Programmation de commande numérique
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La programmation de commande numérique (CN) permet de commander numériquement, avec des instructions, les déplacements des différents organes mobiles.
C'est le directeur de commande numérique (DCN) qui interprète les instructions, reçoit les informations des capteurs et agit (par l'intermédiaire d'un variateur électronique) sur les moteurs.
Il existe plusieurs fabricants de DCN : Fanuc, NUM, Heidenhain, Siemens, Phillips, Makino, Fagor, Selca, Fidia, MAZAK.
Sommaire |
[modifier] Langage
Le langage répond à la norme ISO 6983 et annexes.
Depuis l'établissement de la norme ISO 6983, et les technologies évoluant rapidement, de nombreuses extensions ont été ajoutées pour tenir compte des nouveautés et des nouvelles capacités des machines-outil. Ces extensions, bien que souvent utiles chez des constructeurs différents de Directeur de Commande Numérique, n'entrent pas dans la norme et compliquent la tâche des logiciels de Fabrication assistée par ordinateur, qui doivent créer les lignes de ce langage pour un DCN particulier. À côté de l'ISO, de nouveaux codes sont apparus, différents selon le Directeur de Commande Numérique. Ils intègrent de plus en plus, en plus de l'ISO, des langages propres aux constructeurs de DCN (symbolique, C, etc) ainsi que des interfaces de programmation conversationnelle destinées à simplifier la programmation (voir CN Mazak, Heidenhain ou Selca).
- Fonctions préparatoires (G), fonctions d'appel de mode d'interpolation (G 0), cycles machine
- Coordonnées de points (X, Y, Z… I, K…)
- Vitesses, avances… (S, F…)
- Fonctions auxiliaires (M…) qui permettent d'enclencher la lubrification, de changer d'outil, ou de déclencher des accessoires
%1 N10 G0 G52 XY N20 … N30 … N40 … N50 G1 X80 Z160 N60 …
Dans cette syntaxe, le % ou le O fixe un numéro de programme. Le N est un numéro de bloc (chaque ligne est un bloc), de moins en moins utilisé, et très souvent facultatif.
[modifier] Fonctions préparatoires G
La fonction d'interpolation linéaire rapide G 0 (ou G0) (interpolation linéaire en mode rapide).
La fonction d'interpolation linéaire (à la vitesse programmée) G 01 (ou G1) (interpolation linéaire en mode de travail).
La fonction d'interpolation circulaire G 02 (ou G2) (interpolation circulaire sens antitrigonométrique) et G 03 (ou G3) (interpolation circulaire sens trigonométrique).
La fonction de temporisation (programmable avec F,X ou P) G 04 (ou G4).
La fonction d'arrêt précis en fin de bloc G 09 (ou G9).
Il est aussi possible sur certains pupitres de programmation d'utiliser ces deux codes (G2 G3) pour créer une interpolation circulaire, des fonctions d'interpolation à base de courbe NURBS G 06.2.
Sur les fraiseuses équipées de tête birotative les codes G17,G18,G19 définissent l'axe des cycles de perçage, taraudage... et le plan dans lequel seront réalisées les interpolations circulaires et activé le correcteur de rayon d'outil.
- G17 : Axe d'outil Z , interpolations G2,G3 et correction rayon dans le plan X Y.
- G18 : Axe d'outil Y , interpolations G2,G3 et correction rayon dans le plan Z X.
- G19 : Axe d'outil X , interpolations G2,G3 et correction rayon dans le plan Y Z.
Les codes de la famille G52,G53,G54,G55...sont utilisés pour : - Programmer un décalage d'origine ; - Définir que les déplacements sont relatif à l'origine machine ; - Choisir le numéro de l'origine pièce.
Certains codes G de la famille G60 G70 peuvent être utilisés par les fabricants de DNC pour : - Le choix de la programmation cartésienne ou polaire ; - L'activation d'un facteur d'échelle ; - La mise en action d'une fonction miroir ; - La programmation en mesure métrique ou en pouce.
Les codes G90 G91définissent la programmation absolue ou incrémentale des cotes.
Des cycles préprogrammés sont également accessibles sur la plupart des machines : G 81, 82, 83... pour les cycles de perçage, taraudage, etc. avec l'annulation par G 80. D'autres cycles peuvent être présents selon le type de machine (tour "cycle d'ébauche G71,G72,G73...", fraiseuse, aléseuse, fil, ...).
[modifier] Fonctions auxiliaires M
Mise en rotation broche M3 horaire, M4 anti-horaire. Arrêt par M5.
Changement outil automatique ou manuel M6.
Mise en route de l'arrosage N°1 M8. Arrêt par M9.
Mise en route de l'arrosage N°2 M7 Arrêt par M9
Fonction de fin de programme M2 ou M30.
Fonction d'arrêt programme M0.
Fonction d'arrêt optionnel programme M1
[modifier] Origines
- Origine programme (OP) : c'est le point origine du programme à partir duquel les mouvements de la machine sont programmés.
- Origine Machine (OM): Butée physique positionnée sur chaque axe du réferentiel machine. D'où la prise de POM(prise d'origine machine) à chaque démarrage machine.le mobile est déplacé suivant chaque axe,en butée.L'origine Machine est souvent confondus avec l'origine mesure.
- Origine mesure (Om) : c'est le point origine dans l'espace à partir duquel la machine mesure ses déplacements.L'origine mesure est souvent confondu avec l'origine machine.Lorsqu'elles ne le sont pas, elles sont distantes d'une valeur constante.
- Origine porte pièce (Opp) : elle sert à situer la pièce dans la machine.C'est le point de la pièce qui ne bouge pas de position en fonction des variations de dimension.C'est le point d'intersection de l'isostatisme.
- Distance origine programme (OP) - origine machine (OM) : c'est la distance que la machine doit additionner pour passer de son origine (OM) à l'origine du programme (OP).
- "DECALAGE" (dec) : distance vectorielle de l'origine pièce à l'origine programme.
- "PREF" (pref) : distance vectorielle de l'origine machine à l'origine pièce(ou porte pièce).
[modifier] Corrections
Correction de la machine permettant de tenir compte des différentes longueurs et diamètres d'outil.
- en fraisage : correcteur de longueur de fraise : Activé automatiquement lors du changement outil (M6). Sur DNC FANUC G43, annulation par G49 ; Pour le correcteur de rayon de fraise: G41 et G42, annulation par G40. Sur certains DCN, le petit rayon de bout d'outil est compensable par un correcteur préfixé @.
- G41 positionne l'outil à gauche de la trajectoire programmée d'une valeur égale au rayon.
- G42 positionne l'outil à droite de la trajectoire programmée d'une valeur égale au rayon.
- en tournage : correcteur de longueur d'outil, correcteur en diamètre et compensation de rayon de bec: G41 et G42, annulation par G40.
De plus, la correction d'outils en cours d'usinage appelée "correction dynamique" permet de compenser l'usure de l'outil.
[modifier] Axes
- L'axe Z d'une machine à commande numérique est toujours l'axe de la broche tournante.
- Les axes X et Y sont disposés suivant un repère orthonormé direct par rapport à Z.
- L'axe X est celui qui permet la plus grande distance de déplacement. Le dernier axe étant l'axe Y ; sur certaines machines, on trouve des axes supplémentaires appelés Axe A, B, C. Les axes A, B, C sont des axes rotatifs, A tournant autour de X, B autour de Y, C autour de Z. On rencontre de plus les désignations U, V, W pour d'autres axes supplémentaires, portiques, tourelles secondaires ou accessoires.
- Le sens + permet un accroissement des dimensions de la pièce.
[modifier] Programmation paramétrée
La programmation parametrée est utilisée lorsque le programme peut servir pour plusieurs dimensions différentes. Par exemples pour usinée des Couronnes des galets etc...
C'est la lettre L qui remplace la valeur. de L1 à L999
Voici un Exemple de Programme parametré. Dans le cas qui suis, le programme serre a usiner des Lopins (Dressage et rayon) de taille variable. On remplace les Valeurs Lx en début de programme en MODE Modif.
%500 (Lopin 1 passe Rayon Variable V1.0 Millet Pascal) (OP sur la face superieur) L2=-1 (Profondeur de passe) L3=100 (Diametre) L4=8 (Rayon) L5=18 (Vcc) L6=20 (approche diam= 2X- au rayon) L7=2 (approche rayon R+L7) N10 G92 S200 N20 GG52XZ N30 T1 D1 M6 (DRESSAGE FACE+EBAUCHE RAYON) N40 L1=L3+L6 N50 G97 S50 M3 M42 N60 G0 XL1 Z0 D1 N65 G96 SL5 XL1 N70 G95 G1 F3 ZL2 M8 N80 X10 F.3 N90 X-1.6 F.2 N100 G0 Z0 N110 XL1 N120 L103=2*L7 N130 L1=L3+L103 N140 L101=L2-L4 N150 G1 F.4 XL1 ZL101 N160 L103=2*L4 N170 L1=L3-L103 N180 L101=L2+L7 N190 L102=L3+L7 N200 G2 XL1 ZL101 RL102 N210 GG52XZ M5 M9 N220 T2 D2 M6 (RAYON PCLN) N230 G97 S50 M3 M42 N240 G0 XL3 Z0 N245 G96 SL5 XL3 N250 L103=2*L4 N260 L1=L3-L103-10 N270 L101=L2+0.5 N280 G95 G1 F5 XL1 ZL101 N290 L1=L3-L103-0.2 N300 F.3 XL1 ZL2 M8 N310 L1=L3-0.2 N320 L101=L2-L4 N330 G3 XL1 ZL101 RL4 N340 L1=L3+0.2 N350 L101=L2-L4-10 N360 G1 XL1 ZL101 F.4 N370 GG52XZ M5 M9 $Retourner le lopin N380 G59 ZL2 $ N390 G77 N30 N370 (S1) N400 M2
[modifier] Aide à la programmation de profils complexes
La Programmation Géométrique de Profil (P.G.P.) du fabricant de DNC NUM permet d'utiliser directement les cotes du dessin de définition pour écrire le programme.
Principe :
- programmation en absolu (G91)
- programmation classique valable
- programmation par blocs : un élément géométrique par bloc
- élément géométrique entièrement ou incomplètement défini (dans un ou deux blocs suivants)
Éléments géométriques :
- Élément d'angle EA
- Élément congé EB+
- Élément chanfrein EB-
- Élément tangent ET
- Élément sécant ES
- Discriminant E+ / E-
Le langage PROGET 2' du constructeur SELCA utilise 5 codes G, pouvant être assimilés à 5 instruments du dessinateur industriel.
- G20 pour le compas dans le cas de cercles de centre et rayon connus. - G21 pour le gabarit multi rayons pour les rayons de raccordement. - G13 pour le rapporteur d'angle dans le cas de droite inclinée . - G10 et G11 pour la règle.
