CNC G85, G86 & G89 Zyklen: Ausdrehen und Reiben meistern

Einleitung

Das Zerspanen eines hochwertigen Getriebegehäuses oder eines teuren Ventilblocks steht kurz vor dem Abschluss, als ein unbemerkt falsch gesetzter Parameter die Arbeit von Stunden vernichtet. Zieht das System eine empfindliche Reibahle nach dem Erreichen der Endtiefe im Eilgang statt im programmierten Arbeitsvorschub aus der Passung, führt das sofort zu tiefen Oberflächenriegen. Diese Toleranzüberschreitung bedeutet direkten Ausschuss bei der Endmessung. Die Ursache für ein solches Produktionsrisiko liegt meist in einer fehlerhaften Konfiguration des Fanuc-Parameters 5104#1 (BCR) oder des Mitsubishi-Verzögerungsparameters #1193. Ebenso fatal ist das Vergessen eines modalen Löschbefehls wie G80 vor einem Werkzeugwechsel oder Referenzpunktlauf: Der Revolver verfährt unkontrolliert und kollidiert mit der Spannbrücke. Die Bohrzyklen G85, G86 und G89 minimieren diese Gefahren, indem sie komplexe Zustell-, Verweil- und Rückzugsabläufe in sicheren, modalen Befehlen konsolidieren.

Technische Übersicht

Attribut	Spezifikation
Befehlscodes	G85 (Ausdrehen/Reiben: Arbeitsvorschub-Zustellung, Arbeitsvorschub-Rückzug), G86 (Ausdrehen: Arbeitsvorschub-Zustellung, Spindelstopp, Eilgang-Rückzug), G89 (Ausdrehen/Reiben: Arbeitsvorschub-Zustellung, Verweilzeit, Arbeitsvorschub-Rückzug)
Modale Gruppe	Gruppe 09 (Fanuc/Mitsubishi M-System, Siemens ISO-Dialekt), Gruppe 10 (Fanuc T-System), Modal
Unterstützte Steuerungsmarken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Kritische Parameter	Positionskoordinaten (X, Y, C), Bohrtiefe (Z), Referenz-Freifahrtebene (R), Verweilzeit (P)
Primäre Einschränkung	Der aktive Zyklus muss vor dem Ausführen von Referenzpunktrückläufen oder dem Wechseln der Ebenenkoordinaten explizit mit einem G80-Befehl (Abwahl Bohrzyklus) abgebrochen werden, um ungewollte Achsbewegungen zu verhindern.

Schnellleser

Rückzugsmodi überprüfen: Parameter 5104#1 (BCR) auf Fanuc und Verzögerungsparameter #1193 on Mitsubishi prüfen, um sicherzustellen, dass Werkzeuge beim Reiben mit Schnittvorschub zurückgezogen werden.
Bohrungswandschäden vermeiden: G86 nur verwenden, wenn Spindelorientierung (POSS) und Werkzeugabhebeversätze (RPA, RPO) so konfiguriert sind, dass die Schneide vor dem Eilgang-Rückzug von der Bohrungswand weggezogen wird.
Modale Modi abwählen: Immer einen G80-Block zur Abwahl des Bohrzyklus direkt nach der letzten Bohrungskoordinate programmieren, um modale Register zu löschen und Kollisionen mit Spannbacken oder Vorrichtungen zu vermeiden.
Angetriebene Spindeln klemmen: Werkstücke mit dem C-Achsen-Klemm-M-Code in den Zyklusblöcken für angetriebene Werkzeuge der Drehmaschine sichern, um das Drehmoment beim Eintauchen aufzufangen und eine Rotation zu verhindern.
Zykluszeiten optimieren: Rückzugs-Overrides über Parameter 5149 auf Fanuc anpassen, um Reibwerkzeuge bis zu 200 % schneller als mit dem Eintauchvorschub aus den fertigen Löchern zu ziehen.
Radiuskorrektur deaktivieren: Einen G40-Offset-Abwahlblock vor dem Start der Zyklen G85, G86 oder G89 programmieren, um Interpreter-Alarme und das Sperren von Zyklusblöcken zu vermeiden.

Grundlegende Konzepte

Die modalen Bohrzyklen G85, G86 und G89 automatisieren das hochpräzise Schlichten und Kalibrieren vorgebohrter Löcher und erübrigen eine mühsame manuelle Mehrblockprogrammierung. In der Präzisionsfertigung erfordert das Erreichen exakter Bohrungsmaße, Rundheiten und Oberflächengüten spezialisierte Bewegungsprofile, die Werkzeugdurchbiegung, Oberflächenreibung und Spanabfuhr kontrollieren. Während Standardabfolgen wie die Bohrzyklen G81 und G82 für das schnelle Eindringen in das Material ausgelegt sind, konzentrieren sich Ausdreh- und Reibzyklen auf die Stabilisierung des Schneidwerkzeugs beim Verlassen der Bohrung.

Reiboperationen verlangen einen gleichmäßigen Schnittdruck sowohl beim Ein- als auch beim Austritt. Der G85-Zyklus stellt dies sicher, indem er das Werkzeug mit einem programmierten Arbeitsvorschub auf die Endtiefe zustellt und anschließend sofort mit demselben Schnittvorschub wieder aus der Bohrung herausfährt, was die frisch geschlichtete Oberfläche schützt. Der G89-Zyklus erweitert diesen Prozess um eine programmierbare Verweilzeit am Grund der Bohrung. Diese kurze Pause ermöglicht den Ausgleich des Spindeldrehmoments und stabilisiert die Werkzeugdurchbiegung, was eine perfekt zylindrische Bohrung ohne Konizität am Grund garantiert.

Bohrstangen erfordern jedoch eine andere Rückzugsstrategie, um ein Reiben des Werkzeugs zu verhindern. Der G86-Zyklus stellt Einschneiden-Ausdrehwerkzeuge bis zum Grund zu, stoppt die Spindelrotation vollständig und zieht die stehende Schneide im Eilgang zurück. Da sich das Werkzeug nicht mehr dreht, verhindert dieser schnelle Austritt, dass die Schneide eine sekundäre Helix in die Bohrungswand schneidet. Wenn das Schneidwerkzeug jedoch nicht radial von der Oberfläche abgehoben wird, kann dieser Eilgang-Rückzug eine tiefe Riefe in die Bohrung ziehen. Eine sichere Ausführung erfordert die Kombination von G86 mit Werkzeugabhebe-Parametern oder den Übergang zu nativen Zyklen, die das Werkzeug vor dem Rückzug versetzen.

Befehlsstruktur

Die Befehlsstruktur für die Bohrzyklen G85, G86 und G89 konsolidiert Achspositionierung, Zieltiefe, Referenzebenen, Verweilzeiten und Vorschübe in einer einzigen Zeile G-Code. Sobald ein Bohrzyklus aufgerufen wird, wechselt die CNC-Steuerung in einen modalen Zustand, in dem die Zustellkoordinate als primäre Vorschubachse fungiert. Diese modale Ausführung bleibt über nachfolgende Koordinatenblöcke hinweg aktiv, was es dem Bediener ermöglicht, ein Raster aus mehreren Bohrungen zu fertigen, indem er einfach die X- und Y-Koordinaten jeder weiteren Bohrung auflistet.

Je nach Steuerungsarchitektur und aktivem Programmiersystem (Fräs-M-System im Vergleich zu Dreh-L-System) verschiebt sich die Funktionalität bestimmter Adressbuchstaben. Beispielsweise arbeiten Koordinaten auf Fräsmaschinen entlang der absoluten Z-Achsen-Freifahrhöhe. Auf Drehzentren wird die Zustellachse dynamisch auf die X- oder Z-Achse umgeleitet, je nachdem, ob ein Planbohr- oder Längsbohrzyklus aufgerufen wird.

; Fanuc Milling Format
G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ;
G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ;
G89 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ K_ ;

; Siemens ISO Dialect Milling Format
G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ;
G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ;
G89 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ L_ ;

; Siemens Native Conversational Format
CYCLE85(RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB, FFR, RFF)
CYCLE86(RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB, SDIR, RPA, RPO, RPAP, POSS)
CYCLE89(RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB)

; Mitsubishi Machining Center (M-System) Format
G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_ L_ ,I_ ,J_ ;
G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_ L_ ,I_ ,J_ ;
G89 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_ L_ ,I_ ,J_ ;

; Mitsubishi Lathe (L-System) Format
G85 X/U_ C/H_ Z/W_ R_ P_ F_ K_ M_ ;
G89 Z/W_ C/H_ X/U_ R_ P_ F_ K_ M_ ;

Adresse / Parameter	Kompatible Systeme	Technische Beschreibung	Einheit und Wertebereich
`X, Y, C`	Alle Steuerungsmarken	Bohrungspositionierungs-Koordinaten in der aktiven Bearbeitungsebene.	Millimeter oder Grad (Absolut / Inkremental)
`Z`	Alle Steuerungsmarken (ISO)	Finale absolute Koordinate des Bohrungsgrundes oder Tiefenabstand.	Millimeter
`R`	Alle Steuerungsmarken (ISO)	Referenz-Freifahrtebene, auf der der Arbeitsvorschub beginnt.	Millimeter (Absolut oder Inkremental)
`P`	Fanuc, Mitsubishi, Siemens ISO	Vorgegebene Verweilzeit am finalen Bohrungsgrund (entscheidend für G89).	Millisekunden (z. B. P1000 = 1 Sekunde)
`F`	Alle Steuerungsmarken (ISO)	Linearer Vorschub, der für die abwärts gerichtete Zustellbewegung programmiert ist.	Millimeter pro Minute (mm/min) oder Millimeter pro Umdrehung (mm/rev)
`K / L`	Fanuc, Siemens, Mitsubishi	Anzahl der Wiederholungen zur Ausführung des Zyklus an identischen Positionen.	Ganzzahl (0 bis 9999)
`,I`	Mitsubishi M-System	Programmierbare In-Position-Breite für die Achse der Positionierungsebene.	Millimeter (0 bis 99,999)
`,J`	Mitsubishi M-System	Programmierbare In-Position-Breite für die vertikale Zustellachse.	Millimeter (0 bis 99,999)
`M`	Fanuc T-Series, Mitsubishi L-System	M-Code, der das physische Klemmen der C-Achsenrotation befiehlt.	Ganzzahliger M-Code

Markenanwendungen

Fanuc

Der Einsatz von Ausdreh- und Reibzyklen auf Fanuc-Systemen erfordert eine strikte Einhaltung der Abläufe, insbesondere wenn Koordinaten für angetriebene Werkzeuge auf Drehmaschinen involviert sind. Eine sichere Anwendung schreibt vor, dass vor dem Zustellen eines Werkzeugs auf einem Drehzentrum der Parameter 5110 so belegt sein muss, dass der C-Achsen-Klemm-M-Code aktiv wird, um die Werkstückspindel physisch zu sperren und ein Durchrutschen zu verhindern. Eine Hauptfehlerursache ist das Befehlen eines Referenzpunktrücklaufs (G27, G28, G29 oder G30), während der Bohrzyklus noch aktiv ist. Die Steuerung registriert dies als unzulässige Befehlsfolge, stoppt die Bewegung sofort und gibt den Alarm 044 (PS0044) aus, um strukturelle Schäden zu vermeiden. Ebenso interpretiert die CNC, wenn ein Bediener einen seitlichen Ebenenwechsel oder Werkzeugwechsel versucht, ohne die aktiven Register über einen G80-Befehl zur Abwahl des Bohrzyklus zu bereinigen, die Positionierbewegung als neue Bohrungsposition, stellt den Revolver schnell zu und fährt das Werkzeug direkt in eine Spannbacke, einen Schraubstock oder das Werkstück, was zu einer katastrophalen Kollision und sofortigem Werkzeugbruch führt.

Fanuc unterscheidet seine Bohrzyklus-Architektur von Mitbewerbern durch hochgradig granulare Parameter-Overrides und tiefgehende Legacy-Anpassungsfähigkeit. Erstens ermöglicht der Parameter 5149 dem Programmierer, den Rückzugsvorschub vom programmierten Schnittvorschub während der G85- und G89-Zyklen zu entkoppeln. Der Rückzugs-Override-Prozentsatz kann von 0 % bis 2000 % eingestellt werden; bei einer Einstellung von 0 zieht die Maschine standardmäßig mit dem doppelten Schnittvorschub zurück, was die Zykluszeiten drastisch verkürzt. Zweitens steuert der Parameter 5104#1 (BCR) das globale Rückzugsverhalten aller Bohrzyklen; das Setzen von BCR auf 1 zwingt das Werkzeug, im Eilgang anstatt mit Schnittvorschub zurückzufahren. Drittens ermöglicht der Parameter 5101#0 (FXY) eine dynamische Achsenzuweisung für die Zustellung. Wenn dieser aktiviert ist, leitet die CNC die Zustellbewegung automatisch auf die Achse um, die senkrecht zur aktiven G17-, G18- oder G19-Ebene steht, was das Schreiben separater Koordinaten-Übersetzungsmakros erübrigt. Schließlich aktiviert das Umschalten des Parameters 0001#1 (FCV) das legacy Series 15-Lochstreifenformat. Dieses Format verschiebt syntaktische Regeln, indem es Wiederholungen von Bohrzyklen der L-Adresse zuweist und Verschiebevektoren von modernen Q-Adressen auf legacy I-, J- oder K-Adressen umleitet, wodurch sichergestellt wird, dass alte Teileprogramme auf modernen Steuerungen sicher laufen.

Parameter / Alarm	Typ	Technische Funktion	Wertebereich
`Parameter 5149`	Systemwort	Rückzugsvorschub-Override-Prozentsatz für die Bohrzyklen G85 und G89.	0 bis 2000 (%)
`Parameter 5104#1 (BCR)`	Systembit	Bestimmt die globale Rückzugsgeschwindigkeit in Bohrzyklen. 0: Schnittvorschub. 1: Eilgangsgeschwindigkeit.	0 oder 1
`Parameter 5105#4 (KOD)`	Systembit	Steuert die Ausführung des Zyklus, wenn die Wiederholungsanzahl K0 programmiert ist. 0: Zyklus übersprungen, Position gespeichert. 1: Erzwingt eine Ausführung.	0 oder 1
`Parameter 5103#0 (SIJ)`	Systembit	Wählt die Adresszuordnung des Verschiebungsvektors im FS15-Legacy-Format. 0: Zuweisung zu Q. 1: Zuweisung zu I, J oder K.	0 oder 1
`Parameter 0001#1 (FCV)`	Systembit	Aktiviert das legacy Series 15-Format, ändert Wiederholungen in L und Verschiebungen in I/J/K.	0 oder 1
`Parameter 5101#0 (FXY)`	Systembit	Weist die Bohrzustellachse senkrecht zur aktiven G17/G18/G19-Ebene zu.	0 oder 1
`Alarm 044 (PS0044)`	Interpreter-Alarm	Referenzpunktrücklauf befohlen, während der Bohrzyklus-Modus aktiv ist.	— (keine Quelle)
`Alarm PS5424`	Servo-Alarm	Bohrzyklus aufgerufen unter TCP oder Längenkorrektur, und die Rotationsachse ist kein Vielfaches von 90 Grad.	— (keine Quelle)
`Alarm PS0566`	Programm-Alarm	Erforderliche Zustellachse fehlt vollständig im Drehmaschinen-Zyklusblock, wenn der DNC-Parameter 5160#6 aktiv ist.	— (keine Quelle)

Das Versäumnis, G85 oder G89 vor dem Befehlen eines G28-Referenzpunktrücklaufs abzubrechen, verletzt die grundlegende modale Logik von Fanuc. Dieser strukturelle Konflikt stoppt die Achsinterpolation sofort und zeigt den Alarm 044 an, um Spindel und Revolver vor ungewollten Eilgangbewegungen zu schützen.

Siemens

Die Bearbeitung von Bohrungen auf Siemens-Steuerungen erfordert ein gründliches Verständnis der aktiven Programmiersprachen und der Freiräume des Revolvers. Die Zyklen G85 und G89 sind ideal zum Reiben, wobei die Zustellung und der Rückzug mit einem kontrollierten Vorschub erfolgen, während G86 die Spindel stoppt und die Bohrstange im Eilgang zurückzieht. Um zu verhindern, dass die stehende Schneide beim schnellen Herausfahren die Bohrung zerkratzt, zwingt der native CYCLE86 den Programmierer dazu, einen orientierten Spindelstoppwinkel (POSS) und inkrementelle Achsabhebewege (RPA, RPO) zu definieren. Dies verschiebt die Schneidkante radial von der Werkstückoberfläche weg, bevor die Z-Achse zurückfährt. Bediener müssen sicherstellen, dass Rückzugsebenen (RTP) und Sicherheitsabstände (SDIS) hoch genug konfiguriert sind, um Spannbacken und Werkstückspannungen zu umgehen. Wenn ein Werkzeugwechselpunkt zu nah programmiert ist, führt das Schwenken des Revolvers dazu, dass die Werkzeugspitze in den Rückzugsbereich eindringt, was die Maschine mit dem Alarm 61243 stoppt. Darüber hinaus muss die Schneidenradiuskorrektur (G41/G42) vor dem Aufruf dieser Zyklen über G40 deaktiviert werden; ein Versäumnis, die Korrektur abzuwählen, blockiert die Zyklusausführung und löst den Alarm 61815 aus.

Siemens wickelt diese Zyklen über eine modulare Hintergrund-Shell-Architektur ab. Anstatt festverdrahtete ISO-Makros auszuführen, nutzt eine Siemens-Steuerung einen Hintergrundübersetzer. Wenn ein ISO-formatierter G85- oder G89-Block gelesen wird, übergibt der Interpreter die Argumente an Shell-Zyklen wie CYCLE381M oder CYCLE385T, welche die Variablen in Echtzeit auf die fortgeschrittenen nativen Zyklen (CYCLE85, CYCLE86, CYCLE89) abbilden. Siemens verfügt zudem über eine implizite Abwahllogik. Der aktive modale Zustand eines Bohrzyklus wird sofort abgebrochen, sobald die Steuerung einen Group-01-Bewegungsbefehl (G00, G01, G02, G03) in einem Block liest, wodurch manuelle G80-Abwahlen zwar empfohlen, aber technisch optional sind. Schließlich garantiert Siemens absolute Standardisierung. Während Dreh- und Stechzyklen ihre G-Code-Systeme je nach Drehmaschinendialekt neu zuordnen, bleibt die Bohrzyklengruppe G80-G89 über alle Konfigurationen der Systeme A, B und C hinweg identisch, was eine nahtlose Programmportabilität gewährleistet.

Parameter / Alarm	Typ	Technische Funktion	Wertebereich
`GUD_ZSFR[20]`	System-Real	Sicherheitsabstand von der Referenzebene. Wenn der Abstand in der R-Ebene liegt, 0 eingeben.	Reelle Zahl
`POSS (CYCLE86)`	Zyklusvariable	Orientierter Spindelstoppwinkel in Grad.	0 bis 359,9 (°)
`RPA / RPO (CYCLE86)`	Zyklusvariable	Inkrementelle Rückzugswege entlang der ersten und zweiten Achse der Ebene.	Vorzeichenbehaftete reelle Zahl
`Alarm 61808`	Zyklus-Alarm	Endbohrtiefe Z oder Einzelbohrtiefe Q fehlt im Zyklusblock.	— (keine Quelle)
`Alarm 61009`	Interpreter-Alarm	Aktive Werkzeugnummer ist Null. Vor dem Zyklusaufruf wurde kein Werkzeug T ausgewählt.	— (keine Quelle)
`Alarm 61243`	Revolver-Alarm	Werkzeugwechselpunkt korrigieren; Werkzeugspitze ragt beim Schwenken in den Revolver-Rückzugsbereich.	— (keine Quelle)
`Alarm 61815`	Kompensations-Alarm	Schneidenradiuskorrektur G41 oder G42 ist beim Zyklusaufruf aktiv.	— (keine Quelle)

Die Ausführung von G85 oder G86 bei aktiver Schneidenradiuskorrektur G41/G42 verstößt gegen die Zykluseintrittsregeln von Siemens. Dies löst den Alarm 61815 aus, sperrt die Achsen und erzwingt einen Interpreter-Stopp, um Werkzeugdurchbiegungsfehler zu vermeiden.

Mitsubishi

Die Ausführung automatisierter Bohrzyklen auf Mitsubishi-Systemen bietet eine hohe Programmiereffizienz, doch Bediener müssen die Koordinatenstrukturen und Werkzeugkorrekturzustände sorgfältig überwachen. Auf Bearbeitungszentren arbeiten G85, G86 und G89 alle entlang der Z-Achse. Auf Drehmaschinensystemen verschieben sich die Achsziele jedoch erheblich: G85 fungiert als Planbohrzyklus (Z-Achsen-Zustellung), während G89 als Längsbohrzyklus (X-Achsen-Zustellung) fungiert und G86 standardmäßig nicht verfügbar ist. Bediener müssen sicherstellen, dass die Schneidenradiuskorrektur vor dem Aufruf eines Bohrzyklus mit einem G40-Befehl abgebrochen wird; der Versuch, G85, G86 oder G89 bei aktivem G41 oder G42 auszuführen, löst sofort einen P155-Alarm aus und stoppt die Produktion. Zudem müssen Bediener die Rückzugsebene sorgfältig konfigurieren: Wenn G99 (R-Punkt-Rücklauf) aktiv bleibt, während das Werkzeug im Eilgang über eine Spannbackenbarriere oder Werkstückhalterung fährt, kollidiert das Werkzeug mit dem Hindernis, was zu schwerem Werkzeugbruch und einem ruinierten Werkstück führt.

Mitsubishi zeichnet sich dadurch aus, dass es sich durch fortschrittliche Präzisionssteuerungen auf Servoebene und ein einzigartiges Abwahlverhalten auf Blockebene von Mitbewerbern abhebt. Erstens integriert Mitsubishi programmierbare In-Position-Breitenadressen (,I für die Positionierungsachse und ,J für die Zustellachse) direkt in den Festzyklusblock. Dies zwingt die Steuerung dazu, vor dem Eintauchen oder dem Anfahren der nächsten Bohrung zu verifizieren, dass sich die physischen Achsen innerhalb exakter Toleranzen eingeregelt haben, was eine überragende Positionierpräzision ohne Änderung globaler Parameter gewährleistet. Zweitens verfügt Mitsubishi über eine „Implizite Abwahl über Group 01“. Wenn ein Programmierer einen Linear- oder Zirkularinterpolationsbefehl (wie G01) im exakt selben Block wie einen Bohrzyklus ausgibt, ignoriert die Steuerung die Bohrparameter, führt die physische Linearbewegung aus und löscht den aktiven Zyklusmodus geräuschlos, ohne dass ein G80-Befehl erforderlich ist. Schließlich nutzen Drehzentren das über den Parameter #1265 ext01/bit0 ausgewählte „MITSUBISHI CNC-Spezialformat“, das mehrblockige Dreh- und Bohrroutinen in vereinfachte Einblockbefehle kondensiert, um die Programmierung zu rationalisieren.

Parameter / Alarm	Typ	Technische Funktion	Wertebereich
`Parameter #1265 ext01/bit0`	Setup-Parameter	Bestimmt das Festzyklusformat für Drehsysteme. 0: Konventionelles Format. 1: Spezielles 1-Block-Format.	0 oder 1
`Parameter #1193 inpos`	Setup-Parameter	Wählt die G00-Verzögerungsprüfmethode aus. 0: Befehlsverzögerungsprüfung. 1: In-Position-Prüfung. 2: Glättungsprüfung.	0, 1 oder 2
`Alarm P155`	Programm-Alarm	Festzyklus ausgeführt, während Schneidenradius- oder Werkzeugnasenkorrektur G41/G42 aktiv ist.	— (keine Quelle)
`Alarm P62`	Programm-Alarm	Es wurde kein Vorschubbefehl erteilt oder der aktive modale F-Wert ist Null.	— (keine Quelle)
`Alarm M01 0008`	Hub-Alarm	Bohrwerkzeug fährt bei aktiver Futter-/Reitstock-Barrierefunktion in den Hubgrenzenprüfbereich.	— (keine Quelle)

Der Versuch, G85, G86 oder G89 aufzurufen, ohne die Schneidenradiuskorrektur G41 oder G42 aufzuheben, verletzt die Sicherheitslogik von Mitsubishi. Der Interpreter blockiert den Zykluseintritt und wirft den Alarm P155 aus, um Werkzeugkollisionen und Werkstückbeschädigungen zu verhindern.

Markenvergleich

Vergleichsthema	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Rückzugssteuerung / Vorschub	Global konfiguriert über Parameter 5104#1 (BCR) und angepasst über Override-Parameter 5149 (0 % bis 2000 % des Vorschubs). Standardwert ist der doppelte Schnittvorschub.	Gesteuert über separate Zustell- (`FFR`) und Rückzugsparameter (`RFF`) im nativen `CYCLE85`. ISO nutzt eine Übersetzung per Shell-Zyklus.	Eingestellt durch die globale Verzögerungsprüfung #1193 inpos. Der Rückzug verhält sich normal gemäß den Konventionen des M- oder L-Systems.
Drehmaschinen-Zielachsenverhalten	Duales Format (Gruppe 10), unterstützt C-Achsen-Koordinatenindex und Klemmintegration (PRM 5110). Zustellung in Z.	Standardisierte Festzyklen (Gruppe 01) über die Systeme A, B und C hinweg. Zustellungen in Z (Planseite) oder X (Mantelfläche).	Spezialisierte Achsenzuordnung. G85 is Planbohren (Z-Achsen-Zustellung); G89 is Längsbohren (X-Achsen-Zustellung). G86 is beim Drehen nicht standardmäßig verfügbar.
Präzision / Positionsprüfung	Standard-Servofeedback-Prüfungen.	Der native `CYCLE86` integriert einen orientierten Spindelstopp (`POSS`) und inkrementelle radiale Abhebewege (`RPA`, `RPO`).	Bietet programmierbare In-Position-Breitenadressen `,I` (Positionierungsebene) und `,J` (Zustellachse) direkt im Block.
Implizite Abwahl	Standardmäßiger modaler Zyklus. Erfordert `G80` oder die Abwahl der aktiven Gruppe.	Wird automatisch abgewählt, sobald eine Group-01-Interpolationsbewegung (G00, G01, G02, G03) im Block deklariert wird.	Wird automatisch abgewählt und führt eine lineare Bewegung aus, wenn ein Group-01-Befehl im selben Block programmiert ist.
Syntax-Abwärtskompatibilität	Parameter `FCV` verschiebt die Zuordnung zum legacy FS15-Lochstreifenformat (unter Verwendung von L-Wiederholungen und I/J/K-Verschiebungen).	Verwendet im Hintergrund „Shell-Zyklen“ (z. B. `CYCLE381M`, `CYCLE385T`), um ISO-Codes auf fortgeschrittene native Zyklen abzubilden.	Parameter `#1265` schaltet zwischen konventionellen und speziellen 1-Block-Drehmaschinenformaten um.

Technische Analyse

Eine analytische Untersuchung der Softwarearchitekturen zeigt fundamentale Unterschiede in den Designphilosophien von Fanuc, Siemens und Mitsubishi. Die Synchronisation der Bohrzyklen bei Fanuc basiert auf Low-Level-PMC-Parameterbits und dedizierten Systemwörtern. Die Ausführung von Rückzugs-Overrides wird durch Parameter 5149 geregelt, der es der CNC ermöglicht, Rückzugsbewegungen auf bis zu 2000 % des Schnittvorschubs zu beschleunigen. Diese bitweise Architektur ist äußerst effizient und zuverlässig, erfordert jedoch eine manuelle Konfiguration der Parameterdatenbank zur Anpassung. Fanuc priorisiert zudem die Abwärtskompatibilität und nutzt den Parameter 0001#1 (FCV), um dynamisch zwischen modernen Layouts und dem legacy Series 15-Lochstreifenformat umzuschalten. Dies ermöglicht die Ausführung alter Teileprogramme ohne Syntaxaktualisierungen und schützt die historische Codebibliothek eines Herstellers.

Siemens Sinumerik-Steuerungen realisieren die Zyklusausführung über ein modulares High-Level-Übersetzungs-Framework. Wenn eine Siemens-Steuerung einen G85-, G86- oder G89-Block liest, verarbeitet sie den Befehl über Hintergrund-Shell-Zyklusskripte wie CYCLE381M or CYCLE385T. Diese Übersetzer erfassen die ISO-Argumente und bilden sie in Echtzeit dynamisch auf fortgeschrittene native Zyklen (CYCLE85, CYCLE86 oder CYCLE89) ab. Dieser Ansatz ermöglicht es Programmierern, High-Level-Zyklen wie den CYCLE86 zu nutzen, der einen orientierten Spindelstopp (POSS) und inkrementelle Abhebevektoren (RPA, RPO) integriert, um die Schneide vor dem Rückzug physisch von der Bohrungswand wegzubewegen, was Oberflächenreibung verhindert. Der Nachteil besteht darin, dass das Einführen eines Group-01-Befehls im selben Block eine implizite Abwahl auslöst und den modalen Bohrzustand geräuschlos löscht.

Mitsubishi CNC-Steuerungen bieten eine ausgewogene Balance zwischen Low-Level-Ausführungsgeschwindigkeit und fortschrittlichen syntaktischen Funktionen. Im Gegensatz zu anderen Steuerungen, die globale Parameteränderungen zur Verifizierung der Achspositionierung erfordern, erlaubt Mitsubishi den Programmierern, lokale In-Position-Breiten (,I und ,J) direkt im Festzyklusblock einzubetten. Diese Parameter zwingen die Achsservos der Maschine dazu, vor Beginn der Zustellung zu verifizieren, dass der Schneidkopf zur Ruhe gekommen ist, was eine außergewöhnliche Genauigkeit bei kritischen Maßen gewährleistet. Mitsubishi verfügt zudem über ein aktives implizites Abwahlsystem: Das Platzieren einer G01-Bewegung im selben Block wie ein Festzyklus weist die Steuerung an, das Bohrmakro zu ignorieren, die physische Bewegung auszuführen und den modalen Zyklus geräuschlos abzuwählen, was die ungewollten Zustellungen verhindert, die auf anderen Systemen zu Werkzeugkollisionen führen.

Programmbeispiele

Fanuc-Fräsbeispiel

Dieses Programm positioniert eine Bohrstange auf einem vertikalen Bearbeitungszentrum, um ein Standard-Ausdrehen in einem Stahlplatten-Werkstück durchzuführen.

O5001 ;
G90 G54 G00 X50.0 Y50.0 Z10.0 ;
M03 S1200 ;
G85 X50.0 Y50.0 Z-35.0 R3.0 F120 ;
X100.0 ;
G80 M05 ;
M30 ;

Trockenlauf (dry run) Analyse — Fanuc

Erste Einrichtung: Die Maschine liest die Parameter für absolute Positionierung und das Koordinatensystem. Der Revolver fährt im Eilgang auf die Zielkoordinaten X=50,0 mm und Y=50,0 mm, während er das Werkstück bei Z=10,0 mm freifährt. Die Spindel startet im Uhrzeigersinn bei 1200 U/min.
Zykluszustellung: Der G85-Block aktiviert den modalen Bohrzyklus. Das Werkzeug fährt im Eilgang auf das Referenzebenen-Freifahrniveau R=3,0 mm abwärts. Die Z-Achse stellt dann mit dem Schnittvorschub F=120 mm/min bis auf Z=-35,0 mm zu.
Vorschub-Austritt: Nach Erreichen der Endtiefe dreht sich die Spindel weiter und die Z-Achse fährt mit dem programmierten Vorschub F=120 mm/min (oder schneller, wenn der Rückzugs-Override-Parameter 5149 aktiv ist) bis zur Referenzebene R=3,0 mm aus der Bohrung heraus.
Zweite Position: Die Steuerung liest die absolute Koordinate X=100,0 mm. Da der Bohrzyklus modal ist, fährt das Werkzeug im Eilgang auf X=100,0 mm und wiederholt sofort die Zustell- und Rückzugssequenz.
Modalen Modus bereinigen: Der G80-Block zur Abwahl des Bohrzyklus bricht den Festzyklusmodus ab und M05 stoppt die Spindel vor dem Programmende.

Siemens-Fräsbeispiel

Dieses Programm führt einen Präzisions-Ausdrehzyklus mit Spindelstopp und radialem Werkzeugversatz unter Verwendung des nativen CYCLE86 aus.

N10 G90 G54 G17 G00 X150.0 Y100.0 Z50.0 ;
N20 T04 D1 S1500 M03 ;
N30 CYCLE86(50.0, 0.0, 2.0, -40.0, 0.0, 1.0, 3, -0.5, -0.5, 0.0, 180.0) ;
N40 G80 M05 ;
N50 M30 ;

Trockenlauf Analyse — Siemens

Block-Initialisierung: N10 wählt die absolute Koordinatenpositionierung, aktiviert die G17-Ebene (X-Y-Ebene) und fährt den Spindelkopf im Eilgang auf X=150,0 mm, Y=100,0 mm, Z=50,0 mm. N20 wählt das Werkzeug T04 mit dem Offset D1 und startet die Spindel im Uhrzeigersinn bei 1500 U/min.
Zustellphase: N30 ruft den CYCLE86 auf. Das Werkzeug fährt im Eilgang auf die absolute Referenzebene RFP=0,0 mm mit dem Sicherheitsabstand SDIS=2,0 mm (Z=2,0 mm). Die Z-Achse stellt dann bis zur absoluten Endtiefe DP=-40,0 mm zu, mit einer Verweilzeit von 1,0 Sekunde (DTB=1,0) am Grund.
Spindelorientierung und Abheben: Die Spindel führt einen orientierten Spindelstopp (POSS) bei 180,0 Grad aus. Die Achsen führen dann einen inkrementellen radialen Abhebeweg aus: Sie verschieben sich um -0,5 mm in X (RPA) und -0,5 mm in Y (RPO), um die Schneidplatte von der Bohrungswand freizufahren.
Eilgang-Rückzug: Nach dem Versetzen fährt die Z-Achse im Eilgang zurück auf die absolute Rückzugsebene RTP=50,0 mm. Die Achsen verschieben sich dann zurück, um den Werkzeugoffset auszugleichen.
Abwählen und Beenden: N40 löscht die aktiven Festzyklusregister und N50 beendet die Ausführung.

Mitsubishi-Drehbeispiel

Dieses Programm führt einen Längsbohrzyklus mit Spindel-Verweilzeit auf einem Drehzentrum unter Verwendung angetriebener Werkzeuge aus.

N10 G90 G54 G00 Z25.0 C0.0 X80.0 ;
N20 M03 S1400 ;
N30 G89 Z-30.0 C0.0 X80.0 R-3.0 P1000 F150.0 K1 M11 ;
N40 G80 M05 ;
N50 M30 ;

Trockenlauf Analyse — Mitsubishi

Anfahrposition: Der Revolver mit angetriebenen Werkzeugen fährt im Eilgang auf den Sicherheitsabstand Z=25,0 mm, indiziert die C-Achse auf 0,0 Grad und richtet die X-Achse auf 80,0 mm aus. Die angetriebene Spindel startet im Uhrzeigersinn bei 1400 U/min.
Starre Bohrzustellung: N30 ruft G89 auf. Der Revolver fährt im Eilgang auf die Referenzebene R=-3,0 mm. M11 befiehlt das Schließen der C-Achsen-Klemmung, wodurch die Werkstückrotation starr verriegelt wird. Die Z-Achse stellt dann mit F=150,0 mm/min bis auf Z=-30,0 mm zu.
Stabilisierende Verweilzeit: Das Werkzeug verweilt am Grund der Bohrung für 1000 Millisekunden (P1000), um den Schnittgrund freizuschneiden und das Drehmoment der angetriebenen Spindel zu stabilisieren.
Rückzug-Vorschubgeschwindigkeit: Das Werkzeug fährt mit dem Schnittvorschub F=150,0 mm/min zur Referenzebene R=-3,0 mm aus der Bohrung heraus, wodurch die Bohrungswand sauber gehalten wird.
Abwahl und Herunterfahren: N40 deaktiviert den modalen Festzyklusmodus, N50 schaltet die angetriebenen Spindeln ab und beendet das Programm.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Behebung
Fanuc	`Alarm 044 (PS0044)`	Ein Referenzpunktrücklauf (G27–G30) wird befohlen, während der Bohrzyklus-Modus aktiv ist.	Die Achsbewegung friert sofort ein, die rote Alarmlampe leuchtet auf und „G27-G30 NOT ALLOWED IN FIXED“ wird angezeigt.	Programmablauffehler. Vor dem Aufruf von Nullpunktläufen muss ein expliziter G80-Befehl zur Abwahl des Bohrzyklus programmiert werden.
Fanuc	`Alarm PS5424`	Bohrzyklus aufgerufen unter TCP oder Längenkorrektur in der Werkzeugachse, und die Rotationsachse ist nicht ausgerichtet.	Der Zyklusblock startet nicht, die Werkzeugzustellung ist blockiert und eine Achsabweichungswarnung wird angezeigt.	Koordinatensystem-Fehlausrichtung. Rotationsachsen-Ausrichtung überprüfen oder Werkzeugachsen-Kompensationsmodi vor dem Zyklusaufruf deaktivieren.
Fanuc	`Alarm PS0566`	Drehsystem hat Parameter 5160#6 DNC auf 1 gesetzt und der Zyklusblock lässt die erforderliche Zustellachse vollständig weg.	Der Revolver bewegt sich nicht, die Zyklusausführung ist blockiert und der Alarm „DRILLING AXIS IS NOT COMMANDED“ wird ausgegeben.	Unvollständiger Programmblock. Sicherstellen, dass die korrekte Ziel-Zustellachse (X oder Z) im Zyklusaufrufblock befohlen wird.
Siemens	`Alarm 61808`	Die finale absolute Tiefe Z (oder DP/DPR) oder die Einzelbohrtiefe fehlt im Zyklusblock.	Der Interpreter stoppt die Zyklusausführung, das Programm pausiert und „Endbohrtiefe fehlt“ wird angezeigt.	Unvollständige Parameterdefinition. Den Zyklusblock bearbeiten, um ein gültiges Tiefenargument anzugeben.
Siemens	`Alarm 61009`	Aktive Werkzeugnummer ist Null. Es wurde kein Werkzeug T programmiert oder kein aktiver Offset ausgewählt.	Der Zyklusaufruf wird ignoriert, die Programmausführung stoppt und „Aktive Werkzeugnummer = 0“ wird angezeigt.	Werkzeugauswahl fehlt. Ein gültiges Werkzeug T und einen D-Offset-Block vor dem Aufruf des Zyklus programmieren.
Siemens	`Alarm 61243`	Der Werkzeugwechselpunkt ist zu nah konfiguriert, was dazu führt, dass die Werkzeugspitze beim Schwenken in den Rückzugsbereich ragt.	Das Revolverschwenken ist verriegelt, die Bewegung stoppt und der Alarm „Werkzeugwechselpunkt korrigieren, Werkzeugspitze im Rückzugsbereich“ wird ausgegeben.	Verletzung der Sicherheitszone. Den Werkzeugwechselpunkt weiter außerhalb der Sicherheitsgrenze positionieren.
Mitsubishi	`Alarm P155`	Bohrzyklus (G85, G86 oder G89) wird aufgerufen, während die Schneidenradiuskorrektur G41 oder G42 aktiv ist.	Der Zykluseintritt ist blockiert, die Achspositionierung stoppt und der Programmfehler „Fixed cyc exec during compen“ wird angezeigt.	Kompensationskonflikt. Einen G40-Befehl zur Deaktivierung der aktiven Korrektur programmieren, bevor der Festzyklus aufgerufen wird.
Mitsubishi	`Alarm P62`	Es wurde kein Vorschubbefehl erteilt oder der aktive modale F-Wert ist Null, wenn der Zyklus eingelesen wird.	Der Revolver bleibt stationär, die Vorschubregister zeigen Null und der Programmfehler „No F command“ wird ausgegeben.	Vorschub fehlt. Einen von Null verschiedenen F-Vorschub im oder vor dem Festzyklusblock programmieren.
Mitsubishi	`Alarm M01 0008`	Die Futter-/Reitstock-Barrierefunktion ist aktiv und das Werkzeug fährt während der Zyklusausführung in die geschützte Zone.	Die Revolverbewegung ist gesperrt, der Achsweg stoppt und der Alarm „Chuck/tailstock stroke end ax“ wird ausgegeben.	Verletzung der Hubgrenze. Die Koordinaten-Verfahrwege anpassen oder die Sicherheitsgrenze der Barriere neu konfigurieren.

Anwendungshinweis

Ein plötzlicher Not-Halt während der aktiven Zustellphase eines G85- oder G89-Zyklus führt zu einer mechanischen Verkantung des Ausdrehwerkzeugs im Bauteil. Das unüberlegte manuelle Freifahren führt in diesem Zustand unweigerlich zum Bruch der Schneidplatte und irreparablen Riefen an der Zylinderwand. Bei Mitsubishi-Steuerungen lässt sich dieser Ausschuss durch die Aktivierung des elektronisch synchronisierten Tap-Retract-PLC-Signals (YCD6) verhindern, welches die Spindel kontrolliert entlang der Zustellachse herausfährt. Bei der Programmierung von angetriebenen Werkzeugen auf Drehmaschinen muss zudem zwingend der C-Achsen-Klemm-M-Code (wie M11 auf Mitsubishi) über die M-Adresse im Zyklusblock definiert werden. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, führt das Schnittdrehmoment des Bohrungswerkzeugs dazu, dass sich das Werkstück dreht. Das Ergebnis liegt weit außerhalb der Toleranz und führt zum sofortigen Werkzeugbruch.

Fazit

Maximale Prozesssicherheit beim Ausdrehen und Reiben steht und fällt mit der präzisen Kontrolle der Steuerungsregister und mechanischen Begrenzungen. Vor jedem Serienstart müssen der Rückzugs-Override-Parameter 5149 auf Fanuc-Systemen verifiziert und die Abhebevektoren RPA und RPO im Siemens CYCLE86 exakt auf den Werkzeugradius abgestimmt sein. Die konsequente Deaktivierung der Schneidenradiuskorrektur über G40 vor dem Aufruf modaler Zyklen eliminiert Interpreter-Konflikte und verhindert unkontrollierte Achsbewegungen an Spannbacken-Barrieren.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie kann man das Drehmoment der Spindel beim Ausdrehen mit G89 stabilisieren, um Maßhaltigkeit zu garantieren?

Eine unzureichende Stabilisierung am Grund führt zu unrunden Bohrungen und Konizität. Der G89-Zyklus bietet hierfür die Verweilzeit P. Um den Schnittdruck vollständig abzubauen und Werkzeugdurchbiegungen auszugleichen, sollte eine präzise berechnete Verweilzeit von P500 bis P1500 (500 bis 1500 Millisekunden) programmiert werden. Aktion: Prüfen Sie die Werkzeugauslenkung nach dem Schlichten und erhöhen Sie bei konischen Bohrungsgründen schrittweise den P-Wert im G89-Block.

Warum blockiert die Steuerung den Zyklusaufruf von G85/G86/G89 mit einem Alarm zur Schneidenradiuskorrektur?

Sowohl Siemens-Steuerungen (Alarm 61815) als auch Mitsubishi-Systeme (Alarm P155) unterbinden den Eintritt in modale Bohrzyklen bei aktiver Korrektur G41 oder G42. Da die Zyklen die Achsbewegungen intern berechnen, führt das zusätzliche Aufrechnen von Bahnkorrekturen zu mathematischen Konflikten und unkontrollierbaren Zustellungen. Aktion: Programmieren Sie unmittelbar vor dem Bohrzyklus-Aufrufblock einen G40-Befehl zur Abwahl der Bahnkorrektur.

Wie verhindert man das Zerkratzen der Oberfläche beim schnellen Rückzug eines Ausdrehwerkzeugs mit G86?

Beim Standard-Bohrzyklus G86 stoppt die Spindel am Grund, bevor die Achse im Eilgang zurückzieht. Ist die Schneide nicht radial von der Wand abgehoben, erzeugt der Rückzug eine tiefe Riefe auf der Passfläche. Auf Siemens-Steuerungen wird dies durch das Festlegen einer orientierten Spindelposition (POSS) und den Versatzparametern RPA/RPO im CYCLE86 gelöst. Aktion: Deklarieren Sie im CYCLE86 einen minimalen inkrementellen Rückzugsweg von -0,1 mm bis -0,5 mm in Gegenrichtung zur Schneidplattenausrichtung.

G85, G86, G89 CNC-Zyklen: Leitfaden zum Ausdrehen und Reiben