G90 vs G91: Inkrementelle & absolute Programmierung

Einleitung

Ein hochdrehender Planfräser rast im Eilgang direkt in eine gehärtete Schraubstockbacke, schmettert mit voller Wucht gegen die Werkstückspannung und hinterlässt ein zerstörtes Spindellager sowie irreparablen Ausschuss. Solche gravierenden Crashs sind in der Praxis selten mechanische Ausfälle – sie sind fast immer die physische Konsequenz einer fehlerhaften modalen Umschaltung im NC-Programm. Wenn die CNC-Steuerung einen absoluten Koordinatenbefehl (G90) fälschlicherweise als inkrementellen Verfahrschritt (G91) interpretiert oder umgekehrt, verliert das System jeglichen Bezug zum Werkstück-Nullpunkt. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. In der automatisierten Fertigung ist die kompromisslose Beherrschung dieser beiden Positionierungsmodi daher der wichtigste Schutz vor Werkzeugbruch und unerwarteten Toleranzüberschreitungen.

Die Entscheidung zwischen G90 und G91 definiert das mathematische Raster der gesamten Bearbeitung. Während G90 alle Werkzeugbewegungen fest an einen unbeweglichen Koordinatenursprung bindet, verschiebt G91 diesen Referenzpunkt mit jedem Satz dynamisch an die aktuelle Werkzeugposition. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Wer diese Logik vernachlässigt oder Systemparameter fehlerhaft konfiguriert, provoziert unkontrollierte Achsbewegungen. Dieser professionelle Leitfaden analysiert die exakten Steuerungsunterschiede bei Fanuc, Siemens und Mitsubishi und dokumentiert die entscheidenden Parameter, Fehlermeldungen und Best Practices für maximale Prozesssicherheit.

Technische Übersicht

Technisches Merkmal	Spezifikation & Einschränkungen
Befehlscodes	G90 (Absolute Dimensionierung), G91 (Inkrementelle Dimensionierung)
Modalgruppe	Gruppe 03 / modal
Hauptfunktion	Bestimmt, ob Koordinatenbefehle Positionen relativ zum aktiven Werkstück-Nullpunkt (G90) oder inkrementelle Abstände von der aktuellen Werkzeugposition (G91) darstellen.
Unterstützte Marken	Fanuc, Siemens, Mitsubishi
Standardmäßige Boot-/Reset-Parameter	Fanuc: Parameter 3402 Bit 3; Siemens: MD20154 $MC_EXTERN_GCODE_RESET_VALUES[10]; Mitsubishi: Parameter #1073 I_Absm
Drehmaschinen-Ausnahmen (System A)	Standard-System-A-Drehmaschinen verwenden parallele Koordinatenadressen (X/Z für absolut, U/W für inkrementell) ohne modale G90/G91-Umschaltung.
Hauptprogrammierbeschränkungen	Der aktive modale Zustand ändert die Ergebnisse der programmierbaren G10-Nullpunktverschiebungen; Siemens erlaubt keine gleichzeitigen, widersprüchlichen AC/IC-Modifikatoren auf derselben Achse; Mitsubishi bewertet alle Kreisbogenmittelpunkte (I, J, K) und Radien (R) strikt als inkrementell.

Schnellleser

Kerninterpretation: Das Umschalten zwischen absolutem (G90) und inkrementellem (G91) Modus bestimmt, ob Achseingaben vom aktiven Koordinatenursprung geplottet oder als relative Distanzvektoren von der aktuellen Werkzeugposition behandelt werden.
Drehmaschinen-Adressaufteilung: Das standardmäßige Drehmaschinen-G-Code-System A (Fanuc und Mitsubishi) umgeht modale G90/G91-Umschaltungen vollständig und weist X, Z, C für absolute und U, W, H für inkrementelle Schritte zu, um Tracking-Fehler zu vermeiden.
Siemens-Inline-Erweiterungen: Siemens ermöglicht gleichzeitige absolute und inkrementelle Bewegungen in einem einzigen Satz durch nicht-modale AC(...)- und IC(...)-Modifikatoren, die direkt an bestimmte Achswörter angehängt werden, ohne den gesamten modalen Zustand zu ändern.
Boot-Standardwerte: Die Startzustände der Maschine sind parametrisiert; Fanuc 3402.3, Siemens MD20154 und Mitsubishi #1073 bestimmen, ob das System im absoluten (G90) oder inkrementellen (G91) Modus initialisiert wird.
G10-Offset-Gefahr: Das Ausführen der programmierbaren Dateneingabe (G10) auf Fanuc-Systemen unter G90 überschreibt vorhandene Offsets vollständig, während G91 sie additiv modifiziert, was eine Koordinatenverifizierung zwingend erforderlich macht.
Einschränkungen für Kreisbogenmittelpunkte: Mitsubishi ignoriert das modale G90 für Zirkularinterpolationen und bewertet Kreisbogenmittelpunkte (I, J, K) und Radien (R) strikt als inkrementelle Dimensionen vom Startpunkt aus.
Sicherheit bei manuellen Eingriffen: Manuelle Handrad-Unterbrechungen erfordern extreme Vorsicht; das Wiederaufnehmen einer Bahn unter G91 kann zu unerwarteten Werkzeugwegen führen, wenn Parameter (z. B. Fanuc 7001) unterschiedliche Verfahrvektoren erzwingen.

Grundlegende Konzepte

Sowohl G90- (absolut) als auch G91-Befehle (inkrementell) sind modale G-Codes der Gruppe 3, die bestimmen, ob Achsenzielmaße relativ zum aktiven Werkstück-Koordinatensystem-Ursprung (Absolut-Nullpunkt) oder relativ zur aktuellen physischen Werkzeugposition ausgewertet werden. Während G90 eine präzise Positionierung relativ zu einem festen Bezugspunkt ermöglicht, wird G91 häufig für Unterprogramme, canned cycles oder einfache stepping loops verwendet. Auf Bearbeitungszentren werden diese Modi typischerweise über Standard-G90- und G91-Befehle umgeschaltet. Auf Drehmaschinen kann die Standardprogrammierung direkte Achsadressbuchstaben (X/Z für absolut, U/W für inkrementell) verwenden, ohne die modalen Zustände zu ändern, obwohl sowohl Fanuc als auch Mitsubishi Konfigurationsparameter bereitstellen, um eine modale G90/G91-Umschaltung im Frässtil auf ihren Drehmaschinensystemen zu aktivieren. Programmierer und Bediener müssen sich des aktiven Koordinatenmodus bei manuellen Eingriffen zur Mitte des Zyklus und bei Einrichtungsarbeiten ständig bewusst sein, um katastrophale Positionierungsfehler, ruinierte Werkstücke oder schwere spindle-Kollisionen zu vermeiden.

Die Wahl zwischen absoluter und inkrementeller Programmierung stellt eine kritische strategische Entscheidung bei der Arbeitsplanung und CNC-Programmierung dar. Absolute Koordinaten ermöglichen es Programmierern, eine direkte, unveränderliche Verbindung zur Konstruktionszeichnung herzustellen. Dies stellt sicher, dass das Werkzeug bei Befehl einer bestimmten Koordinate genau zu dieser physischen Koordinate zurückkehrt, unabhängig davon, wo der Zyklus begann. Umgekehrt definiert die inkrementelle Programmierung Achswege als diskrete Sprünge von der aktuellen Position des Werkzeugs aus. Dies macht sie ideal für sich wiederholende Geometriemuster (wie lochkreise oder Gewindefräsen), da das Unterprogramm einfach durch Verschieben der Startposition an jeder beliebigen Stelle des Bauteils wiederholt werden kann. Diese Flexibilität birgt jedoch ein hohes Risiko: Ein einziger vergessener modaler Wechsel zurück zu G90 führt dazu, dass nachfolgende absolute Positionen als relative Distanzsprünge interpretiert werden, was die Achsbewegungen addiert, bis die Achse ihren Software-Endschalter erreicht oder mit Hindernissen kollidiert. Programmierer müssen Vorsicht walten lassen, wenn sie die Dimensionierungsmodi bei aktiver Radiuskorrektur umschalten. Das Umschalten von G90/G91 während einer aktiven Schneidenradius- und Fräserradiuskorrektur (G40, G41, G42) kann zu unerwarteten Werkzeugweg-Offsets führen und Werkzeugbruch oder Ausschuss verursachen.

Befehlsstruktur

In der Standard-CNC-Programmierung werden Befehlssätze nacheinander vom Interpreter ausgeführt. Wenn ein modaler Koordinatenbefehl wie G90 oder G91 gelesen wird, ändert dies den internen Berechnungsmodus des Bahn-Generators der Steuerung. Sobald G90 programmiert ist, bleibt es für alle nachfolgenden Verfahrsätze aktiv, bis explizit ein G91 befohlen wird, und umgekehrt. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Befehle selbst keine Achsbewegung verursachen; stattdessen wirken sie als mathematische Filter, die vorschreiben, wie nachfolgende Koordinatenwörter (wie X, Y, Z, A, B, C) in Servomotor-Drehungen decodiert werden.

Beim Entwerfen eines CNC-Programms erfordert die Integration dieser Koordinaten eine starre Syntax-Formatierung, um sicherzustellen, dass der Parser der Steuerung die Sätze korrekt liest. Leerzeichen, Dezimalpunktverwendung und das Vorhandensein doppelter Adressen im selben Satz werden je nach Marke unterschiedlich bewertet. Beispielsweise erlauben Bearbeitungszentren im Allgemeinen, dass G90 und G91 mehrmals oder zusammen mit anderen G-Codes angegeben werden, während Drehmaschinensysteme Alarmcodes auslösen können, wenn absolute und inkrementelle Parameter widersprüchlich für dieselbe Achse kombiniert werden. Nachfolgend finden Sie eine strukturierte Aufschlüsselung der Syntaxformate und Parametereinstellungen, die diese Koordinatenumschaltungen regeln.

Syntax & Adressierformate

Fanuc:
- Bearbeitungszentren: G90 X[Koordinate] Y[Koordinate] Z[Koordinate] ; (Absolut) oder G91 X[Distanz] Y[Distanz] Z[Distanz] ; (Inkrementell).
- Drehmaschinen (G-Code-System A): Verwendet parallele Achsbuchstaben ohne G90/G91: X_ Z_ C_ ; für absolute Positionierung und U_ W_ H_ ; für inkrementelle Positionierung.
Siemens:
- Modale Umschaltung: G90 (Modaler absoluter Zustand) oder G91 (Modaler inkrementeller Zustand).
- Nicht-modale Inline-Modifikatoren: <Achse>=AC(<Wert>) erzwingt eine absolute Dimensionierung für dieses Achswort im Satz, während <Achse>=IC(<Wert>) eine inkrementelle Dimensionierung erzwingt.
- Kürzester Weg/Richtung bei Drehachsen (nur für Drehachsen): <Achse>=DC(<Wert>) (absolut auf kürzestem Weg), <Achse>=ACP(<Wert>) (absolut in positiver Richtung) oder <Achse>=ACN(<Wert>) (absolut in negativer Richtung).
Mitsubishi:
- Bearbeitungszentren: G90 X_ Y_ Z_ ; (Absolut) oder G91 X_ Y_ Z_ ; (Inkrementell).
- Drehmaschinen: Standardmäßig X_ Z_ ; (Absolut) und U_ W_ ; (Inkrementell) unter Drehmaschinen-System A, oder G190 X_ Z_ ; / G191 X_ Z_ ; (G-Code-Listen 6 und 7).

Systemkonfigurationsparameter

Marke	Parameter	Funktion & Wertebereich
Fanuc	Parameter 3402 Bit 3 (G91)	Steuert den Standardzustand der modalen G-Code-Gruppe 3 beim Booten oder Reset. 0 = Standardmäßig absolut (G90); 1 = Standardmäßig inkrementell (G91).
	Parameter 3401 Bit 4 (MAB) & Bit 5 (ABS)	Steuert das Koordinatenverhalten im MDI-Panel (Manual Data Input). Wenn MAB=1: ABS=0 erzwingt inkrementelles MDI, ABS=1 erzwingt absolutes MDI. Wenn MAB=0: MDI folgt dem aktiven Programm-Modus G90/G91.
	Parameter 7001 Bit 1 (ABS)	Bestimmt das Bahnwiederaufnahmeverhalten nach einem manuellen Eingriff, während Manual Absolute auf ON steht. 0 = Verfährt unterschiedliche Bahnen in G90- und G91-Modi; 1 = Erzwingt dieselbe absolute Bahn in beiden Modi.
	Parameter 5500 Bit 4 (G90)	Bestimmt die Achsbewegung für Rundtische. 0 = Wird basierend auf dem aktiven G90/G91-Modus ausgewertet; 1 = Positionierachse ist dauerhaft auf absolute Befehle fixiert.
Siemens	MD20154 $MC_EXTERN_GCODE_RESET_VALUES[10]	Definiert den Anfangszustand der G-Code-Gruppe 3 beim Systemstart oder Kanal-Reset. Direkt als G90 oder G91 konfiguriert.
	SD42440 $SC_FRAME_OFFSET_INCR_PROG	Regelt das aktive Nullpunktverschiebung-Verfahrverhalten während der inkrementellen G91-Dimensionierung. 0 = Nur die programmierte Bahn wird verfahren; 1 = Nullpunktverschiebungen werden bei inkrementellen Bewegungen additiv verfahren.
	SD42442 $SC_TOOL_OFFSET_INCR_PROG	Bestimmt das Verfahrverhalten der Werkzeuglängenkompensation (G43, G44, G49) während einer inkrementellen Achsbewegung. 0 = Offsets werden nicht gleichzeitig verfahren; 1 = Änderungen der Werkzeuglängenkompensation werden gleichzeitig mit G91-Bewegungen verfahren.
	MD30455 $MA_MISC_FUNCTION_MASK (Bit 2)	Konfiguriert das genaue G90-Absolutpositionierverhalten bei Bewegungen auf modulo 360-Grad-Drehachsen.
Mitsubishi	Parameter #1073 I_Absm	Legt den Standard-Koordinatenmodus fest, wenn die Maschine eingeschaltet oder das System zurückgesetzt wird. 0 = Standardmäßig inkrementell (G91); 1 = Standardmäßig absolut (G90).
	Parameter #1076 AbsInc	Konfiguriert die absolute/inkrementelle Achsauswahl für Drehmaschinensysteme. 0 = Umschaltung über modale G90/G91 G-Codes; 1 = Umschaltung über unterschiedliche Achsadressen (X/Z absolut vs. U/W inkrementell).
	Parameter #1126 PB_G90	Wiedergabe-G90-Parameter. Bestimmt, wie manuelle Jog-Beträge während des Playback Editing gespeichert werden. 0 = Als inkrementelle Werte aufgezeichnet; 1 = Als absolute Werte aufgezeichnet.

Markenanwendungen

Fanuc

Innerhalb des Fanuc-Ökosystems werden absolute und inkrementelle Programmierung durch Parameter geregelt, die eine tiefgehende Systemanpassung ermöglichen, um Bedienerfehler zu verhindern. Ein Hauptmerkmal ist die native Aufteilung der Koordinateneingabelogik zwischen Bearbeitungszentren (M-Serie) und Drehmaschinen (T-Serie). Bei M-Serien-Bearbeitungszentren sind G90 und G91 modale Umschalter, die wechseln, wie die Steuerung Koordinatenwörter decodiert. T-Serien-Drehmaschinen unter G-Code-System A umgehen die modale Verfolgung jedoch vollständig, indem sie physische Achsen explizit mit unterschiedlichen absoluten (X, Z, C) und inkrementellen (U, W, H) Adressbuchstaben innerhalb desselben Satzes paaren. Dies eliminiert das Risiko, dass ein aktiver inkrementeller Zustand bei nachfolgenden Operationen einen Werkzeugsprung verursacht. Wird eine Drehmaschine über Konfigurationsparameter auf das G-Code-System B oder C umgestellt, verhält sie sich wie eine Fräsmaschine und stützt sich stattdessen auf modale G90/G91-Befehle.

Fanuc erlaubt es Maschinenherstellern auch, die Koordinatenlogik des MDI-Panels (Manual Data Input) vollständig vom modalen Zustand des aktiven Programms zu isolieren. Durch Setzen von Parameter 3401 Bit 4 (MAB) und Bit 5 (ABS) kann die Steuerung erzwingen, dass alle MDI-Ausführungen streng absolut oder inkrementell erfolgen, unabhängig davon, ob das automatische Programm unter G90 oder G91 angehalten wurde. Darüber hinaus steuert Parameter 7001 Bit 1 (ABS) das Bahnwiederaufnahmeverhalten, nachdem ein Bediener einen manuellen Handrad-Eingriff durchgeführt hat (Wegfahren des Werkzeugs zur Inspektion eines Teils). Wenn ABS auf 0 eingestellt ist, kann die CNC bei der Wiederaufnahme der automatischen Ausführung unterschiedliche Bahnen für G90- und G91-Modi rekonstruieren, während die Einstellung von ABS auf 1 die Steuerung zwingt, derselben absoluten Bahn zu folgen. Dies schützt die Maschine bei der Rückkehr zur Zyklusmitte vor Kollisionen mit Werkstücken oder Spannmitteln. Für Rundtische kann Parameter 5500 Bit 4 (G90) die Positionierachse so sperren, dass Befehle als streng absolut interpretiert werden und G91-Modi vollständig ignoriert werden.

Siemens

Siemens-Steuerungen verarbeiten die Koordinatendimensionierung über eine fortschrittliche, nicht-modale Adresserweiterungsarchitektur. Im nativen Siemens-Modus (G290) und im ISO-Dialekt-B/C-Modus (G291) schalten standardmäßige G90- und G91-Befehle den modalen Koordinatenzustand um. Im älteren ISO-Dialekt-System A is der Befehl G91 nicht verfügbar, und Programmierer müssen die parallelen Achsbuchstaben U, V, W und H für inkrementelle Schritte verwenden. Was Siemens jedoch auszeichnet, sind seine einzigartigen Inline-Adressmodifikatoren. Durch direktes Anhängen von AC(...) (Absolute Coordinate) oder IC(...) (Incremental Coordinate) an ein Achswort können Programmierer anweisen, dass sich eine Achse auf eine strikte absolute Koordinate bewegt, während eine andere gleichzeitig eine relative Distanz innerhalb seines eigenen Satzes verfährt (z. B. X=AC(100.0) Z=IC(-5.0)). Dies eliminiert die Notwendigkeit, modale G90- und G91-Modi über mehrere Sätze hinweg hin und her zu schalten, was komplexe Werkzeugbahnübergänge vereinfacht.

Siemens verfügt außerdem über ein spezielles Framework für die Positionierung von Drehachsen und Spindeln. Unabhängig vom aktiven G90/G91-Modus können Bediener Spindel- oder Drehachszielkoordinaten mit DC(...) (direktes Anfahren auf kürzestem Weg), ACP(...) (absolute positive Richtung, Drehung im Uhrzeigersinn zum Ziel) oder ACN(...) (absolute negative Richtung, Drehung gegen den Uhrzeigersinn zum Ziel) programmieren. Im Hintergrund koordiniert Siemens die inkrementelle Programmierung mit aktiven Frames. Die Maschinendateneinstellung SD42440 $SC_FRAME_OFFSET_INCR_PROG steuert, ob aktive Nullpunktverschiebungen während einer inkrementellen G91-Bewegung additiv bewertet und verfahren werden, und SD42442 $SC_TOOL_OFFSET_INCR_PROG bestimmt, ob geänderte Werkzeuglängenkompensationen gleichzeitig während G91-Bewegungen verfahren werden, was Entwicklern umfangreiche Möglichkeiten zur Anpassung der Hintergrundkinematik bietet.

Mitsubishi

Mitsubishi-CNC-Steuerungen bieten eine flexible Koordinatenzielbestimmung, die sich durch die einzigartige Fähigkeit auszeichnet, multiple G90- und G91-Modi innerhalb desselben Satzes zu verarbeiten (z. B. G90 X300. G91 Y100. ;). Dies ermöglicht es Programmierern, gleichzeitig eine Achse auf eine absolute Koordinate zu fahren, während eine andere um eine relative Distanz verfahren wird, ohne separate Sätze schreiben zu müssen. Standard-Frässysteme verwenden modale G90- und G91-Befehle, während Drehmaschinensysteme standardmäßig unterschiedliche alphabetische Adressen (X/Z absolut, U/W inkrementell) verwenden. Mitsubishi stellt jedoch den Parameter #1076 AbsInc bereit, um diese Adressbeschränkung bei Drehmaschinen aufzuheben; das Setzen von #1076 auf 0 ermöglicht es Standard-Drehmaschinensteuerungen, Koordinaten stattdessen über modale G90/G91-G-Codes umzuschalten. In Drehmaschinenkonfigurationen, die mit den G-Code-Listen 6 oder 7 arbeiten, ersetzen die Befehle G190 und G191 das G90/G91, und die Verwendung des Standard-G90/G91 in diesen Listen löst einen P34-Programmfehler-Alarm aus.

Ein weiteres bemerkenswertes Mitsubishi-Merkmal ist der Parameter #1126 PB_G90 (Wiedergabe G90). Dieser Parameter bestimmt, wie manuelle Achs-Jog-Koordinaten während des Playback Editing aufgezeichnet werden. Wenn er auf 1 eingestellt ist, werden Jog-Bewegungen als absolute Koordinaten aufgezeichnet; wenn er auf 0 eingestellt ist, werden sie als inkrementelle Distanzen aufgezeichnet, was manuelle Teach-in-Zyklen in der Werkstatt beschleunigt. Trotz dieser Vielseitigkeit implementiert Mitsubishi eine strenge Regel für die Zirkularinterpolation: Alle Kreisbogenmittelpunkte (I, J, K) und Kreisradien (R) werden strikt als inkrementelle Werte vom Startpunkt des Bogens aus ausgewertet, selbst wenn der absolute Modus G90 aktiv ist. Der Versuch, absolute Koordinaten für Kreisbogenmittelpunkte zu programmieren, verzerrt die Werkzeugbahn und führt zu Ausschuss. Wenn darüber hinaus fortschrittliche Zyklen wie G54.4 (Werkstück-Lagefehlerkompensation) verwendet werden, müssen Bediener sofort einen absoluten G90-Befehl im ersten Verfahrsatz programmieren; ein G91-Befehl unmittelbar nach G54.4 führt dazu, dass die Maschine relativ zur unkompensierten physischen Position verfährt, was Werkzeugkollisionen verursacht.

Markenvergleich

Merkmal	Fanuc	Siemens	Mitsubishi
Syntax & Koordinatenumschaltung	Modales G90/G91 auf M-Serie. T-Serie Drehmaschine verwendet absolute (X/Z/C) vs. inkrementelle (U/W/H) Adressen.	Modales G90/G91 in nativen/ISO-Modi. Unterstützt nicht-modale Inline-Erweiterungen `AC(...)`, `IC(...)`, `DC(...)`, `ACP(...)` und `ACN(...)`.	Modales G90/G91 auf M-Serie. Drehmaschinen verwenden Adresscodes (X/Z vs. U/W) oder modales G90/G91 über Parameter #1076. Drehmaschinen-G-Code-Listen 6/7 verwenden G190/G191.
Mischblöcke (ABS & INC im selben Satz)	Nicht unterstützt auf Bearbeitungszentren. Unterstützt auf Drehmaschinen über separate Adressbuchstaben X/Z und U/W.	Nativ unterstützt unter Verwendung von nicht-modalen `AC(...)`- / `IC(...)`-Modifikatoren für bestimmte Achsen.	Nativ unterstützt durch Ermöglichen mehrerer modaler G90- und G91-Koordinatendefinitionen in einem Satz.
Interpretation von Kreisbogenmittelpunkt & -radius	Interpretiert basierend auf dem aktiven G90/G91-Modus oder der Systemkonfiguration.	Interpretiert basierend auf dem Programmierstil; unterstützt inline `AC`- und `IC`-Modifikatoren für Kreisbogenmittelpunkte.	Strikt als inkrementelle Werte ausgewertet (I, J, K, R), unabhängig davon, ob G90 aktiv ist.
Positionierung von Drehachsen & Spindeln	Basierend auf modalem G90/G91 oder dauerhaft auf absolut gesperrt über Parameter 5500 Bit 4.	Absolut auf kürzestem Weg (`DC`), absolut in positiver Richtung (`ACP`) und absolut in negativer Richtung (`ACN`) werden nativ unterstützt.	G90-Bewegungen auf Positionierachsen müssen mit dem vordefinierten Indexierschritt-Parameter übereinstimmen, um Alarme zu vermeiden.
Playback-Jog-Aufzeichnung	— (keine Quelle)	— (keine Quelle)	Konfigurierbar über Parameter #1126 (0 = als inkrementell aufgezeichnet, 1 = als absolut aufgezeichnet).
Koordinatensperre für MDI-Modus	Unterstützt über Parameter 3401 (MAB/ABS-Bits), um die Ausführung im MDI-Modus als streng absolut oder inkrementell zu erzwingen.	— (keine Quelle)	— (keine Quelle)

Technische Analyse

Eine analytische Bewertung der Steuerungen von Fanuc, Siemens und Mitsubishi offenbart unterschiedliche Architekturphilosophien im Koordinatenmanagement. Fanuc setzt auf robuste Sicherheitsmargen und physische Isolation. Durch die feste Zuordnung von Drehmaschinen-G-Code-System A zu eindeutigen Adressbuchstaben (X/Z/C vs. U/W/H) und das Ermöglichen von MDI-Panel-Overrides über Parameter 3401 priorisiert Fanuc die strukturelle Vermeidung von Bedienerfehlern und stellt sicher, dass manuelle Eingaben und aktive Programme mathematisch isoliert bleiben. Im Gegensatz dazu bietet Siemens eine unvergleichliche Programmierdichte und kinematische Flexibilität. Durch die Einbettung nicht-modaler Modifikatoren (AC und IC) direkt in den Basis-Interpreter macht Siemens das Umschalten zwischen G90- und G91-Modi überflüssig, sodass Programmierer komplexe räumliche Übergänge (wie schräges Eintauchen) in einer einzigen kompakten Codezeile ausführen können. Darüber hinaus bietet die einzigartige Spindel- und Modulo-Drehachspositionierung von Siemens (über DC, ACP, ACN) eine tiefgehende kinematische Kontrolle, ohne den Koordinatenzustand des Hauptprogramms zu verändern.

Mitsubishi nimmt eine äußerst vielseitige Zwischenstellung ein, indem es die absolut/inkrementelle Syntax von Fanuc und Siemens kombiniert und gleichzeitig eigene, flexible Lösungen anbietet. Mitsubishi ist einzigartig, da es mehrere modale Definitionen innerhalb desselben Satzes erlaubt (z. B. G90 X... G91 Y...), was der Siemens-Fähigkeit für gemischte Koordinaten entspricht, jedoch Standard-G-Codes anstelle von Inline-Funktionen verwendet. Allerdings erlegt Mitsubishi strenge mathematische Einschränkungen auf, wie etwa die permanente inkrementelle Behandlung von Kreisbogenmittelpunkten (I, J, K) und Kreisradien (R). Dies ist ein entscheidender Unterschied zu Fanuc und Siemens, wo die Kreisbogenmittelpunkt-Interpolation je nach Parametrierung dem aktiven absoluten Koordinatenmodus folgen kann. Mitsubishi integriert auch spezielle Werkstatt-Tools wie den Parameter #1126, der bestimmt, wie manuelle Handradbewegungen während des konventionellen Playback Editing gespeichert werden, was eine hohe Anpassungsfähigkeit für manuelle Einrichtprozesse bietet.

Programmbeispiele

Fanuc-Programmierbeispiel

O1001 (FANUC FRAESDEMO) ;
G90 G54 G00 X0. Y0. Z10. ; (Absolute Positionierung relativ zu G54 Werkstueck-Nullpunkt)
G43 H01 Z2. ; (Werkzeuglaengenkompensation anwenden)
G01 Z-5. F200 ; (Linearer Eintauchschritt im absoluten G90-Modus)
G91 X50. Y30. ; (Umschalten auf inkrementell; verfaehrt X+50mm, Y+30mm von der aktuellen Position)
X20. ; (Inkrementeller Schritt; verfaehrt weitere X+20mm)
G90 X100. Y50. ; (Rueckkehr zu absolut; Werkzeug verfaehrt direkt zur Koordinate X100.0, Y50.0)
G00 Z10. ; (Werkzeug auf Z10.0 im absoluten Modus zurueckziehen)
M30 ;

Fanuc Trockenlauf (dry run) Pfadanalyse

Satz 2 (G90 G54 G00 X0. Y0. Z10.): Der Interpreter etabliert die absolute Programmierung. Die Achsen verfahren im Eilgang zu den Koordinaten X = 0.0, Y = 0.0, Z = 10.0, relativ zum aktiven Werkstück-Koordinatensystem (G54).
Satz 3 (G43 H01 Z2.): Aktiviert die Werkzeuglängenkompensation (G43) unter Verwendung des in Register H01 gespeicherten Offsets und positioniert die Spindelstirnseite sicher bei Z = 2.0.
Satz 4 (G01 Z-5. F200): Das Werkzeug verfährt linear im Vorschub auf eine Tiefe von exakt -5.0 mm unter dem Werkstück-Nullpunkt mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 200 mm/min.
Satz 5 (G91 X50. Y30.): Schaltet die Koordinateninterpretation auf inkrementell um. Das Werkzeug verfährt X+50.0 mm und Y+30.0 mm von seiner aktuellen Position und erreicht die absoluten Koordinaten X = 50.0, Y = 30.0.
Satz 6 (X20.): Befindet sich immer noch im modalen Zustand G91. Das Werkzeug macht einen weiteren Schritt von X+20.0 mm und kommt bei den absoluten Koordinaten X = 70.0, Y = 30.0 an.
Satz 7 (G90 X100. Y50.): Schaltet die Koordinaten zurück in den absoluten G90-Modus. Das Werkzeug fährt direkt zur physischen Koordinate X = 100.0, Y = 50.0.
Satz 8 (G00 Z10.): Fährt im Eilgang vertikal auf die Koordinate Z = 10.0, wodurch das Werkstück sicher freigefahren wird.

Siemens-Programmierbeispiel

N10 G290 (In nativen Siemens-Modus umschalten)
N20 G90 G00 G54 X0 Y0 Z10 T1 D1 S2500 M03 (Modale absolute Positionierung, Werkstueck-Nullpunkt und Werkzeug-Offsets aktivieren)
N30 G01 Z2 F500 (Vorschub auf absolute Position Z2)
N40 X50 Y50 (Linearer Vorschub zur Koordinate X50, Y50)
N50 X=IC(30) Y=AC(80) (Absolut und inkrementell in einem Satz mischen: X verfaehrt relativ +30mm, Y auf absolut 80mm)
N60 G91 X20 Y10 (Modaler Wechsel auf inkrementell: X verfaehrt +20mm, Y +10mm)
N70 G90 Z50 (Modaler Wechsel auf absolut: Z zieht auf absolute Koordinate 50mm zurueck)
N80 M30

Siemens Trockenlauf Pfadanalyse

Satz N20 (G90 G00 G54 X0 Y0 Z10): Der Interpreter aktiviert die modale absolute Positionierung (G90) und wählt den Werkstück-Nullpunkt unter Verwendung des Werkstück-Koordinatensystems (G54) aus. Die Spindel verfährt im Eilgang zu den Koordinatenpositionen X = 0.0, Y = 0.0, Z = 10.0.
Satz N30 (G01 Z2 F500): Das Werkzeug verfährt linear im Vorschub auf eine absolute Tiefe von Z = 2.0 mit 500 mm/min.
Satz N40 (X50 Y50): Das Werkzeug verfährt auf die absoluten Koordinaten X = 50.0, Y = 50.0.
Satz N50 (X=IC(30) Y=AC(80)): Ein nicht-modaler Mischdimensionierungssatz. Die X-Achse verfährt eine inkrementelle Distanz von +30.0 mm von ihrer aktuellen Position und erreicht die absolute Koordinate X = 80.0. Gleichzeitig verfährt die Y-Achse zur absoluten Koordinatenposition Y = 80.0. Der übergeordnete modale Zustand G90 bleibt unbeeinflusst.
Satz N60 (G91 X20 Y10): Der modale Zustand wechselt auf inkrementell G91. Das Werkzeug verfährt relative Distanzen von X+20.0 mm und Y+10.0 mm und erreicht die absoluten Koordinaten X = 100.0, Y = 90.0.
Satz N70 (G90 Z50): Die Koordinateninterpretation kehrt zum modalen absoluten Zustand G90 zurück. Die Z-Achse zieht direkt auf die absolute Zielkoordinate Z = 50.0 zurück.

Mitsubishi-Programmierbeispiel

% (MITSUBISHI GEMISCHTE DEMO)
N10 G90 G00 G54 X0. Y0. Z20. S2000 M03 ; (Absoluter Eilgang zu G54 Werkstueck-Nullpunkt)
N20 G01 Z2. F600 ; (Vorschub auf absolute Position Z2.0)
N30 G90 X200. G91 Y50. ; (Gleichzeitig absolutes X und inkrementelles Y im selben Satz)
N40 X10. G90 Y150. ; (Befehlskonflikt-Aufloesung: X ist inkrementell 10mm, Y ist absolut 150mm)
N50 G90 G00 Z20. ; (Absoluter Rueckzug auf Z20.0)
N60 M30 ;
%

Mitsubishi Trockenlauf Pfadanalyse

Satz N10 (G90 G00 G54 X0. Y0. Z20.): Aktiviert den absoluten G90-Modus und positioniert das Werkzeug relativ zum Werkstück-Koordinatensystem (G54). Die Achsen verfahren im Eilgang zu den Koordinatenpositionen X = 0.0, Y = 0.0, Z = 20.0.
Satz N20 (G01 Z2. F600): Das Werkzeug verfährt linear im Vorschub auf eine absolute Zieltiefe von Z = 2.0 mit 600 mm/min.
Satz N30 (G90 X200. G91 Y50.): Verarbeitet mehrere Koordinatenbefehle. Die X-Achse verfährt direkt zur absoluten Koordinatenposition X = 200.0. Gleichzeitig legt die Y-Achse eine inkrementelle Distanz von +50.0 mm relativ zu ihrer Startposition (Y = 0.0) zurück und erreicht die absolute Koordinate Y = 50.0.
Satz N40 (X10. G90 Y150.): Da G91 der letzte Befehl in Satz N30 war, ist der aktive modale Zustand inkrementelles G91. Die X-Achse legt eine inkrementelle Distanz von +10.0 mm zurück (und erreicht X = 210.0). Gleichzeitig zwingt der Inline-Befehl G90 die Y-Achse, direkt zur absoluten Koordinatenposition Y = 150.0 zu verfahren.
Satz N50 (G90 G00 Z20.): Etabliert wieder das modale absolute G90. Die Achsen verfahren im Eilgang vertikal zur absoluten Koordinate Z = 20.0.

Fehleranalyse

Marke & Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache & Behebung
Fanuc: PS5074	Gleichzeitige Programmierung doppelter absoluter und inkrementeller Adressen für dieselbe Achse im selben Drehmaschinensatz unter G-Code-System A (z. B. Programmierung von X und U in einer Zeile).	Sofortiger Zyklus-Stopp; Steuerung zeigt die Alarmmeldung "ADDRESS DUPLICATION ERROR" an.	Absolut- und Inkrementalschritte in separaten Sätzen programmieren. Sicherstellen, dass Drehprogramme Adressbuchstaben (wie X und U) nicht auf einer einzelnen Koordinatenzeile mischen.
Fanuc: PS1090 / SR1090	Formatfehler des NC-Programms, wenn Parameter ESL auf 0 steht und Sätze ohne ausreichende Leerzeichen oder Dezimalpunkte befohlen werden.	Der Interpreter liest das Programm nicht weiter und zeigt "PROGRAM FORMAT ERROR" an.	Formatsyntax durch Hinzufügen der erforderlichen Leerzeichen und expliziter Dezimalpunkte korrigieren (z. B. schreiben Sie `G90 G01 X100.0 Y50.0 ;` statt `G90G01X100y50 ;`).
Siemens: Alarm 61805	Ein Achskoordinatenwort erhält im selben Satz gleichzeitig widersprüchliche absolute und inkrementelle Modifikatoren (z. B. Programmierung von `X=AC(100)` und `X=IC(10)`).	NC-Start ist gesperrt; der Zyklus stoppt sofort mit dem Alarm "Value programmed absolute and incremental".	Doppelte oder widersprüchliche Adressmodifikatoren im Achssatz identifizieren und entfernen. Sicherstellen, dass nur ein absoluter oder inkrementeller Modifikator pro Achswort aktiv ist.
Siemens: Alarm 10255 / 15100	Aufruf von kontinuierlichen Bearbeitungszyklen (wie G71-Schruppen) im ISO-Dialektmodus, ohne die Standard-Übergangscodes G00/G01 und G90/G94 einzufügen.	Der Zyklus bricht während der Ausführung ab; die Steuerung zeigt einen Koordinatenübergangs- oder Dialektformatfehler an.	Korrekte Übergangs-Bewegungsbefehle (G00/G01) und Koordinatenbefehle (G90) in den NC-Zeilen direkt vor dem Zyklusaufruf einfügen.
Mitsubishi: Indexschritt-Fehler	Ein absoluter G90-Befehl leitet eine Rundtischachse zu einer Koordinate, die kein ganzzahliges Vielfaches des vordefinierten Indexschrittparameters ist.	Das Programm stoppt sofort während der Ausführung; der Bildschirm zeigt eine Fehlermeldung an.	Programmierte Koordinate so ändern, dass sie mathematisch mit dem Indexschrittparameter des Systems übereinstimmt (z. B. Ausrichtung des Achsziels auf 2-Grad- oder 5-Grad-Schritte).
Mitsubishi: Alarm P34	Der Programmierer befiehlt G90, G91, G190 oder G191 auf einer Maschinenkonfiguration, deren aktiver G-Code-Listenstandard dieses Befehlsformat nicht unterstützt.	Sofortiges Überspringen des Satzes oder Zyklus-Stopp; der Bildschirm zeigt "P34 Program Error".	Den korrekten, mit der aktiven G-Code-Liste der Maschine kompatiblen Koordinatenumschaltcode überprüfen und programmieren (z. B. Verwendung von G190/G191 anstelle von G90/G91 auf Drehmaschinen-Listen 6/7).

Anwendungshinweis

Ein verheerender Maschinencrash, bei dem das Werkzeug ungebremst in das rotierende Spannfutter oder eine massive Spannpratze schmettert, ist die direkte Folge einer inkorrekten Parametrierung bei manuellen Eingriffen oder aktiven Kompensationszyklen. Auf Fanuc-Steuerungen hängt die Bahnwiederaufnahme nach einer manuellen Handrad-Unterbrechung (um etwa ein Werkzeug zu inspizieren) vollständig von Parameter 7001 Bit 1 (ABS) ab. Steht dieser Parameter auf 0, berechnet die CNC beim Programmfortsetzungsbefehl je nach aktivem G90- oder G91-Modus grundlegend unterschiedliche Verfahrvektoren. Ohne verlässliche Absolutbahn-Erzwingung verfährt die Achse unvorhersehbar, was zu massiver Spindelbeschädigung und teurem Ausschuss führt. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl: Die Festlegung von Parameter 7001 auf 1 ist im Betrieb unverzichtbar, um in beiden Modi denselben absoluten Rücklaufweg zu erzwingen.

Ein ebenso kritisches Schadensszenario zeigt sich auf Mitsubishi-Steuerungen beim Zusammenwirken von eklenebilir G91-Schritten und aktiven Versatzkompensationen wie G54.4 (Werkstück-Lagefehlerkompensation). Da der G54.4-Befehl ein mathematisches Korrekturgitter ohne unmittelbare Achsbewegung berechnet, führt ein direkt nachfolgender inkrementeller G91-Schritt dazu, dass das Werkzeug von der unkompensierten physischen Position aus verfährt. Der Fräser weicht unbemerkt ab und rammt die Schraubstockbacke oder das Spannmittel. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Die Prozesssicherheit gebietet es daher, unmittelbar nach jedem Kompensationsaufruf zwingend einen G90-Absolutbefehl im ersten Verfahrsatz zu programmieren, um das Werkzeug sicher an der korrigierten Bauteilgeometrie auszurichten und Maßfehler auszuschließen.

Fazit

Die prozesssichere Vermeidung von Ausschuss und mechanischen Schäden erfordert eine kompromisslose Standardisierung der CNC-Sicherheitsheader. Jedes Hauptprogramm muss in seinem initialen Sicherheitsblock den aktiven Koordinatenstatus unmissverständlich deklarieren und diesen nach jedem Unterprogrammaufruf, jedem Handrad-Eingriff und jedem Nullpunktwechsel redundant wiederholen. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Gleichzeitig müssen die Boot-Parameter (wie Fanuc 3402.3 oder Mitsubishi #1073) auf allen Maschinen in der Werkstatt einheitlich abgeglichen sein, um eine identische Systemreaktion bei jedem Kaltstart zu garantieren. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Nur durch die Etablierung starrer Prüfprotokolle und regelmäßiger WCS-Audits sichern CNC-Betriebe die notwendige geometrische Präzision und bewahren teure Motorspindeln vor verheerenden Kollisionsschäden.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie beeinflusst der G90/G91-Modus das Verhalten von programmierbaren Nullpunktverschiebungen über G10 auf Fanuc-Steuerungen?

G10-Befehle nutzen den aktiven Koordinatenmodus als Berechnungsfilter: Im absoluten G90-Modus überschreibt der im G10-Satz definierte Wert das bestehende Register vollständig. Im inkrementellen G91-Modus hingegen wird der Wert mathematisch zum vorhandenen Offset addiert. Fehlende Überprüfungen dieses modalen Status vor dem Ausführen von G10 führen häufig zu schweren Crashs. Praktische Maßnahme: Fügen Sie in jedem G10-Schreibbefehl explizit den gewünschten Modus im selben Satz ein (z. B. G90 G10 L2 P1 X...), um Fehlinterpretationen durch vorherige Modalschaltzustände sicher auszuschließen.

Welche Gefahr besteht bei inkrementellen Programmschritten (G91) nach einem externen Signal wie 'Restweg löschen' auf Siemens-Steuerungen?

Wird eine verfahrbewegung durch ein externes Signal vorzeitig abgebrochen, verbleibt die Achse an einer willkürlichen Zwischenposition. Wenn die nachfolgenden Sätze inkrementell befohlen werden, verfahren sie ausgehend von diesem unvorhersehbaren Haltepunkt, was die gesamte nachfolgende Bahn räumlich verschiebt. Dies führt unweigerlich zu Maßfehlern oder Kollisionen mit Spannmitteln. Praktische Maßnahme: Programmieren Sie nach jeder Bewegungsunterbrechung oder jedem externen Achsstopp den ersten Ausweich- oder Positioniersatz zwingend in absoluten Koordinaten (G90) oder nutzen Sie inline AC-Koordinaten, um das Werkzeug wieder an eine feste physikalische Referenz zu binden.

Warum müssen Kreisbogenzentren (I, J, K) und Kreisradien (R) auf Mitsubishi-Steuerungen unabhängig vom aktiven G90-Modus geprüft werden?

Mitsubishi-Steuerungen werten Kreisbogenmittelpunkte bei Zirkularinterpolationen unabhängig vom aktiven G90-Modus prinzipiell als inkrementelle Dimensionen aus. Wenn ein Programmierer fälschlicherweise absolute Koordinatenwerte für diese Zielsätze verwendet, führt dies zu einer massiven Bahnverzerrung, Werkzeugbruch und sofortigem Bauteilausschuss. Praktische Maßnahme: Nutzen Sie bei der Programmerstellung eine CAD/CAM-Postprozessor-Konfiguration, die I, J und K grundsätzlich als relative Distanzvektoren ausgibt, und prüfen Sie kritische Radien vor dem Maschinenstart in der 3D-Simulation auf Maßhaltigkeit.

G90 und G91: Absolute vs. inkrementelle CNC-Programmierung