Worms – Koordinatensysteme und Bearbeitungssicherheit

Koordinatensysteme, Maschinennullpunkt und Sicherheit (Mazak EIA/ISO & Siemens Sinumerik)

Der EvoSpline NC Generator erzeugt reinen ISO/DIN-G-Code (EIA/ISO für Mazak-Maschinen und DIN 66025 für Siemens Sinumerik). Wenn Sie gewöhnlich mit dialoggeführten Systemen wie Mazatrol oder ShopTurn arbeiten, müssen Sie genau darauf achten, wie Werkzeugkoordinaten, Werkzeugwechselpunkte, Steigungsrichtungen sowie die Einheiten-G-Codes im reinen NC-Code definiert werden.

1. Werkstück-Koordinatensystem (WCS) und Polarität der Z-Achse

In der standardmäßigen CNC-Drehprogrammierung sind alle Positionen, die hinter der Planfläche des Werkstücks liegen (in Richtung Spindelstock / Spannfutter), mit einem negativen Vorzeichen (-) versehen.

  • Z = 0: Wird typischerweise auf die fertige Planfläche des Werkstücks gelegt.
  • Z-Start und Z-End: Definieren den Arbeitsbereich des Gewindedrehens entlang der Z-Achse (z. B. Z-Start: 2.00 mm, Z-End: -65.00 mm).

2. Überprüfung der Gangrichtung (Schnecke rechtsgängig / linksgängig)

Überprüfen Sie vor dem Generieren des Codes stets das Feld Worm hand in der Anwendung.

EvoSpline berechnet automatisch, ob die Schnecke rechtsgängig (Right-hand) oder linksgängig (Left-hand) ausgeführt wird, indem zwei Parameter gleichzeitig ausgewertet werden:

  1. Verfahrrichtung der Z-Achse: Zerspanung in Richtung Futter (Z-Start > Z-End) gegenüber Zerspanung in Richtung Reitstock (Z-Start < Z-End).
  2. Drehsinn der Arbeitsspindel: Rechtslauf (M3) gegenüber Linkslauf (M4).

⚠ Praxishinweis: Stellen Sie vor dem Start an der Maschine immer sicher, dass die in der Software ermittelte Gewinderichtung (Worm hand) exakt mit der technischen Zeichnung übereinstimmt.

3. Werkzeugwechselpositionen in absoluten Maschinenkoordinaten

Die Eingabefelder Tool change pos X und Tool change pos Z definieren die absoluten Koordinaten, die der Werkzeugrevolver zu zwei entscheidenden Zeitpunkten anfährt:

  1. Programmstart: Die Maschine schwenkt das Werkzeug an dieser Position sicher ein, bevor die Zustellung an das Werkstück erfolgt.
  2. Programmende: Nach Abschluss aller Durchgänge kehrt der Revolver hierher zurück, um gefahrloses Messen, Entgraten oder Entladen des Werkstücks zu gewährleisten.

Verhalten der jeweiligen Steuerungssysteme:

  • Mazak (EIA/ISO) – G53-Logik:
    EvoSpline generiert Werkzeugwechselbewegungen unter Verwendung des Befehls G53 (Maschinenkoordinatensystem).
    Diese Werte sind vollständig unabhängig von der aktiven Werkstück-Nullpunktverschiebung (G54, G55 usw.). Selbst wenn der Werkstücknullpunkt um 200 mm tiefer in das Futter verlegt wird, stoppt der Werkzeugträger immer an derselben physischen Position im Maschinenraum.
  • Siemens Sinumerik – SUPA– und D0-Logik:
    Für Siemens-Steuerungen erzeugt der Generator folgende Sätze: SUPA G0 X... D0 SUPA G0 Z... D0
  • SUPA unterdrückt satzweise alle einstellbaren Nullpunktverschiebungen (G54–G599), Frame-Verschiebungen und Basistransformationen.
  • D0 wählt die Schneidenkorrektur für diese Verfahrbewegung explizit ab. Dies garantiert, dass der Revolver eine feste, kollisionsfreie Maschinenkoordinate anfährt – völlig unabhängig von aktiven Werkzeuglängen oder Bauteilnullpunkten.

💡 Maschinenkoordinaten ermitteln:

Wenn Ihnen die exakten Referenzgrenzen der Maschine nicht vorliegen, können Sie vorübergehend 0 eintragen (häufig eine sichere Referenzposition, insbesondere in X). Alternativ können Sie den Werkzeugschlitten per Handrad an eine sichere Wechselposition verfahren, die Maschinenkoordinaten vom Bildschirm ablesen und in EvoSpline übernehmen.

4. Sicherheitsabstand beim Rückzug (Retract distance)

Der Wert Retract distance legt fest, um welchen Betrag in der X-Achse die Schneidplatte nach jedem Gewindedurchgang abhebt, bevor der Eilgang-Rückzug auf die Position Z-Start erfolgt.

  • Dieser Wert muss so gewählt werden, dass eine freie Rückzugsbewegung ohne Kollision mit dem Außendurchmesser des Werkstücks, den Spannbacken oder dem Reitstockkörper sichergestellt ist.

5. Maßeinheiten und G-Codes zur Systemanwahl

CNC-Steuerungen nutzen unterschiedliche Vorbereitungscodes zur Deklaration des Einheitensystems. Ein Start des Programms im falschen Modus führt zu massiven Achsskalierungsfehlern oder schweren Werkzeugkollisionen.

SteuerungssystemMetrischer Modus (mm)Zölliger Modus (Inch)
Mazak (EIA/ISO)G21G20
Siemens SinumerikG71G70
  • Worms Module (Metric): Generiert alle Koordinaten, Vorschübe und Gewindesteigungen im metrischen System (mm).
  • Worms Module (Imperial): Gibt alle Abmessungen, Plattengeometrien und Vorschübe im zölligen System (in) aus.
  • ⚠ Wichtig: Vergewissern Sie sich vor dem Zyklusstart stets, dass sich die Drehmaschine im passenden Einheitenmodus (G20/G21 für Mazak bzw. G70/G71 für Sinumerik) befindet.

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