-Adresse verschoben wird. Schließlich entgeht Mitsubishi der Einschränkung rein numerischer Unterprogrammaufrufe; wenn das fertige Konturprofil in einer externen Datei gespeichert ist, kann der Programmierer die A-Adresse mit einem alphanumerischen Dateinamen in spitzen Klammern angeben (z. B. <ROUGH_PROFILE>), was die Dateiverwaltung in der Werkstatt erheblich vereinfacht.

Programmbeispiele

Fanuc-Programmbeispiel

G00 X80.0 Z5.0 ; Werkzeug am Zyklusstartpunkt positionieren (Sicherheitsabstandsebene)
G71 U2.0 R1.0 ; Schnitttiefe auf 2,0 mm und Rückzugsbetrag auf 1,0 mm festlegen
G71 P100 Q200 U0.5 W0.1 F0.25 ; Schruppen der Kontur N100 bis N200 mit X/Z-Aufmaßen
N100 G01 X20.0 Z0.0 F0.15 ; Kontur-Startblock (muss linear sein: G01/G00)
G01 X20.0 Z-20.0 ; Linearer Drehdurchgang
G02 X40.0 Z-30.0 R10.0 ; Kreisinterpolationsdurchgang (Bogenprofil)
G01 X60.0 Z-30.0 ; Planschritt
G01 X60.0 Z-50.0 ; Längsdurchgang
N200 G01 X80.0 Z-55.0 ; Kontur-Endblock
G70 P100 Q200 ; G70-Schlichtdurchgang unter Verwendung der definierten Kontur N100-N200 ausführen

Trockenlauf (dry run)-Walkthrough

Um einen Trockenlauf (dry run) des Fanuc-Profils sicher durchzuführen, isolieren Sie zuerst das Werkzeug, indem Sie die Z-Achse der Maschine sperren und den Trockenlauf-Kippschalter auf dem Bedienfeld aktivieren. Gehen Sie das Programm Satz für Satz durch. Beobachten Sie, wie der Revolver im Eilgang auf Z5.0 und X80.0 fährt; überprüfen Sie, ob die Werkzeugschneide genau 5,0 mm vor der Stirnfläche des Rohmaterials steht. Beobachten Sie bei der Ausführung von G71, wie das Werkzeug in radialen Schritten von 2,0 mm zustellt und nach jedem Schnitt um 1,0 mm zurückfährt, um den ordnungsgemäßen Spänebruch zu verifizieren. Sobald die Schruppzyklen abgeschlossen sind, überprüfen Sie, ob das Werkzeug auf X80.0 Z5.0 zurückkehrt. Beobachten Sie als Nächstes, wie das Schlichtwerkzeug einwechselt und das exakte Profil von N100 bis N200 mit dem aktiven Vorschub (F0.15) abfährt, wobei Sie auf optische Abweichungen des Werkzeugwegs achten. Verifizieren Sie abschließend, dass keine Alarmcodes (like PS0064 oder PS0322) ausgelöst werden, was bestätigt, dass die Konturbahn monoton ist und exakt außerhalb der Rohteilgrenzen liegt.

Siemens-Programmbeispiel

G00 X80.0 Z5.0 ; Im Eilgang zur Start-Sicherheitsabstandsposition fahren
G71 U2.0 R1.0 ; Siemens-schalenabgebildete Schruppparameter aufrufen
G71 P80 Q120 U0.5 W0.2 F200 ; Start-/Endmarkierungen mit Aufmaßen definieren
N80 G01 X20.0 Z0.0 ; Erster Konturblock (lineare Positionierung)
G01 X20.0 Z-25.0 ; Drehen des Wellenabschnitts
G03 X50.0 Z-40.0 CR=15.0 ; Kreisinterpolation mit Radius CR
G01 X50.0 Z-60.0 ; Drehen bis zum Absatz
N120 G01 X80.0 Z-60.0 ; Letzter Konturblock
G70 P80 Q120 ; Schlichtdurchgang über die abgebildete CYCLE371T-Bahn ausführen

Trockenlauf-Walkthrough

Stellen Sie vor dem Ausführen des Siemens-G-Codes sicher, dass sich die Steuerung im Standard-Automatikbetrieb und nicht im MDA-Modus (Manual Data Automatic) befindet, um einen sofortigen Alarm 14011 zu vermeiden. Stellen Sie den Vorschub-Override-Drehknopf auf 10 % und führen Sie das Programm aus. Verifizieren Sie, dass das Werkzeug im Eilgang zum Start-Sicherheitsabstandspunkt X80.0 Z5.0 fährt. Gehen Sie die Sätze durch, um zu beobachten, wie der native Siemens-Schalenzyklus (CYCLE371T) die Bearbeitungsschritte basierend auf den Variablen U2.0 und R1.0 berechnet. Überprüfen Sie, ob sich die Werkzeugschneide in parallelen Bahnen zur Z-Achse bewegt und nach jedem Schnitt nach außen freifährt. Sobald das Schruppen abgeschlossen ist, verifizieren Sie, dass sich das Werkzeug wieder am Startpunkt positioniert, bevor G70 ausgeführt wird. Beobachten Sie, wie der Schlichtdurchgang die Kontur N80 bis N120 mit der programmierten Drehzahl und dem Vorschub abfährt, und stellen Sie sicher, dass die fertige Geometrie dem Werkstückprofil entspricht, ohne die Schneidplatte zu überlasten.

Mitsubishi-Programmbeispiel

G00 X80.0 Z5.0 ; Im Eilgang zur sicheren Werkzeug-Zyklusstartkoordinate fahren
G71 U3.0 R1.0 H0 ; 3,0 mm Schnitttiefe, 1,0 mm Rückzug, keine Taschen festlegen
G71 P100 Q200 U0.5 W0.2 F0.25 ; Kontur-Satzbereich N100-N200 definieren
N100 G01 X20.0 Z0.0 ; Start der fertigen Konturform (linear)
G01 X20.0 Z-30.0 ; Außendurchmesser-Drehdurchgang
G02 X50.0 Z-45.0 R15.0 ; Fillet-Radius des Wellenabsatzes drehen
G01 X70.0 Z-45.0 ; Durchmesserstufe drehen
N200 G01 X80.0 Z-50.0 ; Ende des fertigen Konturprofils
G70 P100 Q200 ; G70-Schlichtzyklus mit Schneidenradiuskompensation ausführen

Trockenlauf-Walkthrough

Initiieren Sie den Mitsubishi-Trockenlauf, indem Sie das Spannfutter sperren und verifizieren, dass die Schneidenradiuskompensation (G40) am Startblock aktiv ist, um korrekte Werkzeugkorrekturen vor dem Zyklus sicherzustellen. Führen Sie das Programm im Trockenlauf aus und beobachten Sie, wie das Werkzeug zur Sicherheitsabstandsebene X80.0 Z5.0 fährt. Überprüfen Sie während der Schruppzyklen die digitale Positionsanzeige, um zu bestätigen, dass die CNC die Kompensation automatisch ausgesetzt hat (wodurch ein gleichmäßiges Aufmaß auf der X- und Z-Achse verbleibt). Beobachten Sie, wie das Werkzeug mit einer konstanten Schnitttiefe von 3,0 mm zustellt, und verifizieren Sie, dass die Freifahrbewegungen nicht mit den Spannbacken oder dem Spannfutter kollidieren. Überprüfen nach dem Schruppdurchgang, ob der G70-Befehl die Schneidenradiuskompensation (G68.2 oder standardmäßig G41/G42) wieder anwendet, um die exakte Geometrie von N100 bis N200 zu schneiden, und verifizieren Sie, dass kein Servoalarm oder Programmfehler P204 ausgelöst wird.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Behebung
Fanuc	PS0064	Das programmierte Schlichtprofil steigt oder fällt entlang der Schnittachse in einem Typ-I-Zyklus nicht kontinuierlich.	Die CNC-Maschine stoppt sofort beim Zyklusaufrufsatz und zeigt einen Alarm auf dem Bildschirm an.	Ein mikroskopischer Rückschritt oder eine Richtungsumkehr (z. B. 0,001 mm rückwärts auf der Z-Achse) wurde vom CAM-Postprozessor generiert. Behebung: Programmieren Sie ein streng monotones Profil oder konfigurieren Sie Parameter Nr. 5146, um eine zulässige Abweichungstoleranz anzugeben.
Fanuc	PS0322	Der Zyklusstartpunkt liegt mathematisch unterhalb der maximalen Konturgrenze.	Die Zyklusausführung stoppt, bevor die Bewegung beginnt, und das Werkzeug bleibt an seiner Position vor dem Zyklus gesperrt.	Die Werkzeugstartposition wurde innerhalb des Rohmaterials oder zu nahe an konvexer Geometrie platziert. Behebung: Positionieren Sie den Werkzeugstartpunkt sicher außerhalb der Werkstück-Rohteilgrenze.
Fanuc	PS0063	Die in Adresse Q angegebene Satznummer kann im aktiven NC-Programm nicht gefunden werden, wenn Parameter 5102#2 (QSR) aktiv ist.	Die Maschine gibt sofort nach dem Lesen des zweiten G71- oder G72-Blocks einen Alarm aus und bricht das automatische Lesen des Zyklus ab.	Die endende Satznummer wurde im Konturprofil weggelassen, falsch beschriftet oder gelöscht. Behebung: Überprüfen Sie, ob die Satznummern zwischen P und Q exakt mit den Satznummern der Kontur übereinstimmen.
Siemens	Alarm 14011	Der Programmierer versucht, den Festzyklus G70, G71 oder G72 im MDA-Modus (Manual Data Automatic) auszuführen.	Das Steuerungssystem blockiert den Zyklusaufruf, löst einen Alarm aus und verweigert die Ausführung der Satzbewegung.	Feste Drehzyklen G70 bis G73 sind im MDA-Modus strengstens verboten. Behebung: Programmieren und führen Sie die Zyklen stattdessen im Standard-Automatikbetrieb aus.
Siemens	Alarm 61805	Gleichzeitige Programmierung von absoluten und inkrementellen Werten in dazwischenliegenden Siemens-Schalenkonturblöcken.	Die Bewegung stoppt während des Schruppens mitten in der Kontur, sperrt die Achsen und zeigt einen aktiven Konturberechnungsfehler an.	Absolute und inkrementelle Koordinaten (wie X/U oder Z/W) werden in dazwischenliegenden Konturblöcken gemischt. Behebung: Bereinigen Sie die Konturblöcke, um ausschließlich absolute oder inkrementelle Register zu verwenden.
Siemens	Alarm 61801	Falscher Wert im Zyklusaufruf programmiert oder falsche Einstelldaten im aktiven G-Code-System.	Der Zyklusaufruf schlägt sofort fehl und die Steuerung zeigt einen Parameterkonfigurationsfehler an.	Ein unzulässiger Wert wurde in den Parametern des Zyklusaufrufs programmiert. Behebung: Überprüfen Sie das aktive ISO-G-Code-Dialektsystem und korrigieren Sie die Zyklusparameter.
Mitsubishi	P32	Programmierung der Adresse R oder A im G71/G72-Block, während das spezielle Mitsubishi-Ein-Block-Format über Parameter #1265 aktiv ist.	Die Steuerung löst sofort einen Programmfehler beim Satz aus und verhindert die Zyklusausführung.	Adresse R oder A wurde innerhalb eines Ein-Block-Format-Zyklus programmiert, bei dem Parameter den Rückzug und die Tiefe steuern. Behebung: Entfernen Sie die Adressen R/A oder wechseln Sie zurück zum herkömmlichen Zwei-Block-Format.
Mitsubishi	P33	Der erste Block des Festzyklus (der Schnitttiefe und Rückzug enthält) wird weggelassen, wenn das Zwei-Block-Format über Parameter ausgewählt ist.	Die CNC stoppt mit einem Programmfehler beim Zyklusaufruf und weigert sich, den zweiten Block zu lesen.	Parameter #1265 ext01/Bit 0 ist auf „0“ (Zwei-Block-Format) eingestellt, aber der erste Block des Zyklus wurde weggelassen. Behebung: Programmieren Sie beide G71/G72-Blöcke oder ändern Sie Parameter #1265, um das Ein-Block-Format zu aktivieren.
Mitsubishi	P204	Die Satznummern P und Q werden beide weggelassen, wenn das fertige Konturprofil im selben Hauptprogramm gespeichert ist.	Die Ausführung des Zyklusbefehls schlägt fehl und erzeugt einen Programmfehler auf dem Bedienpult.	Das fertige Konturprofil befindet sich im selben Hauptprogramm, aber die Satzadressen P und Q wurden weggelassen. Behebung: Definieren Sie die startenden und endenden N-Satznummern explizit in den Adressen P und Q.

Anwendungshinweis

Ein katastrophaler Ausfall der Schneidplatte und eine damit verbundene Toleranzüberschreitung sind die direkten Folgen, wenn der Zyklusstartpunkt räumlich nicht exakt außerhalb der Rohteilgrenzen definiert wird. Da die Steuerung diesen Startpunkt nach jedem Schruppschnitt als Rückzugsebene im Eilgang nutzt, führt eine Positionierung innerhalb der Werkstückgeometrie zu einer harten Kollision des Werkzeugs mit der Spannbacke oder dem Spannfutter. Um diese schwerwiegenden mechanischen Schäden und den daraus resultierenden Ausschuss zu verhindern, müssen steuerungsspezifische Sicherheitsfunktionen implementiert werden.

Auf Fanuc-Steuerungen verhindert die Aktivierung von Parameter Nr. 5104 Bit 2 (FCK) Kollisionen, indem die Profilgeometrie vor Zyklusbeginn mathematisch geprüft und bei Fehlern der Alarm PS0322 ausgegeben wird. Zudem muss Parameter Nr. 5107 Bit 0 (ASU) sorgfältig konfiguriert werden, um unkontrollierte Rückzugsbewegungen im Eilgang (G00) zu vermeiden, die den Werkzeugrevolver zerstören können. Auf Siemens-Steuerungen muss die G-Code-Erhaltungspriorität über MD20360 Bit 18 überwacht werden, um Interpolationsfehler zu verhindern. Auf Mitsubishi-Steuerungen sollten die reversiblen Parameter #8051 (G71 THICK) und #8052 (G71 PULL UP) genutzt werden, um die Schnitttiefe und den Rückzugsbetrag direkt im HMI anzupassen. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Ebenso müssen periphere Funktionen wie Doppel-Turret-Bearbeitungen (G68) oder das Gewindebohren mit Ausgleichsfutter (G63) vor dem Schruppen deaktiviert werden, um Mismatches zu vermeiden.

Verwandte Befehle

• G73 (Profilwiederholungszyklus): Vorgesehen für das Schruppen von vorgeformten Materialien wie Guss- oder Schmiedeteilen, bei denen eine gleichmäßige Aufmaßschicht entlang einer definierten Kontur abgetragen wird.
• G74 (Tiefbohr- und Nutendrehzyklus in Längsrichtung): Verwendet für automatisches Tiefbohren oder Stirnnutendrehen parallel zur Z-Achse, um einen effizienten Späneabtransport zu gewährleisten.
• G75 (Tiefbohr- und Nutendrehzyklus in Querrichtung): Steuert Stech- oder Abstechoperationen entlang der radialen X-Achse mit automatischem Spänefreifahren.
• G76 (Zusammengesetzter Gewindeschneidzyklus): Automatisiert das Einpunkt-Gewindeschneiden durch die Berechnung mehrerer Gewindedurchgänge mit konstantem Zerspanungsvolumen.
• G68 (Koordinatendrehung): Wird verwendet, um das Koordinatensystem für spezielle Operationen zu drehen, muss jedoch vor der Ausführung von Schrupp- und Schlichtzyklen auf Drehmaschinen sicher abgewählt werden, um Interpolationsfehler zu verhindern.

Fazit

Die Maximierung der Prozesssicherheit und die prozesssichere Einhaltung engster Toleranzen bei Drehoperationen erfordern eine strikte Einhaltung der geometrischen Randbedingungen und eine sorgfältige Steuerungskonfiguration. Programmierer müssen den Startpunkt der Schruppzyklen konsequent weit genug außerhalb der Rohteilgrenzen platzieren und steuerungsspezifische Kontrollparameter – wie die Vorab-Profilprüfung auf Fanuc-Steuerungen oder die Anpassung der globalen Schruppparameter über das Mitsubishi-HMI – konsequent nutzen. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl und stellt sicher, dass die automatischen Bearbeitungszyklen kollisionsfrei, produktiv und mit maximaler Präzision ablaufen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie verhindert man Maßabweichungen bei G71-Zyklen durch unzulässige Profilkonturen?

Wenn die Konturbeschreibung in einem Typ-I-Schruppzyklus nicht monoton verläuft – beispielsweise durch einen CAM-generierten Rückschritt von nur 0,001 mm –, bricht die Steuerung mit dem Alarm PS0064 ab. Zur Gewährleistung maximaler Prozesssicherheit kann über den Fanuc-Parameter No. 5146 eine Mikrotoleranz definiert werden, die solche minimalen Abweichungen ignoriert und teuren Ausschuss verhindert. Aktion: Überprüfen Sie den Konturverlauf im NC-Programm auf Z-Achsen-Umkehrungen oder erhöhen Sie den Wert in Parameter No. 5146 auf die maximal zulässige Abweichung.

Warum blockiert die Siemens-Steuerung die Ausführung von G71 im MDA-Modus?

Siemens-Steuerungen verbieten die Ausführung von G70-G73 im MDA-Modus (Alarm 14011), da diese Zyklen im Hintergrund in native Siemens-Schalenzyklen wie CYCLE371T übersetzt werden, was eine vollständige Programmpfad-Vorbereitung erfordert. Das manuelle Ausführen einzelner Blöcke ohne diese Mappings führt zu unkontrollierten Zustellungen und gefährdet die Einhaltung der Toleranzen. Aktion: Rufen Sie Drehabspanzyklen ausschließlich aus dem automatischen Betriebsmodus (AUTO) auf und führen Sie vorab eine Simulation durch.

Wie wird die Schnitttiefe bei Mitsubishi-Steuerungen ohne Änderung des G-Codes angepasst?

Mitsubishi-Systeme nutzen reversible Parameter wie #8051 (G71 THICK), wodurch die programmierte Schnitttiefe direkt im HMI-Parameterbildschirm überschrieben werden kann, was die Rüstzeit erheblich verkürzt. Dies ermöglicht dem Einrichter eine dynamische Anpassung an veränderte Materialhärten oder Werkzeugverschleiß, um die Werkzeugstandzeit und die Prozesssicherheit zu optimieren. Aktion: Tragen Sie bei instabilen Schnittbedingungen den gewünschten radialen Zustellwert direkt in den Parameter #8051 ein und verifizieren Sie den anschließenden Trockenlauf.