Introduction
Si vous débutez dans l’usinage CNC, l’une des compétences les plus importantes que vous devez acquérir est la rédaction de codes G. Ces codes constituent essentiellement le « langage » que comprennent les machines CNC, leur indiquant comment se déplacer, où couper et quelles opérations exécuter. Les codes G constituent l’épine dorsale de la programmation CNC, utilisée dans des secteurs allant de l’automobile à l’aérospatiale.
Cet article vous aidera à comprendre les bases des codes G, à explorer leur structure et à vous apprendre à écrire des programmes efficaces pour les machines CNC. Nous aborderons également des sujets essentiels tels que les vitesses d'avance, l'interpolation circulaire, etc. À la fin, vous aurez une compréhension claire de ce que sont les codes G et de la façon dont ils donnent vie à vos projets CNC.
Qu'est-ce qu'un G-Code ?
Code G, souvent appelé code géométrique, est un langage de programmation utilisé pour indiquer aux machines CNC (Computer Numerical Control) comment se déplacer. Les codes G spécifient le positionnement de l'outil, son mouvement, sa vitesse et le chemin qu'il suit pour obtenir une conception spécifique.
Chaque commande G-code commence par un « G », suivi d’une valeur numérique qui représente une fonction spécifique. Voici quelques codes G courants :
- G00: Positionnement rapide
- G01:Interpolation linéaire (coupe droite)
- G02:Interpolation circulaire (dans le sens des aiguilles d'une montre)
- G03:Interpolation circulaire (sens inverse des aiguilles d'une montre)
Un programme CNC typique peut être constitué de dizaines, voire de centaines, de codes G et de codes M. Alors que les codes G contrôlent le mouvement de la machine, Codes M sont utilisés pour diverses fonctions comme la mise en marche de la broche ou du liquide de refroidissement.
Principales caractéristiques des codes G
- Précision:Les codes G permettent à la machine de couper avec une précision extrême.
- Automation:Les machines CNC peuvent exécuter plusieurs étapes de manière autonome, pilotées par le code G.
- Versatilité:Les codes G sont utilisés sur différents types de machines CNC, telles que les tours, les routeurs et les fraiseuses.
Les bases de l'écriture du G-code
Avant d'écrire du code G, il est essentiel de comprendre les différents types de mouvements et de commandes que vous pouvez programmer. Examinons quelques commandes de base et comment vous pouvez les utiliser efficacement.
G00 et G01 : Positionnement et découpe
- G00 est utilisé pour un positionnement rapide. Il demande à la machine de déplacer rapidement l'outil d'un point à un autre sans effectuer de coupe. C'est idéal pour les situations où l'efficacité du temps est critique et où aucun enlèvement de matière n'est nécessaire.
- G01 est la commande d'interpolation linéaire. Elle est utilisée pour effectuer une coupe droite à une vitesse définie. La vitesse est généralement définie à l'aide de F, qui désigne la vitesse d'avance.
Par exemple, une commande comme :
Indique à l'outil de se déplacer vers les coordonnées X10, Y5 à une vitesse d'avance de 200 mm/min.
G02 et G03 : Interpolation circulaire
L’une des fonctionnalités puissantes des codes G est la possibilité de créer interpolation circulaire en utilisant G02 et G03.
- G02 est utilisé pour dans le sens des aiguilles d'une montre mouvements circulaires.
- G03 est utilisé pour dans le sens inverse des aiguilles d'une montre mouvements.
Par exemple:
Cette commande crée un arc dans le sens des aiguilles d'une montre à partir de la position actuelle jusqu'aux coordonnées X20, Y10 avec décalages centraux I5 et J5.
Système de coordonnées dans le code G
Les machines CNC utilisent un Système de coordonnées cartésiennes pour positionner l'outil. En général, la pièce est montée sur le plan XY et l'axe Z contrôle la profondeur de la coupe.
- X et Y:Spécifiez la position horizontale.
- Z: Contrôle la profondeur verticale.
De plus, les machines CNC peuvent fonctionner avec plusieurs systèmes de coordonnées, généralement définis comme G54 à G59Ces codes permettent un repositionnement rapide et sont particulièrement utiles pour les tâches répétables où la même pièce doit être usinée plusieurs fois.
Vitesse d'alimentation : comprendre son importance
Vitesse d'alimentation désigne la vitesse à laquelle l'outil de coupe avance dans le matériau. Elle est essentielle pour déterminer la qualité de la coupe et l'efficacité de la machine.
- Si le taux d'alimentation est trop haut, vous risquez d'endommager l'outil ou de compromettre la finition.
- Si c'est trop lent, vous risquez de perdre du temps et d'user vos outils.
Pour garantir une vitesse d'avance optimale, vous devez comprendre le matériau que vous coupez et l'outil que vous utilisez. Par exemple, les matériaux plus tendres comme bois peut tolérer des taux d'alimentation plus élevés par rapport aux matériaux durs comme acier.
Un conseil important est de toujours consulter les directives du fabricant de l'outil pour déterminer la vitesse d'avance idéale pour votre outillage et votre matériau spécifiques.
Pour plus d'informations sur les broches CNC qui peuvent fonctionner efficacement avec des vitesses d'avance variées, visitez notre Broches CNC page.
Création d'un exemple de programme G-Code
Créons un programme G-code simple pour une fraiseuse CNC. Nous supposerons que l'objectif est de découper un rectangle dans une feuille de métal.
Voici un programme G-code de base :
- G21 définit les unités en millimètres.
- G90 sélectionne le positionnement absolu.
- G00 est utilisé pour les mouvements rapides, tandis que G01 est utilisé pour les opérations de coupe.
- La commande finale, M30, termine le programme.
Utilisation de sous-routines et de boucles
Pour des conceptions plus complexes, les programmes CNC peuvent inclure sous-routines et boucles pour réduire la redondance. Les sous-routines sont des blocs de code réutilisables qui peuvent être appelés plusieurs fois. Cela permet d'obtenir des programmes plus courts et plus efficaces.
Par exemple, si vous devez percer plusieurs trous selon une grille, vous pouvez utiliser une sous-routine pour définir l'action de perçage et l'appeler pour chaque coordonnée de la grille. Cela permet de gagner du temps et de minimiser les erreurs de codage.
Techniques avancées de code G : interpolation circulaire et compensation de coupe
Interpolation circulaire avec G02 et G03
En utilisant G02 et G03 commandes, vous pouvez créer des cercles ou des arcs parfaits, ce qui est souvent nécessaire dans les conceptions de pièces. je et J les valeurs de ces commandes définissent le centre relatif de l'arc à partir du point de départ.
Par exemple:
Cette commande déplace le cutter dans un dans le sens inverse des aiguilles d'une montre direction vers les coordonnées X30 Y30, avec un rayon défini par I15.
Compensation de coupe (G41 et G42)
Compensation de coupe permet à la machine CNC de s'adapter au diamètre de l'outil, garantissant une coupe précise. G41 et G42 sont utilisés pour gauche et droite compensation, respectivement.
- G41: Compensation de coupe à la gauche.
- G42: Compensation de coupe à la droite.
Cette fonctionnalité est particulièrement utile lorsque vous travaillez avec des outils de différents diamètres sans avoir à modifier l'ensemble du programme.
Considérations de sécurité lors de l'écriture du code G
L'usinage CNC peut être dangereux si les précautions appropriées ne sont pas prises. Voici quelques conseils de sécurité essentiels :
- Vérifier le code G en utilisant un logiciel de simulation avant de l'exécuter sur une machine physique.
- Incluez toujours un bloc de démarrage sécurisé au début de votre programme (par exemple, changement d'outil, réglages de la vitesse de la broche).
- Éviter les mouvements rapides (G00) lorsque l'outil est proche de la pièce.
Outils pour écrire du G-Code
Bien que les codes G puissent être écrits manuellement, plusieurs outils facilitent le processus :
- Logiciel de CAO/FAO: Des outils comme Fusion 360 ou Mastercam générer du G-code à partir de conceptions numériques.
- Simulateurs de code G: Des applications telles que Visionneuse NC vous permet de simuler et de vérifier l'exactitude de votre code G avant de l'envoyer à la machine CNC.
Conclusion
L'écriture de codes G pour les machines CNC peut sembler complexe au début, mais elle devient plus intuitive à mesure que vous vous entraînez. La clé du succès réside dans la compréhension des principes fondamentaux : interpolation linéaire et circulaire, vitesses d'avance, systèmes de coordonnées et décalages d'outils. En exploitant efficacement les codes G, vous pouvez maximiser la précision, l'efficacité et la productivité de vos projets CNC.
N'oubliez pas que chaque matériau et chaque projet peuvent nécessiter des paramètres différents. Prenez le temps d'affiner votre code, testez-le en toute sécurité et continuez toujours à l'optimiser pour obtenir les meilleurs résultats.
Pour en savoir plus sur les outils et broches CNC qui complètent vos compétences en codage, visitez notre Moteurs de broche CNC.
FAQ
1. À quoi sert le code G dans la CNC ?
Le G-code est un langage de programmation utilisé pour indiquer aux machines CNC comment se déplacer, où couper et à quelle vitesse, offrant ainsi un contrôle précis des processus d'usinage.
2. Comment la vitesse d’avance affecte-t-elle l’usinage ?
La vitesse d'avance détermine la vitesse à laquelle l'outil de coupe avance dans le matériau, affectant à la fois la qualité de la coupe et l'efficacité du processus.
3. Puis-je créer du G-code sans logiciel de FAO ?
Oui, le code G peut être écrit manuellement si vous comprenez les commandes. Cependant, les logiciels de FAO simplifient considérablement le processus, en particulier pour les géométries complexes.
4. Que sont G02 et G03 dans la programmation CNC ?
G02 et G03 sont des commandes d'interpolation circulaire. G02 est utilisé pour les arcs dans le sens des aiguilles d'une montre, tandis que G03 est utilisé pour les arcs dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
5. Comment définir l'origine dans le G-code ?
Vous pouvez définir l'origine à l'aide de codes de système de coordonnées de travail tels que G54 à G59, selon la configuration de la machine.
6. Quels outils sont recommandés pour écrire du G-code ?
En utilisant des logiciels de CAO/FAO comme Fusion 360 ou des simulateurs de code G comme Visionneuse NC il est recommandé de simplifier la création du code G et de vérifier l'exactitude.