Landesberufsschule
KNITTELFELD
SINUMERIK 840D
DREHEN
Bern 09/03 sinum-drehen-skriptum
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
NC- und CNC-Werkzeugmaschinen:
NC-Maschinen:
Anfang der f�nfziger Jahre wurden in Amerika die ersten NC-Maschinen entwickelt.
NC steht f�r NUMERICAL CONTROL, was  numerisch gesteuert hei�t.
Eine NC-Maschine wird also durch Zahlen (numerisch) gesteuert.
Das Erstellen des Programmes geschieht bei NC-Maschinen nicht an der Maschine,
sondern meistens in der Arbeitsvorbereitung des Betriebes an einem entsprechenden
Programmierplatz. Das fertige NC-Programm wird dann der Maschine meistens in Form
eines Lochstreifens oder einer Lochkarte zugef�hrt.
CNC-Maschine:
Eine Weiterentwicklung, Anfang der siebziger Jahre, der NC-Maschinen sind die
CNC-Maschinen.
CNC ist die Abk�rzung f�r COMPUTERIZED NUMERICAL CONTROL.
Diese Maschinen sind im Gegensatz zu den NC-Maschinen mit einem frei programmier-
baren Mikrocomputer ausgestattet, der mit den eingegebenen Daten Berechnungen
durchf�hrt und die Maschine somit steuert
(Steuerung = Hardware + Software).
�u�ere Zeichen einer CNC-Maschine sind
der Bildschirm f�r die Programmanzeige
und die Tastatur f�r die Programmeingabe
bzw. Programm�nderung.
Ein weiteres typisches Merkmal gegen�ber
NC-Maschinen ist der Programmspeicher,
der Platz f�r etliche Programme bietet.
Planung des Fertigungsablaufes:
Bei einer CNC-Maschine muss die gesamte Planung des Fertigungsablaufes durchgef�hrt
werden, bevor die eigentliche Bearbeitung erfolgt.
Kenngr��en zur Erstellung eines Bearbeitungsplanes:
Teilzeichnung: Geometrische Form mit Ma�en und Toleranzen, Oberfl�chen-
beschaffenheit, sowie Werkstoff und diverse Zusatzangaben.
CNC-Maschine:
Gr��e des Arbeitsbereiches, Antriebsleistung, Bauweise der Maschine,
Spannm�glichkeiten, Werkzeugaufspannm�glichkeit etc.
Rohteildaten: Form, Gr��e und Oberfl�chenbeschaffenheit des Rohteils.
Spannmittel: z.B.: Dreibackenfutter, Planscheibe etc.
Werkzeuge: z.B.: Schruppstahl, Schlichtstahl, Abstichstahl etc.
Schnittdaten: Schnittgeschwindigkeit, Vorschub oder Vorschubgeschwindigkeit,
Schnitttiefe, Schnittaufteilung, Verwendung entsprechender
Zyklen.
Sonstige Einstelldaten: Konstante Schnittgeschwindigkeit, Spindeldrehsinn,
K�hlmittelverwendung, Spindeldrehzahlbegrenzung etc.
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 01
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
Koordinatensystem:
Lage der Koordinatenachse (DIN 66217) und entsprechender Nullpunkte (DIN 66257) an
Werkzeugmaschinen (in diesem Fall an einer Schr�gbettmaschine).
R
Werkzeug
Referenzpunkt
+X
Pinole
M A W
+Z
-Z
-X
Maschinennullpunkt: Anschlagpunkt: Werkst�cknullpunkt:
Er ist der Ursprung des Er ist von der Breite Er ist vom Programmierer
Maschinenkoordinaten- des Spannmittels frei w�hlbar und wird an
systems. abh�ngig. eine sinnvolle Stelle gelegt.
(z.B.: Stirnfl�che des Drehteils X0 und Z0)
Absolutma�- und Inkrementalma�eingabe (Kettenma�eingabe):
G90 Absolutma�eingabe (Einschaltzustand)
Alle Punkte werden vom selben Bezugspunkt (aktueller Werkst�cknullpunkt) aus
angegeben. Das Werkzeug verf�hrt AUF eine programmierte Position.
(Beim Drehen werden bei dieser Absolutma�eingabe die X-Werte als Durchmesser verstanden.)
Beispiel:
Punkt
P6 P5 Ma�angabe
0 G01 X20 Z0
P4 P3
1 G01 X30 Z-5
P1
P2
2 G01 X30 Z-20
P0 (Start)
3 G01 X40 Z-20
4 G01 X40 Z-35
5 G01 X60 Z-45
5
6 G01 X60 Z-65
20
35
45
65
G91 Inkrementalma�eingabe (Kettenma�eingabe)
Jeder programmierte Punkt wird f�r den n�chsten zu programmierenden Punkt
zum Nullpunkt, d.h. Die Ma�angaben beziehen sich auf die letzte programmierte
Position des Werkzeuges. Das Werkzeug verf�hrt UM eine Strecke auf die
n�chste Position.
(Beim Drehen werden bei dieser inkrementellen Ma�eingabe (Kettenma�eingabe) die X-Werte
als Durchmesserdifferenz verstanden.)
Beispiel:
Punkt Ma�angabe
P6 P5
0 G01 X20 Z0
1 G91 G01 X10 Z-5
P4 P3
P1
P2 2 G01 X0 Z-15
P0 (Start)
3 G01 X10 Z0
4 G01 X0 Z-15
5 G01 X20 Z-10
20 10 15 15 5 6 G01 X0 Z-20
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
60
30
40
20
60
30
40
20
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 02
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
Erstellen von CNC-Programmen:
Ein CNC-Programm muss die f�r die Bearbeitung des zu fertigenden Teiles notwendigen
geometrischen Informationen (bei der SINUMERIK im Unterprogramm) und technologische
Informationen, wie Vorschub, Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl etc., sowie die notwendigen
Schaltbefehle, wie Arbeitsspindeldrehrichtung und einschalten, K�hlmittel einschalten,
Drehzahlbegrenzung, Werkzeughalteplatzaufruf etc. (bei der SINUMERIK im
Hauptprogramm) enthalten.
Programmverwaltung: (bei SINUMERIK 840 D)
Werkst�ckverzeichnis NAME.WPD
Hauptprogramm NAME.MPF
Unterprogramm NAME.SPF
(Konturprogramm)
Programmaufbau:
Programmanfang (NAME.MPF f�r Hauptprogramm und NAME.SPF f�r Unterprogramm)
Programms�tze (siehe n�chster Punkt im Skriptum)
Programmende (M30 f�r Hauptprogramm und M17 f�r Unterprogramm)
Satzaufbau:
Die gesamte Bearbeitung an einer CNC-Maschine wird in Einzelschritte oder
Zyklen zerlegt.
Jeder Bearbeitungsschritt wird der Steuerung in einem Programmsatz eingegeben.
Ziffernfolge
Programmsatz:
Z.B.: N30 G00 X30 Z0 F0.2 LF
N65 T1 D1 M04 M08 LF
Adressbuchstabe
Linefeed (f�r Satzende)
Wort
Ein Satz ist aus einzelnen Worten aufgebaut, wobei zwischen jedem Wort
ein Leerzeichen gesetzt werden muss.
Ein Wort besteht aus einem Adressbuchstaben (z.B.: N, G, X, Z etc.) und
einer Ziffernfolge mit Vorzeichen (z.B.: 00 0der 30 oder 0.3 etc.).
Dabei setzt man bei einem positiven Wert KEIN Vorzeichen.
ACHTUNG: Als Dezimalkomma wird ein PUNKT eingegeben.
Beispiele f�r Adressbuchstaben und ihre Bedeutung:
Bewegung in Richtung der entsprechenden Achsen
X, Y, Z...
Wegbedingung
G...
Zusatzfunktion (Schaltfunktion)
M...
Satznummer
N...
(Eine Nummerierung dient der besseren Kennzeichnung und
sp�teren Orientierung im Programm, wird meist in 5-er Schritten
durchgef�hrt und ist bei der SINUMERIK jedoch nicht erforderlich)
F... Vorschub f [mm] (Millimeter pro Umdrehung) bei G95
S... konstante Schnittgeschwindigkeit vc [m/min] bei G96 und
Spindeldrehzahl n [1/min] bei G97
T... Werkzeughalteplatz
D... Werkzeugkorrektur
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 03
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
Wegbedingungen:
Zusammen mit den W�rtern f�r die Koordinaten legen die Wegbedingungen bzw. G-W�rter
(geometric funftion) im wesentlichen den geometrischen Teil des Programms (Unterprogramm =
Konturprogramm) fest.
Die An- und Zustellbewegungen (Eilgang) bzw. Einfache Bewegungen (z.B.: Plandrehen in
einem Schnitt ohne Zyklus) befinden sich gegebenenfalls ebenfalls im Hauptprogramm.
G00 Punktsteuerungsverhalten (Eilgang):
Das Werkzeug bewegt sich mit Eilganggeschwindigkeit zum programmierten Punkt.
G01 Geradeninterpolation (Arbeitsgang):
Die Zielposition wird auf einer Geraden mit dem programmierten Vorschub angefahren.
G02 Kreisinterpolation im Uhrzeigersinn (Rechtssinn):
Das Werkzeug bewegt sich mit programmiertem Vorschub im Uhrzeigersinn auf einer Kreisbahn
zum Zielpunkt.
G03 Kreisinterpolation im Gegenuhrzeigersinn (Linkssinn):
Das Werkzeug bewegt sich mit programmiertem Vorschub im Gegenuhrzeigersinn auf einer
Kreisbahn zum Zielpunkt.
G90 Absolute Ma�eingabe:
Es wird programmiert, auf welche Zielkoordinaten das Werkzeug in Abh�ngigkeit vom Werkst�ck-
nullpunkt verf�hrt.
G91 Kettenma�eingabe (Inkrementalma�eingabe):
Es wird programmiert, um welche Koordinatenbetr�ge das Werkzeug in Abh�ngigkeit vom
derzeitigen Startpunkt verf�hrt.
S (Startpunkt)
E (Endpunkt)
�bung 1:
W
18
2
45
70
G00 Eilgang bzw. Eilgangbewegung:
F�r geradlinige Bewegungen au�erhalb der Zerspanung bei denen das
Werkzeug mit maximaler Vorschubgeschwindigkeit verf�hrt.
(KEINE Zerspanung zul�ssig !)
z.B.: N5 G00 X24 Z2 LF
Koordinaten des Zielpunktes
G01 Geradeninterpolation (Arbeitsgang bzw. Vorschubbewegung):
F�r geradlinige Bewegungen (horizontal, vertikal oder unter einem
beliebigen Winkel) mit programmiertem Vorschub.
z.B.: N10 G01 X24 Z-18 F0.1 LF
N15 G01 X34 Z-18 F0.1 LF
Die grauen Worte k�nnen nach dem Satz N5 bei
der SINUMERIK auch weggelassen werden.
M17
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
50
24
34
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 04
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
E
�bung 2:
18�
S
W
10 2
15
60
70
G01 Geradeninterpolation mit Winkelangabe:
z.B.: N25 G01 ANG=162 X50 ( oder Z...) F0.1 LF
Eine Koordinate des Zielpunktes
Z (Zielpunkt X... oder Z...)
ANG=...
+Z
�bung 3: Einf�gen von Radien und Fasen:
N... G01 X... Z... RND=... Einf�gen von Radius (ROUND)
N... G01 X... Z... CHF=... Einf�gen von Fasen (CHAMFER)
CHF=2 RND=5
Schnittpunkt S
2 x 45�
G01 G01
S(X/Z)
S(X/Z)
S(X/Z)
5x45�
Beispiel:
E
G01 G01
2x45�
S
W
15 2
40
70
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
62
16
30
50
60
10
20
40
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 05
G01
R5
R5
R1
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
�bung 4: Drehen von Radien und Kreisb�gen:
Rechtssinn
G02 Kreisinterpolation im Uhrzeigersinn:
Linkssinn
G03 Kreisinterpolation im Gegenuhrzeigersinn:
Programmierung nach DIN:
N... G02 bzw. G03 X... Z... I... K...
Kreismittelpunktskoordinaten
inkrementell vom Startpunkt aus
Kreisendpunkts-
koordinaten
E (X/Z)
MK
I5 (in X-Richtung inkrem. gemessen)
I+
K+
S
K-
I-
K0 (in Z-Richtung gemessen)
Programmierung nach SINUMERIK:
N... G02 bzw. G03 X... Z... CR=...
Radiuswert CR= (CIRCLE RADIUS)
Kreisendpunkts-
koordinaten
Beispiel:
E EK
I+
SK K+ S
K -27.27
K-
I -12.5
I-
MK
W
21 2
48.27
70
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
60
25
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 06
R5
R30
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
Vorschubangabe:
Nach dem Adressbuchstaben F (feed) wird der Vorschub eingegeben.
beim DREHEN: z.B.: F0.3 (Vorschub = 0,3 mm/U)
beim FR�SEN: z.B.: F250 (Vorschubgeschwindigkeit = 250 mm/min)
G94 Vorschubgeschwindigkeit in mm/min bei konstanter Drehzahl
G95 Vorschub in mm/U bei konstanter Drehzahl (Einschaltzustand)
Drehzahl:
Das S-Wort (z.B.: S1600) informiert die Steuerung �ber die einzuhaltende Drehzahl.
G96 konstante Schnittgeschwindigkeit; Vorschub in mm/U G97 konstante
z.B.: G96 S300 Schnittgeschw.
AUS
spindle speed funktion vc= 300 m/min
Drehzahlbegrenzung:
LIMS Drehzahlbegrenzung bei aktivem G96
z.B.: LIMS=3200 (die Spindeldrehzahl wird mit 3200 U/min begrenzt)
Werkzeugaufruf:
Die Werkzeuge (tools) werden mit dem T-Wort (z.B.: T3) aufgerufen.
Mit dem Befehl T3 wird somit das Werkzeug im Werkzeughalteplatz 3 zum Einsatz
gebracht. (Sofern es dort eingespannt und richtig vermessen wurde!)
Anschlie�end im Programm im gleichen Satz steht die Korrekturinformation mit z.B.: D1
Nullpunktverschiebung:
Z.B.: G54 (oder G55, G56, G57)
Mit diesem Befehl wird die Steuerung �ber die Lage des Werkst�cknullpunktes in
Abh�ngigkeit vom Maschinennullpunkt informiert und aus dem sogenannten
Nullpunktspeicher der Wert ist vom Spannmittel abh�ngig und sollte vorher
einprogrammiert worden sein) aufgerufen. (Bei der Simulation steht in G54 der Wert  0 )
Spindeldrehrichtung:
M03 Spindeldrehrichtung im Uhrzeigersinn
M04 Spindeldrehrichtung im Gegenuhrzeigersinn
M05 Spindel AUS
Blick-
richtung
M04
W
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 07
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
Schneidenradiuskompensation (beim Drehen):
Drehmei�el besitzen keine Werkzeugspitze, sondern einen Schneidenradius
(z.B.: 0,2 bis 0,8 mm)
Da aber bei der Programmierung und der Werkzeugkorrektur von einer Drehmei�elspitze
ausgegangen wird, kommt es bei schr�gen und bogenf�rmigen Konturen zu Verzerrungen
(Fehlern).
Um dies zu korrigieren werden folgende Werkzeugbahnkorrekturen  LINKS (G41) und
 RECHTS (G42) verwendet.
Blickrichtung
G42 Werkzeug RECHTS von der Kontur G41 Werkzeug LINKS von der Kontur
Die Schneidenradiuskompensation wird durch die Eingabe von G40 wieder aufgehoben.
Verweilzeit:
N... G04 F... [In Sekunden]
N... G04 S... [Anzahl der Umdrehungen der Hauptspindel]
Beispiel: N75 G04 F2.5 (Verweilzeit = 2,5 Sekunden)
Metrische und z�llige Ma�angabe:
G70 Ma�angabe in ZOLL (INCH)
G71 Metrische Ma�angabe (Einschaltzustand)
Sie k�nnen folgende Ma�angaben je nach G70 oder G71 in inch oder mm eingeben:
Weginformation X, Z
Kreisparameter I, K, I1, K1, CR
Gewindesteigung
Programmierbare Nullpunktverschiebung TRANS, ATRANS
Polarradius RP
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 08
G42
G41
Blickrichtung
Blickrichtung
Blickrichtung
G42
G41
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
CYCLE 95
Konturprogramm
ohne .SPF
auf den Durch-
messer bezogen
in mm/U
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 09
SINUMERIK 840 D - TURN
CNC - Drehen
GRUNDLAGEN
CYCLE 97
Steigung beim
Feingewinde
Nenndurchmesser
beim Regelgewinde
siehe Tabellenbuch
max. 0,05 mm
max. 0,2 mm pro Schnitt
Name: Datum: Benennung:
Klasse: Blatt-Nr.: GRUNDLAGEN
Bern 09/03 - sinum-drehen-grundlagen 10
CYCLE 95
ergibt eine Schnitttiefe
von2mm
Komplettbearbeitung l�ngs-aussen
mit ein und demselben Werkzeug,
jedoch unterschiedlichem Vorschub
CYCLE 97
CYCLE
97
Steigung beim
Feingewinde
Nenndurchmesser
beim Regelgewinde
siehe Tabellenbuch
max. 0,05 mm
max. 0,2 mm pro Schnitt