G76 Feinschlicht-Ausbohrzyklus für Fanuc, Siemens und Mitsubishi

Einleitung

Eine falsch kalibrierte Schneidenorientierung an einer Bohrstange führt bei der G76-Feinschlichtbearbeitung dazu, dass das Werkzeug beim Freifahren unweigerlich in die fertig bearbeitete Bohrungswand gedrückt wird. Wenn der Einrichter die Ausrichtung der Werkzeugspitze relativ zur programmierten Versatzrichtung falsch einstellt oder die Nullpunktverschiebung fehlerhaft ist, fährt das Ausbohrwerkzeug beim Freifahren nicht von der Wand weg, sondern drückt die Schneide direkt in das Bauteil. Diese unkontrollierte Achsbewegung lenkt die Bohrstange im Spindelkopf ab und rammt sie mit voller Wucht in mechanische Spannmittel wie eine Schraubstockbacke (vise jaw), rotierende Backen des spindle-chucks oder tischmontierte Spannpritschen (clamps). Die Folge ist eine verheerende hard collision: Die Wendeschneidplatte zersplittert, die Bohrstange bricht ab, die Steuerung löst einen Achsüberlastungsalarm wie PS0011 aus und das teuer gegossene Werkstück wird irreparabel beschädigt. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Nur durch präzise Ausrichtung und systematische Verifizierung lässt sich eine folgenschwere Toleranzüberschreitung verhindern und teurer Ausschuss in der Serienproduktion zuverlässig vermeiden.

Technische Übersicht

Merkmal	Spezifikation
Befehlscode	G76 (milling), Technologiezyklus CYCLE86 (Siemens native)
Modal-Gruppe	Group 09 / Modal (Fanuc, Mitsubishi, Siemens ISO Dialect)
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Q (radialer Werkzeugversatz), P (Verweilzeit in Millisekunden)
Hauptbeschränkung	Schneidenorientierung und Rückzugsrichtungen müssen verifiziert werden, um Werkzeugkollisionen mit Schraubstockbacken, Spannpritschen oder Spannfuttern zu verhindern.

Schnellleser

• Schneidenorientierung ausrichten: Kalibrieren Sie die Position der Wendeschneidplatte an der Bohrstange relativ zum Rückzugsvektor, um ein Einschneiden in die fertige Wand zu verhindern.
• Werkstücke starr spannen: Stellen Sie sicher, dass das Rohteil in einer Schraubstockbacke (vise jaw) gespannt, durch tischmontierte clamps gesichert oder in den rotierenden Backen eines spindle-chucks gehalten wird, um ein Verrutschen des Teils zu verhindern.
• Dezimalstellen bei Dwell-Ganzzahlen weglassen: Programmieren Sie die Verweilzeitadresse P auf Fanuc- und Mitsubishi-Steuerungen als ganzzahligen Millisekunden-Wert (z. B. P500).
• Schneideradiuskorrektur deaktivieren: Wählen Sie eine aktive Fräserradiuskorrektur G41 oder G42 vor dem Aufruf von Festzyklen ab, um Bahnfehlberechnungen zu vermeiden.
• Interpreter-Umschaltung verwalten: Schalten Sie bei Siemens-Steuerungen zwischen den Compiler-Modi G290 und G291 um, um CYCLE86- und G76-Aufrufe korrekt zu verarbeiten.
• Erstteile im Trockenlauf (dry run) einfahren: Führen Sie neue G76-Programme im Einzelsatzmodus aus und überprüfen Sie die Achskoordinatenverschiebungen auf dem Bildschirm vor dem eigentlichen Schnitt.

Grundlegende Konzepte

Der Feinschlicht-Ausbohrzyklus G76 wird auf Fanuc-Bearbeitungszentren häufig eingesetzt, um hochpräzise Bohrungen fertigzustellen, die enge Maßtoleranzen, hohe Rundlaufgenauigkeit und eine hervorragende Oberflächengüte erfordern. Sein primärer programmiertechnischer Vorteil liegt in der Fähigkeit, Werkzeugspuren oder Oberflächenkratzer an den bearbeiteten Wänden beim Rückzug zu verhindern. Sobald die Bohrstange die Endtiefe (Punkt Z) erreicht, stoppt die Spindel in einer orientierten Winkelposition. Das Ausbohrwerkzeug am Spindelkopf wird dann um einen mikroskopisch kleinen Freifahrabstand Q von der fertigen Wand weggeschoben. Unter den modale Parametern G98 oder G99 fährt die Spindel im Eilgang auf die Ausgangsebene oder die Point R-Rückzugsebene zurück. Sobald sich das Werkzeug sicherer außerhalb der Bohrung befindet, verschiebt der Preprozessor das Werkzeug um den Q-Wert zurück auf die ursprüngliche Mittellinie, und die Spindelrotation wird fortgesetzt.

Siemens-Steuerungen behandeln das G76-Feinschlicht-Ausbohren (oder das native CYCLE86) als eine hochpräzise Bohrungsfertigstellung, bei der die Qualität der fertigen Bohrung entscheidend ist. Durch das Stoppen der Spindel an einer orientierten Winkelposition (SPOS oder orientierter Spindelstopp) nach Erreichen der endgültigen Z-Tiefe, das Verschieben des Werkzeugs von der bearbeiteten Wand weg um eine mikroskopische Freifahrstrecke und das anschließende Zurückziehen im Eilgang verhindert der Zyklus Riefen oder Kratzer an den fertigen Bohrungswänden vollständig.

Der Feinschlicht-Ausbohrzyklus G76 ist auf Mitsubishi-Bearbeitungszentren äußerst effektiv für das Schlichten von Bohrungen, die eine außergewöhnliche Maßgenauigkeit und eine hervorragende Oberflächengüte erfordern. Sein Hauptvorteil besteht darin, dass er Schleifspuren der Werkzeugspitze oder Kratzer an den fertigen Bohrungswänden beim Rückzug vollständig verhindert. Wenn die Bohrstange die Endtiefe (Punkt Z) erreicht, stoppt die Spindel in einer orientierten Winkelposition. Das Ausbohrwerkzeug am Spindelkopf wird dann um einen mikroskopischen Freifahrabstand von der fertigen Wand weggeschoben. Unter den modale Parametern G98 oder G99 zieht sich das Werkzeug im Eilgang zurück. Anschließend fährt es zurück auf die ursprüngliche Mittellinie, und die Spindelrotation wird fortgesetzt, was eine makellose Oberflächengüte hinterlässt.

Befehlsstruktur

Die Ausführung eines modalen canned-cycles G76 erfordert die Angabe von Koordinatenpositionen, Rückzugshöhen, feedrates und Versatzwerten. Da G76 zur G-Code-Gruppe 09 gehört, ist er modisch aktiv (modal), was bedeutet, dass der cycle an jedem nachfolgenden Positioniersatz so lange ausgeführt wird, bis ein G80-Befehl zur Zyklusaufhebung vom Compiler eingelesen wird. Standardprogramme definieren Koordinaten je nach aktivem Koordinatenmodus absolut oder inkrementell.

Die canned-cycle-Syntax wird in zwei verschiedenen Formaten programmiert: dem Standard-Shift-Format und dem Directional-Shift-Format. Das Standard-Shift-Format nutzt die Adresse Q zur Eingabe eines positiven radialen Rückzugswerts. Das Directional-Shift-Format steuert anwenderspezifische Rückzugskomponenten über die Koordinatenversätze I und J in der aktiven Ebene. Programmierer müssen sicherstellen, dass diese Versatzadressen innerhalb eines Zyklusblocks nicht vermischt werden.

Syntax-Formate

; Fanuc-Standard-Shift-Format
G98 (or G99) G76 X_ Y_ Z_ R_ P_ Q_ F_ K_ ;

; Fanuc-Directional-Shift-Format
G98 (or G99) G76 X_ Y_ Z_ R_ P_ I_ J_ F_ K_ ;

; Siemens ISO-Dialekt-Modus-Syntax
G291 ;
G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_ ;

; Siemens Native-Modus CYCLE86-Syntax
G290 ;
CYCLE86 (RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB, SDIR, RPA, RPO, RPAP, POSS) ;

; Mitsubishi-Sonderformat L-Label-Format
G76 X_ Y_ Z_ R_ I_ J_ K_ F_ LI_ ;

; Mitsubishi-Sonderformat O-Label-Format
G76 X_ Y_ Z_ R_ I_ J_ K_ F_ P_ ;

Um eine hohe Präzision zu gewährleisten und das Zyklusverhalten zu konfigurieren, prüfen Maschinensysteme spezifische Parameter in den NC-Registern. Fanuc-Steuerungen nutzen den Parameter 5103 Bit 6 zur Aktivierung der Genauhalt-Toleranz (in-position check width) am Bohrungsgrund. Zudem wird der Parameter 1681 abgefragt, um modale Overlap-Parameter an den Zyklusübergangspunkten zu verwalten.

Standardwerte für Sicherheitsabstände und standardmäßige Verweilzeiten sind in separaten Registern hinterlegt. Fanuc speichert die Verweilzeiten für die Spindelorientierung in Parameter 5111, während Freifahrabstände in Parameter 5115 festgelegt sind.

Siemens-Steuerungen konfigurieren Compiler-Schnittstellen über Maschinenparameter. SINUMERIK-Systeme erfordern, dass der Maschinenparameter MD 18800 auf 1 gesetzt ist, um die externe ISO-Dialekt-Kompilierung zu aktivieren.

Mitsubishi-Systeme schalten Zyklusauswahl-Konfigurationen über Parameter 1272 ext08/bit4 um. Um spezielle Label-Interpretationsformate zu aktivieren, wird the Parameter #1265 ext01/bit2 abgefragt.

Die Einstellungen für die Bohrungsverzögerung werden durch den Mitsubishi-Parameter #19417 gesteuert, um Achsschleppfehler zu verhindern. Die zu konfigurierenden Spindelnamen sind in Parameter 3077 festgelegt.

Markenanwendungen

Fanuc

Fanuc-Systeme führen das G76-Feinschlichten modal aus und greifen auf Parameter wie 5103 und 1681 zurück, um die genaue Positionierbreite und Achs-Overlap-Abstände zu konfigurieren. Die Standardprogrammierung erfordert entweder einen radialen Werkzeugversatz Q oder anwenderspezifische Richtungsversatzkomponenten I und J, um die Rückzugsbahnen am Bohrungsgrund zu definieren.

Der G-Code wird in der Regel unter Verwendung absoluter Positionierachsen geschrieben, wobei über die Modalcodes G98 und G99 ausgewählt wird, ob der Rückzug auf die Ausgangsebene oder auf die Point R-Ebene erfolgt.

G90 G99 G76 X100.0 Y-150.0 Z-31.0 R2.0 Q0.25 P500 F125.0 ;

• Parameter 5103 Bit 6: Aktiviert die Genauhalt-Toleranz (in-position check width) am Bohrungsgrund (0: Deaktivieren, 1: Aktivieren).
• Parameter 1681: Steuert modale Overlap-Parameter an Zyklusübergangspunkten.
• Parameter 5111: Spezifiziert standardmäßige Verweilzeiten während der Spindelausrichtung.
• Parameter 5115: Spezifiziert Standard-Sicherheitsabstände bei Ausrichtungspausen.
• Alarm PS0011: Wird ausgelöst, wenn die feedrate F fehlt, auf Null gesetzt ist oder Parametergrenzen überschreitet.
• Alarm PS0368: Wird ausgelöst, wenn Änderungen am Werkzeugversatz bei aktiven Offsets befohlen werden.
• Bearbeitungszentrum-Zuordnung: G76 is beim Fräsen ausschließlich dem Feinschlicht-Ausbohrzyklus zugeordnet, während Drehsysteme G76 dem Mehrfach-Gewindeschneidzyklus zuweisen.

Siemens

Siemens SINUMERIK-Steuerungen führen das Feinschlichten entweder mit dem nativen Technologiezyklus CYCLE86 im G290-Modus oder mit dem klassischen ISO-Dialekt-Feinschlichtzyklus G76 im G291-Compiler-Modus aus. Dieser zweisprachige Interpreter ermöglicht das Ausführen älterer Programme ohne aufwändige Umschreibung.

Native Siemens-Technologiezyklen entkoppeln Koordinatenpositionen von der Zyklusdefinition und nutzen modale Zyklusaufrufe zur Aktivierung der Ausbohrsequenz.

G291 ;
G76 X100.0 Y-150.0 Z-31.0 R2.0 P500 Q0.25 F125.0 ;

• MD 18800 $MN_MM_EXTERN_LANGUAGE: Maschinendatenparameter zur Aktivierung der externen ISO-Dialekt-Kompilierung.
• RPA, RPO, RPAP: Realwertparameter zur Definition inkrementeller Rückzugsbahnen entlang der aktiven Ebenenachsen.
• POSS: Spindelposition für den orientierten Spindelstopp in Grad (0.0 bis 360.0).
• SDIR: Drehrichtung der Spindel für den nativen CYCLE86 (akzeptiert 3 für M3 oder 4 für M4).
• DTB: Verweilzeit an der Endtiefe in Sekunden.
• Alarm 61800: Externes System fehlt; wird ausgelöst, wenn G291 aufgerufen wird, während MD 18800 deaktiviert ist.
• Alarm 61102: Keine Spindelrichtung; wird ausgelöst, wenn M3 oder M4 in den aktiven Registern fehlt.
• Alarm 61101: Referenzebene falsch definiert; wird ausgelöst, wenn RTP, RFP oder SDIS inkonsistent sind.
• Alarm 61003: Kein Vorschub programmiert; wird ausgelöst, wenn die feedrate F fehlt.
• Bimodale Umschaltung: Wechsel des Compilers über G290 (nativ) und G291 (ISO-Dialekt). Unter G290 wird G76 als CYCLE76 zum Rechteckzapfenfräsen interpretiert.

Mitsubishi

Mitsubishi-Bearbeitungszentren führen G76-Feinschlicht-Ausbohrzyklen aus und konfigurieren Tiefbohr- und Standard-Festparameter über den Parameter 1272. Darüber hinaus schaltet Parameter 1265 spezielle Format-Label-Auswahlen um.

Programme nutzen die Befehle G188 und G189 zum Wechseln des Compilers, wodurch modale Zyklustabellen zwischen Dreh- und Fräsmodus übersetzt werden.

G90 G99 G76 X100.0 Y-150.0 Z-31.0 R2.0 I0.3 J0.0 F125.0 LI2 ;

• Parameter #1272: Schaltet die Konfigurationen für Tiefbohr- und Standard-Festzyklen um.
• Parameter #1265: Schaltet die aktiven Sonderformateinstellungen um (0: Aus, 1: Ein).
• Parameter #19417: Bohrungsverzögerungsauswahl zur Erzwingung der sv024-Genauhaltprüfungen.
• Parameter #3077: Spezifiziert Spindelnamen, wenn diese über textbasierte Namen konfiguriert sind.
• Programmfehler (P801): Wird ausgelöst, wenn ein G73–G76-Zyklus aufgerufen wird, während die Werkzeugpositionskompensation G43.7 aktiv ist.
• Programmfehler (P33): Wird ausgelöst, wenn G120.1 bei aktivem canned-cycle aufgerufen wird.
• Programmfehler (P128): Wird ausgelöst, wenn G121 bei aktivem canned-cycle aufgerufen wird.
• Programmfehler (P941) / (P942): Koordinatenbewegungen verletzen Fünf-Achs-Transformationen unter G43.4/G43.5.
• M80V-TypeB-Alarme: Lösen spezifische Programmfehler (P39, P34, P940, P950) für nicht unterstützte Unterteillaufsteuerungen, hypothetische Achsinterpolation, Fünf-Achs-Werkzeugmittelpunktführung und geneigte Flächenbearbeitung aus.
• Label L- vs. O-Formate: Steuert Wiederholungszähler über LI (Label L) oder Pp (Label O) basierend auf Parameter #1265.

Markenvergleich

Thema	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Zyklusaufruf-Befehl	Modaler Zyklus G76 mit Inline-Koordinaten	Technologiezyklus CYCLE86 mit modalem MCALL-Aufruf	Modaler Zyklus G76 mit Inline-Koordinaten
Dwell-Syntax (Verweilzeit)	Ganzzahl in Millisekunden in Adresse P (z. B. P500), kein Dezimalpunkt erlaubt	Realwert in Sekunden in Technologiezyklen (DTB), Millisekunden im ISO-Dialekt-Modus	Ganzzahl in Millisekunden in Adresse P (z. B. P500), kein Dezimalpunkt erlaubt
Werkzeugversatzformat (Shift)	Radialer Versatz Q oder Richtungsversatz in X/Y über I und J	Realwert-Rückzugspfade RPA, RPO, RPAP im nativen Technologiezyklus, radialer Versatz Q im ISO-Dialekt	Ebenenabhängige Versatzvektoren I / J / K oder radialer Versatz Q
Multi-Marken-Umschaltung	— (no source)	Bimodaler Compiler, umgeschaltet über G290 (nativ) und G291 (ISO-Dialekt)	Bimodaler Program Format Switch Compiler, umgeschaltet über G188 (Drehen zu Fräsen) und G189
Spindelstopp-Orientierung	Spindelstopp an orientierter Winkelposition (spindle orientation)	Spindelposition POSS in Grad (0.0 bis 360.0)	Spindelorientierung über M19

Technische Analyse

Drei entscheidende Programm- und Preprozessor-Verhalten unterscheiden die Koordinaten- und Zyklusbehandlung von Fanuc grundlegend von den Steuerungen von Siemens und Mitsubishi. Erstens interpretiert Fanuc Verweilzeiten (P) und Versatzbeträge (Q) strikt als positive Ganzzahlwerte, die in kleinsten Eingabeinkrementen ohne Dezimalpunkte analysiert werden. Unter G76 muss die Verweilzeit als ganzzahliger Millisekundenwert (z. B. P500 für 500 ms) anstelle von Dezimalsekunden (z. B. P0.5) angegeben werden, und der Versatz wird als positiver radialer Q-Wert programmiert. Die Eingabe von Dezimalpunkten in diesen Adressen führt zu Parsing-Fehlern des Preprozessors oder zu gefährlich mikroskopischen Versatzbewegungen. Siemens und Mitsubishi hingegen verarbeiten Dezimalformate in ihren Zyklusblöcken nativ.

Zweitens entkoppelt Siemens im nativen Modus Profildefinitionen vollständig von G-Code-Zyklusblöcken und nutzt ShopMill-Technologiezyklusblöcke. Während Fanuc das Feinschlichten auf G76 mit Inline-Koordinaten abbildet, ersetzt der Siemens-Native-Modus (G290) dies durch den Technologiezyklus CYCLE86 (Boring). Darüber hinaus verwaltet Siemens seine Zyklusbeschleunigungen dynamisch über technologische Einstellungen – wie „BRISK“ (abrupte Beschleunigung), „SOFT“ (ruckbegrenzte Beschleunigung) oder „DRIVE“ (reduzierte Beschleunigung) –, die direkt auf den ShopMill-HMI-Bildschirmen konfiguriert werden, anstatt die starre Parametereinstellung über Bits wie bei Fanuc-Systemen zu erfordern.

Drittens verfügt Mitsubishi über einen bimodalen Program-Format-Switch-Compiler (G188/G189), der modale G76-Tabellen dynamisch neu zuweist. Das Ausführen von G188 schaltet den Mitsubishi-Compiler vom Dreh- auf das Bearbeitungszentrumsformat um und ordnet Dreh-G-Codes dynamisch den modalen G-Gruppen des Bearbeitungszentrums zu. Dies ermöglicht es einem einzelnen Programmfluss, G76 spontan von einem Dreh-Mehrfachgewindezyklus in einen Feinschlicht-Ausbohrzyklus für das Fräsen umzusetzen. Den Steuerungen von Fanuc und Siemens fehlt ein integrierter bimodaler Compiler dieser Art.

Drei markante Programm- und Koordinatenverhalten unterscheiden die Handhabung von Referenzpunkten und Sicherheitsgrenzen bei Siemens deutlich von den Steuerungen von Fanuc und Mitsubishi. Erstens arbeitet Siemens mit einem bimodalen Compiler-Modell (G290/G291), um das G76-Feinschlicht-Ausbohren zu übersetzen. Während Fanuc und Mitsubishi G76 als starr frässpezifischen canned-cycle interpretieren, muss der Programmierer bei Siemens explizit über G291 in den ISO-Dialekt-Modus wechseln, um Blöcke mit klassischen ISO-G76-Aufrufen zu verarbeiten. Ein Zurückschalten in den nativen Siemens-Modus über G290 deaktiviert das G76-Ausbohren vollständig. Im nativen Modus (G290) wird G76 stattdessen als CYCLE76 (Rechteckzapfenfräsen) interpretiert, während das Feinschlichten ausschließlich über den Technologiezyklus CYCLE86 abgewickelt wird.

Zweitens entkoppelt Siemens Koordinatenpositionen mithilfe von modalen MCALL-Aufrufen vollständig von den G-Code-Zyklusblöcken. Fanuc und Mitsubishi schreiben Koordinaten inline in denselben Satz wie ihre canned-cycles. Siemens nutzt stattdessen den modalen Zyklusaufruf MCALL. Sobald MCALL CYCLE86 programmiert ist, bleibt der Zyklus an jedem nachfolgenden Koordinatensatz modisch aktiv. Dies verhindert unbeabsichtigte bewegungsbasierte Aufhebungen und erlaubt eine übersichtliche Programmierung von Koordinaten in separaten Zeilen.

Drittens verfügt Siemens über ein hochentwickeltes, hochpräzises Messsystem-Befehlsset: G700 und G710. Während die Standard-G-Codes von Fanuc und Mitsubishi (G20/G21 oder G70/G71) nur die linearen Koordinatenwerte umrechnen, erweitert Siemens dieses Verhalten über G700 und G710, um lineare Koordinaten, aktive feedrates (F-Werte in mm/min vs. inch/min) und alle längenbezogenen Systemvariablen dynamisch zu skalieren. Dies ermöglicht einen nahtlosen zweisprachigen Betrieb ohne manuelle Vorschubberechnungen.

Drei spezifische Programm- und Koordinatenverhalten zeichnen die Koordinaten- und Zyklusbehandlung von Mitsubishi im Fräsbetrieb gegenüber Fanuc und Siemens aus. Erstens integriert Mitsubishi den dynamischen bimodalen Compiler für die Programmformatumschaltung (G188/G189), der G-Code-Modaltabellen neu zuteilt. Das Absetzen von G188 schaltet den Compiler vom Drehformat auf das Fräsformat um und ordnet Dreh-G-Codes modisch den modalen G-Gruppen des Bearbeitungszentrums zu. Dadurch kann ein einzelner Programmpfad G76 fliegend von einem Dreh-Gewindeschneidzyklus in einen Feinschlicht-Ausbohrzyklus für das Fräsen übersetzen, während Fanuc und Siemens Dreh- und Fräszyklen und -verläufe getrennt verwalten.

Zweitens verfügt Mitsubishi über ein parametergesperrtes MITSUBISHI CNC Sonderformat (Parameter #1265 ext01/bit2 auf EIN), das Bohrparameter in spezialisierte Labels zusammenfasst. Die Aktivierung dieses Parameters ermöglicht es, G76 unter Verwendung kundenspezifischer Variablen für Label L vs. Label O zu kompilieren. Dieses Format erlaubt es, Wiederholungszahlen direkt auf LI- oder Pp-Variablen zuzuweisen. Siemens-Steuerungen hingegen umgehen G-Code-Sequenzstrukturen im nativen Modus vollständig, indem sie Technologiezyklen (wie CYCLE86) mit separaten Koordinatenunterprogrammen aufrufen.

Drittens bietet Mitsubishi ein dediziertes Register zur Bohrungsverzögerungsauswahl am Bohrungsgrund (#19417). Dieser Parameter ermöglicht es Programmierern, gezielte Verzögerungsprüfungen am Umkehrpunkt oder am Bohrungsgrund für die Zyklen G73, G81, G82, G83 oder G76 festzulegen, wodurch vor der Vorschubumkehr die sv024-Antriebsprüfung der Genauhalt-Toleranz erzwungen wird. Dies bietet eine lokale, zyklusspezifische Bremssteuerung, die verhindert, dass Achsverzögerungen Riefen am Bohrungsgrund hinterlassen, während Fanuc und Siemens Genauhalt und kontinuierliche Bahnbeschleunigung nur global oder über zugewiesene G-Codes steuern.

Programmbeispiele

Fanuc G76 Beispiel

G90 G99 G76 X100.0 Y-150.0 Z-31.0 R2.0 Q0.25 P500 F125.0 ;

Trockenlauf

1. Die Maschine verfährt im Eilgang (G00) in der X- und Y-Achse auf die Position X100.0, Y-150.0.
2. Die Spindel beginnt mit der modalen Drehzahl im Uhrzeigersinn (M03) zu drehen.
3. Die Z-Achse verfährt im Eilgang auf die Point R-Koordinate (R2.0).
4. Die Z-Achse fährt mit der feedrate G01 von F125.0 auf die Endtiefe Z-31.0.
5. Die Achse verweilt für 500 Millisekunden (P500) am Bohrungsboden.
6. Die Spindel stoppt und führt eine Spindelausrichtung (oriented spindle stop) aus, um die Position der Werkzeugspitze zu fixieren.
7. Das Werkzeug versetzt sich radial um Q0.25 (0,25 mm) in Gegenrichtung zur Werkzeugspitze.
8. Die Z-Achse zieht im Eilgang (G00) auf die Point R-Rückzugsebene zurück (G99).
9. Das Werkzeug versetzt sich um 0,25 mm zurück auf die ursprüngliche Bohrungsmitte.
10. Die Spindelrotation im Uhrzeigersinn wird wieder aufgenommen.

Siemens Native CYCLE86 Beispiel

N10 G290 G17 G90 F150.0 S800 M3 ;
N20 MCALL CYCLE86(110.0, 100.0, 2.0, -35.0, 0, 0.5, 3, 0.2, 0.2, 0.0, 45.0) ;
N30 X100.0 Y-150.0 ;
N40 MCALL ;
N50 M30 ;

Trockenlauf

1. Der Befehl N10 G290 aktiviert den nativen Siemens-Modus und wählt die G17-Ebene, das absolute Koordinatensystem G90, F150.0 feedrate, S800 Spindeldrehzahl und M3 Spindelrotation im Uhrzeigersinn aus.
2. Der Satz N20 MCALL CYCLE86 definiert modal den Technologie-Ausbohrzyklus mit einer Rückzugsebene (RTP) von 110,0 mm, einer Referenzebene (RFP) von 100,0 mm, einem Sicherheitsabstand (SDIS) von 2,0 mm, einer Tiefe (DP) von -35,0 mm, einer Verweilzeit (DTB) von 0,5 Sekunden, der Spindelrichtung M3 (SDIR = 3), Rückzugspfaden von 0,2 mm in X und Y (RPA/RPO), 0,0 mm Rückzug in Z (RPAP) und einer Spindelposition von 45,0 Grad (POSS) zur Spindelausrichtung.
3. Die Koordinatenbewegung N30 löst den Zyklus bei X100.0, Y-150.0 aus. Das Werkzeug positioniert sich im Eilgang auf X100.0, Y-150.0 und verfährt dann im Eilgang auf die Sicherheitsabstandsebene von 102,0 mm.
4. Das Werkzeug fährt mit F150.0 auf die Tiefe Z-35.0.
5. Das Werkzeug verweilt für 0,5 Sekunden am Bohrungsboden.
6. Die Spindel stoppt und führt einen orientierten Spindelstopp bei 45,0 Grad aus.
7. Das Werkzeug versetzt sich um 0,2 mm entlang X und 0,2 mm entlang Y (RPA/RPO).
8. Das Werkzeug zieht im Eilgang auf die Rückzugsebene von 110,0 mm zurück.
9. Das Werkzeug versetzt sich zurück auf die ursprüngliche Bohrungsmitte, und die Spindelrotation im Uhrzeigersinn (M03) startet erneut.
10. Der Befehl N40 MCALL hebt den modalen Zyklusaufruf auf.

Mitsubishi G76 Example

G90 G99 G76 X100.0 Y-150.0 Z-31.0 R2.0 I0.3 J0.0 F125.0 LI2 ;

Trockenlauf

1. Das Werkzeug verfährt im Eilgang in der X- und Y-Achse unter absolutem G90-Modus auf X100.0, Y-150.0.
2. Die Z-Achse verfährt im Eilgang auf das Point R-Sicherheitsniveau (R2.0).
3. Die Z-Achse fährt mit der feedrate G01 von F125.0 auf die Endtiefe Z-31.0.
4. Die Spindel führt am Bohrungsboden eine M19-Spindelausrichtung (oriented spindle stop) aus.
5. Das Werkzeug versetzt sich in der G17-Ebene um 0,3 mm entlang der X-Achse (I0.3) und 0,0 mm entlang der Y-Achse (J0.0).
6. Die Z-Achse zieht im Eilgang (G00) auf das Point R-Niveau zurück (G99).
7. Das Werkzeug versetzt sich um -0,3 mm entlang X zurück, um auf die ursprüngliche Mittellinie auszurichten.
8. Die Spindelrotation im Uhrzeigersinn (M03) startet erneut.
9. Der Zyklus wiederholt sich an denselben Koordinaten insgesamt zweimal (LI2), wie durch den L-Format-Wiederholungszähler festgelegt.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Fehlerursache / Behebung
Fanuc	Alarm PS0011	Programmierte Schnittvorschubrate F fehlt, ist auf Null gesetzt oder überschreitet Parametergrenzen.	Der Zyklus startet, aber die Z-Achse fährt nicht vor, was zu einem sofortigen Programmstopp mit Fehlermeldung führt.	Programmieren Sie eine gültige feedrate F im aufrufenden Block oder stellen Sie sicher, dass eine modale feedrate aktiv ist.
Fanuc	Alarm PS0368	Eine Änderung der Werkzeuggeometriekompensation wird bei aktiven Offsets ausgeführt.	Die Steuerung unterbricht die Ausführung während der Zyklusvorbereitung.	Heben Sie aktive Werkzeugkompensationen (G49/G40) auf, bevor Sie Parameter in den NC-Registern ändern.
Siemens	Alarm 61800	Die Umschaltung in den G291-Compiler-Modus wird versucht, aber die externe Sprachkompilierung ist deaktiviert.	Die Programmausführung stoppt mit einer Alarmmeldung, sobald der G291-Satz eingelesen wird.	Setzen Sie das Maschinendatum MD 18800 auf 1 oder aktivieren Sie das Optionsbit 19800, um den ISO-Dialekt-Compiler freizugeben.
Siemens	Alarm 61102	Fehlender Spindelbefehl M03 oder M04 beim Festzyklusaufruf.	Die Spindel orientiert sich am Bohrungsgrund nicht, das Programm stoppt mit einem Alarmcode.	Programmieren Sie vor dem Zyklusaufruf einen modalen Spindelrotationsbefehl (M03 oder M04).
Siemens	Alarm 61101	RTP, RFP oder SDIS sind inkonsistent definiert (z. B. RTP liegt unter RFP).	Die Ausführung stoppt vor dem Eintauchen des Werkzeugs.	Korrigieren Sie die Koordinaten von Referenzebene, Rückzugsebene und Sicherheitsabstand.
Siemens	Alarm 61003	Keine aktive feedrate im aufrufenden oder in vorhergehenden Blöcken programmiert.	Das Werkzeug stoppt auf der Sicherheitsabstandsebene, das Programm bricht ab.	Programmieren Sie einen gültigen F-Wert.
Mitsubishi	Programmfehler (P801)	Ein G73–G76-Zyklus wird befohlen, während die Werkzeugpositionskompensation G43.7 aktiv ist.	Sofortiger Zyklusstopp, die Steuerung zeigt P801 an.	Deaktivieren Sie G43.7 (Werkzeugpositionskompensation) vor dem Aufruf von Festzyklen.
Mitsubishi	Programmfehler (P33)	G120.1 wird befohlen, während ein canned-cycle aktiv ist.	Die Steuerung stoppt mitten im Programm.	Heben Sie den canned-cycle auf, bevor Sie G120.1 (Bearbeitungsbedingungsauswahl I) aufrufen.
Mitsubishi	Programmfehler (P128)	G121 wird befohlen, während ein canned-cycle aktiv ist.	Die Programmausführung bricht ab.	Heben Sie den canned-cycle auf, bevor Sie G121 (Abwahl Bearbeitungsbedingungsauswahl I) befehlen.
Mitsubishi	Programmfehler (P941) / (P942)	Koordinatenbewegungen oder Festzyklen verletzen Fünf-Achs-Transformationen unter G43.4/G43.5.	Das Programm stoppt aufgrund einer Kinematik-Fehlanpassung.	Stellen Sie sicher, dass alle Koordinatenbewegungen und Festzyklen mit den aktiven Fünf-Achs-Transformationen übereinstimmen.

Anwendungshinweis

Schwere Zerstörungen an Werkstück und Spannmitteln sind die direkte Folge, wenn G-Code-Parameter und Maschinenregister vor dem Start des Feinschlichtens nicht sorgfältig verifiziert werden. Ein unvollständiger Freifahrweg oder ein verspäteter Spindelstopp führt dazu, dass die Bohrstange im Eilgang aus der Bohrung gezogen wird, während die Schneide noch an der Wand anliegt. Dies kratzt tiefe Riefen in das Material, erzeugt sofortigen Ausschuss und beschädigt die Werkzeugschneide. Auf Fanuc-Steuerungen führt das Weglassen des Vorschubs F oder das Überschreiten der Grenzwerte zum Alarm PS0011, während aktive Werkzeugversatzänderungen während des Zyklus den Alarm PS0368 auslösen. Einrichter müssen die Orientierungsverzögerung in Parameter 5111 und den Standard-Sicherheitsabstand in Parameter 5115 verifizieren. Um axiale Toleranzüberschreitungen am Bohrungsboden zu vermeiden, sorgt Parameter 5103 Bit 6 (in-position check width) dafür, dass die Achse erst nach Erreichen der exakten Tiefe verweilt, während Parameter 1681 den modalen Overlap regelt. Unter Siemens-Steuerungen im CYCLE86-Zyklus stoppt die Spindel bei einer über POSS (0.0 bis 360.0 Grad) vordefinierten Position, um über die Rückzugsachsen RPA und RPO abzuheben. Das Fehlen einer Spindelrichtung (M3/M4) löst hierbei sofort Alarm 61102 aus, und unvollständige Schnittstellendaten (RTP, RFP, SDIS) rufen Alarm 61101 hervor. Bei Mitsubishi-Steuerungen führt eine aktive Werkzeugpositionskompensation G43.7 während canned-cycles unverzüglich zum Programmfehler (P801). Zudem blockieren aktive Zustände von G120.1 oder G121 die Ausführung und lösen die Fehler P33 und P128 aus, während Kinematikkonflikte unter Fünf-Achs-Transformationen (G43.4/G43.5) die Alarme P941 und P942 erzeugen. Einrichter müssen den Parameter #19417 (Hole dec check) verifizieren, da dieser über die sv024-Antriebsprüfung die exakte Positionierung am Bohrungsgrund erzwingt. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl und schützt teure Spindel-chucks, Schraubstockbacken und Spannpritzen vor mechanischen Schäden.

Verwandte Befehle

• G80: Hebt aktive modale canned-cycles (wie G76) auf und versetzt die Steuerung zurück in die normalen Interpolationsmodi G00 oder G01.
• G98/G99: Steuert die Rückzugsebene des Werkzeugs und führt es entweder auf die Ausgangsebene (G98) oder auf die Point R-Rückzugsebene (G99) zurück.
• M19: Befiehlt den orientierten Spindelstopp (oriented spindle stop), der die Spindel in einer bestimmten Winkellage verriegelt, um die Schneidenspitze vor der Rückzugsbewegung auszurichten.
• G290/G291: Schaltet Siemens SINUMERIK-Steuerungen zwischen dem nativen Modus (G290, bei dem G76 dem Rechteckzapfenfräsen entspricht) und der ISO-Dialekt-Emulation (G291, bei dem G76 dem Feinschlichten entspricht) um.
• G188/G189: Schaltet Mitsubishi-CNC-Compiler vom Drehformat auf das Fräsformat (G188) um und hebt dies auf (G189), um modale Zyklustabellen dynamisch zu verschieben.
• G74-Stirnseiten-Tiefbohr- und Einstichzyklus: Im Dreh-System C ist G76 diesem Zyklus zugeordnet, während Fräs-Zykluslisten G76 dem Feinschlicht-Ausbohren zuweisen.

Fazit

Für eine prozesssichere Ausbohrbearbeitung im Toleranzbereich müssen CNC-Programmierer und Einrichter die Schneidenorientierung der Bohrstange vor jedem automatischen Ablauf physisch prüfen. Ein Einzelsatz-Testlauf oberhalb des Werkstücks sowie die visuelle Kontrolle der Achsverschiebungsrichtung auf dem HMI-Bildschirm schließen teure Kollisionen mit Schraubstockbacken, Spannpritschen und chuck-Komponenten aus. Nur die systematische Abstimmung von Rückzugsrichtung und Spindelorientierung stellt sicher, dass hochpräzise Bohrungen die geforderte Oberflächengüte fehlerfrei erreichen und Bauteile nicht als Ausschuss enden.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie wird die korrekte Versatzrichtung (Q-Wert) bei einer neuen Bohrstange ermittelt?

Die Versatzrichtung hängt direkt von der radialen Ausrichtung der Werkzeugschneide im Spindelkopf ab. Vor dem ersten Schnitt muss die Bohrstange manuell in die Spindel eingesetzt und die Schneidenorientierung bei gestoppter Spindel (M19) visuell kontrolliert werden; der Q-Versatz muss exakt um 180 Grad entgegengesetzt zur Schneidenspitze programmiert werden. Führen Sie vor dem Einfahren eine manuelle Messung des Schneidenüberstands durch, um den Freifahrabstand Q im Programm anzupassen.

Warum führt ein Dezimalpunkt im P-Befehl bei Fanuc-Steuerungen zu Riefen in der Bohrung?

Die Steuerungs-Software von Fanuc und Mitsubishi interpretiert den P-Parameter als reinen ganzzahligen Millisekunden-Wert ohne Dezimalpunkt. Wird beispielsweise P0.5 programmiert, rundet der Interpreter den Wert auf Null ab, wodurch die Spindel ohne Verzögerung sofort am Bohrungsgrund anhält und die Schneide beim Zurückziehen an der Bohrungswand entlangschleift. Verwenden Sie für eine Verzögerung von einer halben Sekunde stets den ganzzahligen Wert P500 im NC-Block.

Wie beeinflussen aktive Koordinatentransformationen (wie G68 oder CYCLE800) das G76-Freifahren?

Aktive Koordinatendrehungen oder Raumschwenks verschieben den physischen Rückzugsvektor des Ausbohrwerkzeugs im Raum, da die Steuerung den Versatz relativ zum gedrehten Koordinatensystem berechnet. Bei unvollständiger Transformation oder falschen Parametern fährt das Werkzeug in die fertig bearbeitete Wand statt davon weg. Deaktivieren Sie alle räumlichen Drehungen und Schwenkzyklen vor dem Aufruf von G76 oder verifizieren Sie die Spindelorientierung im geschwenkten Zustand durch einen Einzelsatz-Trockenlauf.