Grundlagen der CNC - Programmierung

CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen sind aus der modernen Metallbearbeitung nicht mehr wegzudenken. Diese Weiterbildung vermittelt das technische und rechnerische Fundament, um CNC-Programme zu verstehen, zu erstellen und zu optimieren. Der Schwerpunkt liegt auf spanenden Fertigungsverfahren — Drehen und Fräsen — im Metallbereich. Eingesetzt werden eine Einführung in die PAL-Programmierung sowie die MTS-Simulationssoftware, mit der Programmierschritte gefahrlos am Rechner erprobt werden können, bevor sie an der realen Maschine laufen.

Modul 1 — Mathematische und geometrische Grundlagen der CNC-Technik Ohne solide Rechenbasis lässt sich kein CNC-Programm schreiben. Dieses Modul vermittelt die notwendigen mathematischen und geometrischen Kenntnisse, die direkt auf die Programmieraufgaben übertragen werden. Dazu gehören Koordinatensysteme, Winkelberechnungen und Grundzüge der Trigonometrie, soweit sie für die Werkstückbeschreibung relevant sind.

• Kartesisches Koordinatensystem: absolut vs. inkremental
• Berechnung von Koordinaten an Werkstückkanten und -kreisen
• Winkelberechnungen und trigonometrische Grundformeln für schräge Konturen
• Geometrie von Bohrungen, Nuten, Absätzen und Rundungen
• Werkzeuggeometrie und ihre Auswirkung auf das Programm
• Übungsaufgaben zur koordinatenbezogenen Bemaßung

Modul 2 — Technologische Berechnungen und Schnittdaten Effiziente Bearbeitung hängt von den richtigen Schnittdaten ab. Dieses Modul behandelt, wie Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl, Vorschub und Spantiefe in Abhängigkeit von Werkstoff, Werkzeug und Maschinenleistung berechnet werden. Die Teilnehmenden lernen, aus Herstellerangaben und Tabellen praxistaugliche Werte abzuleiten.

• Schnittgeschwindigkeit und Drehzahlberechnung für Drehen und Fräsen
• Vorschubberechnung: mm/U und mm/min
• Span- und Zustelltiefe: Faustregeln und Berechnungsformeln
• Werkstoffgruppen und ihre Zerspanungsparameter
• Werkzeugstandzeiten und ihre Beeinflussung durch Schnittdaten
• Anpassen von Tabellenwerten an konkrete Maschinenbedingungen

Modul 3 — CNC-Programmierung: G-Code, PAL und MTS-Software Den Kern der Weiterbildung bildet die eigentliche Programmierkompetenz. Die Teilnehmenden lernen zunächst den internationalen G-Code-Standard kennen und wenden ihn dann in der PAL-Programmierumgebung an. Die MTS-Simulationssoftware erlaubt es, geschriebene Programme am Bildschirm ablaufen zu lassen, Kollisionen zu erkennen und die Werkzeugbahn zu visualisieren.

• Aufbau eines CNC-Programms: Satzstruktur, Adressen, Wortformate
• Grundlegende G-Codes: G0/G1/G2/G3, Kreisinterpolation, Ebenenwahl
• Hilfsfunktionen (M-Codes): Spindel, Kühlmittel, Werkzeugwechsel
• Werkzeugkorrektur und Nullpunktverschiebung (G54–G59)
• Einführung in die PAL-Programmierung: Syntax, Zyklusprogrammierung
• Arbeit mit der MTS-Software: Programm laden, simulieren, Fehler auswerten

Modul 4 — Drehen und Fräsen: anwendungsbezogene Programmierübungen Abschließend werden Dreh- und Fräsprogramme für konkrete Werkstückgeometrien erstellt. Die Übungen steigern sich von einfachen Konturen bis zu mehrstufigen Bearbeitungsaufgaben mit Werkzeugwechsel und Zyklusprogrammierung. Ziel ist die sichere, eigenständige Programmerstellung für typische Serienteile der Metallverarbeitung.

• Drehprogramm: Außenkontur mit Absätzen und Freistichen
• Drehprogramm: Gewindeschneiden und Einstiche
• Fräsprogramm: ebene Flächen, Taschen und Inseln
• Fräsprogramm: Bohrzyklen (Bohren, Reiben, Gewindefräsen)
• Simulation und Korrektur beider Programme in MTS
• Erstellung von Fertigungsunterlagen zum abschließenden Werkstück

Praxisblock — Eigenständige Programmieraufgaben und Maschinenkontext In diesem Block bearbeiten die Teilnehmenden eigenständig realistische Programmieraufgaben, die von der Zeichnung bis zum lauffähigen Programm reichen. Dabei werden typische Herausforderungen aus dem Werkstattalltag in den Mittelpunkt gestellt.

• Analyse einer technischen Zeichnung und Ableitung des Bearbeitungsplans
• Eigenständiges Erstellen eines Drehlängs-Programms mit mehreren Werkzeugen
• Erstellen eines Fräsprogramms für ein Werkstück mit Tasche und Kontur
• Plausibilitätsprüfung des Programms: Syntax, Kollisionsgefahr, Schnittdaten
• Simulation in MTS und Dokumentation der Ergebnisse
• Typische Fehlerquellen und deren Behebung in der Praxis
• Überblick über weitere Steuerungstypen (Siemens SINUMERIK, Heidenhain) im Vergleich zu PAL
• Sicherheitsrichtlinien an CNC-Maschinen: Schutzausrüstung, Einrichtbetrieb
• Umgang mit Maschinendokumentation und Bedienungshandbüchern
• Werkzeugmanagement: Vermessen, Einstellen, Korrekturwerte eingeben
• Qualitätskontrolle: Messen mit Messmitteln, Soll-Ist-Vergleich
• Grundlagen der Maschineneinrichtung: Nullpunkt setzen, Werkstück aufspannen

Die Weiterbildung schließt mit einer zusammenfassenden Programmieraufgabe ab, die alle Inhalte aus Drehen, Fräsen, Simulation und Technologie verbindet.

Dieser Kurs ist für Personen geeignet, die in der Metallbearbeitung tätig sind oder eine Tätigkeit als CNC-Programmierer anstreben.

• Zerspanungsmechaniker und Fachkräfte aus der Metallverarbeitung ohne CNC-Programmiererfahrung
• Maschineneinrichter und -bediener, die das Programmieren selbstständig übernehmen möchten
• Techniker und Meister, die ihre Programmierkompetenz formal aufbauen wollen
• Umschüler mit technischem Hintergrund, die in die CNC-Fertigung einsteigen
• Industriemechaniker, Werkzeugmacher oder Schlosser mit Interesse an CNC-Aufgaben

Die Weiterbildung verbindet kurze Theoriephasen direkt mit rechnergestützten Übungen. Die MTS-Simulationssoftware erlaubt es, das Programmierte unmittelbar zu visualisieren und zu testen — so entsteht ein enger Lernkreislauf zwischen Planung, Programmierung und Überprüfung. Der Unterricht findet primär am Bildschirm statt; wo möglich, werden Programmieraufgaben an simulierten Maschinenszenarien durchgeführt. Lernplattformen stellen ergänzendes Material sowie Übungszeichnungen bereit. Gruppenübungen und Peerkorrektur ergänzen die Einzelarbeit.

Der genaue zeitliche Umfang variiert je nach Anbieter. Typischerweise ist die Grundlagenweiterbildung in einigen Wochen in Vollzeit zu absolvieren; Teilzeit-Varianten sind für Beschäftigte buchbar. Die Weiterbildung ist auf Einsteiger zugeschnitten und legt ein solides Fundament, auf dem spezialisierte CNC-Folgekurse aufgebaut werden können.

Die Weiterbildung schließt mit einer trägerinternen Teilnahmebescheinigung ab, die die vermittelten Inhalte und die erworbenen Kompetenzen dokumentiert. Ein staatlich anerkanntes Abschlusszertifikat oder Herstellerzertifikat ist mit diesem Grundlagenkurs nicht verbunden. Wer eine weitergehende formale Zertifizierung anstrebt — etwa im Rahmen einer Umschulung oder Aufstiegsfortbildung — kann diesen Kurs als Vorbereitung für entsprechende Prüfungen bei der IHK oder anderen anerkannten Stellen nutzen.

CNC-Programmierkompetenz ist in der deutschen Industrie ein gefragtes und messbares Qualitätsmerkmal. Wer eigenständig Programme schreiben und optimieren kann, ist für Fertigungsbetriebe deutlich wertvoller als eine reine Maschinenführkraft — und entsprechend besser positioniert bei Gehaltsverhandlungen und Stellensuche. Der Kurs schafft genau diese Eigenständigkeit. Die Kombination aus mathematisch-geometrischem Grundlagenwissen und praktischer Programmierkompetenz sorgt dafür, dass Absolventen nicht nur bekannte Muster abarbeiten, sondern neue Werkstückgeometrien selbst erschließen können. Das macht den Unterschied zwischen jemandem, der ein Programm ausführt, und jemandem, der es versteht und weiterentwickelt. Wer die Grundlagen souverän beherrscht, kann auf darauf aufbauenden Kursen zu spezialisierten Steuerungssystemen — etwa Siemens SINUMERIK oder Heidenhain — aufbauen und sich so schrittweise zum vollwertigen CNC-Programmierer qualifizieren.