Créer un Programme CNC pour le fraisage implique l'utilisation Commande numérique par ordinateur (CNC) pour automatiser les tâches d'usinage traditionnellement effectuées à la main. L'utilisation de machines CNC est essentielle dans la fabrication moderne pour garantir la précision, la répétabilité et l'efficacité. Ce guide explique comment écrire un programme de fraisage CNC, en décomposant les étapes, en fournissant des conseils pratiques et en offrant une compréhension approfondie des différents codes et commandes nécessaires pour obtenir le résultat souhaité.
Comprendre la programmation CNC
Qu'est-ce que la programmation CNC ?
Programmation CNC est le processus d'écriture de commandes, également connu sous le nom de Code G, qu'une machine CNC lit pour exécuter des mouvements spécifiques. La programmation dicte chaque détail de la façon dont la machine va couper, déplacer ou percer pour façonner une pièce à la forme souhaitée. Fraisage CNC, en particulier, utilise des outils de coupe rotatifs pour enlever de la matière d'un pièce à usiner pour créer une géométrie spécifiée.
Dans la programmation CNC, chaque mouvement d'outil, vitesse de broche, vitesse d'avance et fonction est contrôlé par des Code G instructions. Le but ultime est de traduire le CAO (Conception Assistée par Ordinateur) dessin dans un ensemble d'instructions lisibles par machine.
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Composants clés de la programmation CNC
1. Code G et code M
- Code G: Le langue principale utilisé pour contrôler les machines CNC. Il comprend des commandes telles que G00 (mouvement rapide), G01 (mouvement d'alimentation linéaire), G02 (arc dans le sens des aiguilles d'une montre), etc. Les codes G spécifient le chemin que l'outil doit emprunter.
- Code M:Les codes M sont utilisés pour fonctions diverses comme allumer le liquide de refroidissement ou arrêter la broche. Les exemples incluent M03 (démarrage de la broche) et M30 (fin du programme).
Ces codes constituent l'épine dorsale de tout programme de fraisage CNC. Chaque ligne, ou bloc, du code représente un mouvement ou une action spécifique de la machine.
2. Système de coordonnées
Fraisage CNC s'appuie sur un système de coordonnées pour définir la position de l'outil de coupe par rapport à la pièce. Le système le plus couramment utilisé est G54, qui définit le point zéro de la pièce. Des commandes supplémentaires telles que G17 définir le plan actif (plan XY), et G90 définit le mode de positionnement absolu.
- Système de coordonnées de travail (WCS):Défini par G54, G55, etc., pour déterminer où se trouve le zéro de la machine par rapport à la pièce.
- Compensation de longueur d'outil (TLC): G43 est utilisé pour rendre compte de la longueur de l'outil, ce qui garantit que la pointe de l'outil est correctement positionnée.
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Guide étape par étape pour écrire un programme de fraisage CNC
Étape 1 : Définir le système de coordonnées
La première étape de la rédaction d'un programme CNC consiste à définir les système de coordonnées. En règle générale, vous commencerez par G17 pour définir le plan actif (XY), suivi de G54 pour définir l'origine de la pièce.
- G17 définit le plan XY comme actif.
- G54 définit le décalage de travail, ou le point zéro.
- G90 est utilisé pour le positionnement absolu.
Étape 2 : Démarrez la broche et réglez l'outil
- Utiliser M06 pour sélectionner l'outil approprié.
- M03 démarre la broche, et S1000 règle la vitesse de la broche sur 1000 tr/min.
- T1 représente l'outil 1.
- M06 est une commande de changement d'outil.
- M03 démarre la broche, et S1000 définit la vitesse de la broche.
Étape 3 : Passez à la position de démarrage sécurisée
La machine doit se déplacer vers une position sûre avant de commencer la coupe. G00 est utilisé pour un mouvement rapide.
- G00 déplace rapidement l'outil jusqu'au point de départ à X0, Y0, et une hauteur sécuritaire de Z5 mm au-dessus de la pièce.
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Opérations et cycles de fraisage
1. Interpolation linéaire (G01)
Interpolation linéaire (G01) est utilisé pour couper des lignes droites. Vous devez définir la vitesse d'avance (F), qui est la vitesse à laquelle l'outil avance.
- G01 indique à la machine de couper en ligne droite pour X50 Y50.
- F100 définit le taux d'alimentation à 100 mm/min.
2. Cycle de perçage (G81)
Le forage est effectué à l'aide G81, qui est un cycle en conserve qui permet d'automatiser les opérations de perçage répétitives.
- G81 démarre le cycle de forage.
- X10 Y10 sont les coordonnées de l'emplacement du trou.
- Z-15 définit la profondeur de perçage.
- R5 est la hauteur de rétraction, et F150 définit le taux d'alimentation.
3. Cycle de perçage par perçage (G83)
G83 est un cycle de perçage par peck, utile pour les trous plus profonds qui nécessitent un enlèvement périodique des copeaux. L'outil se déplace vers le bas par incréments, se rétractant à chaque fois pour éliminer les débris.
- G83 initie le cycle de perçage par picotage.
- Q5 définit la profondeur du pic.
- Z-25 est la profondeur totale, et F100 définit le taux d'alimentation.
Conseil de pro:Le perçage par percement est essentiel pour les trous profonds, empêchant l'accumulation de chaleur et assurant une élimination en douceur des copeaux.
Compensation de longueur d'outil et contrôle de la vitesse d'avance
Compensation de longueur d'outil (G43)
Compensation de longueur d'outil il est essentiel de garantir que la pointe de l’outil atteigne la bonne position. G43 est souvent suivi de H, qui indique le décalage de la longueur de l'outil.
- G43 active la compensation de longueur d'outil.
- H01 fait référence à la valeur de décalage de l'outil actuellement utilisé.
- Z10 définit la position en tenant compte de la longueur de l'outil.
Contrôle du débit d'alimentation
Le taux d'alimentation (F) détermine la vitesse à laquelle l'outil de coupe avance dans le matériau. Elle varie en fonction du type de matériau, de l'outil utilisé et de la finition de surface souhaitée.
- Taux d'alimentation plus élevés:Convient aux matériaux plus doux comme aluminium ou bois.
- Taux d'alimentation inférieurs:Idéal pour les matériaux durs comme acier, garantissant la précision et réduisant l'usure des outils.
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Cycles préprogrammés pour le fraisage
1. Cycle de surfaçage
Fraisage de face implique l'usinage d'une grande surface plane, généralement pour préparer la pièce aux opérations ultérieures. G12 et G13 les codes sont souvent utilisés pour le fraisage de faces circulaires.
- G13 indique un chemin circulaire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
- I50 J50 préciser le diamètre du cercle, et Z-1 c'est la profondeur.
- F150 définit le taux d'alimentation.
2. Cycle d'alésage (G85)
Le cycle d'alésage (G85) permet des agrandissements internes précis de trous préexistants. L'outil avance jusqu'à la profondeur spécifiée et se rétracte sans mouvement rapide.
- G85 initie le cycle ennuyeux.
- X30 Y30 sont les coordonnées pour l'opération de forage.
- Z-20 définit la profondeur de forage et F100 est le taux d'alimentation.
3. Cycle de taraudage (G84)
Pour le filetage des trous, G84 est le cycle de taraudage, qui déplace l'outil vers le bas tout en le faisant tourner pour former des filetages à l'intérieur d'un trou.
- G84 démarre le cycle de taraudage.
- Z-10 définit la profondeur de taraudage et F50 est la vitesse d'avance synchronisée avec la rotation de la broche.
Finalisation du programme
Fin du programme (M30)
Une fois toutes les opérations de fraisage terminées, le programme doit être conclu correctement. M30 est utilisé pour terminer le programme et réinitialiser la machine pour l'exécution suivante.
- G00 Z10 déplace l'outil à une hauteur sécuritaire.
- G00 X0 Y0 revient à la position d'origine.
- M05 arrête la broche.
- M30 termine le programme.
Quelques conseils pour une programmation CNC efficace
1. Utilisez des sous-programmes pour les modèles répétés
Les sous-programmes peuvent simplifier les opérations répétitives, réduisant ainsi la longueur du programme et facilitant le dépannage. M98 pour appeler un sous-programme.
2. Optimiser les changements d'outils
Réduisez les changements d'outils en regroupant les opérations qui utilisent le même outil. Cela permet de réduire le temps de cycle et d'améliorer l'efficacité.