Nous consacrons un grand nombre de guides complets sur le Technologie d'usinage CNC. Il est maintenant temps d'aller plus loin et de se concentrer sur quelque chose comme programmation CNC, dont nous avons déjà parlé dans d’autres articles, mais que nous verrons plus en détail ici.
De cette façon, vous pourrez mieux les connaître codes de programmation pour machines industrielles et comment ils peuvent être facilement modifiés ou optimisés pour répondre à vos besoins.
Introduction à la CNC
CNC est l'acronyme de Computer Numeric Control. Il s'agit d'un processus de fabrication qui utilise des machines-outils contrôlées par ordinateur pour couper et façonner une grande variété de matériaux, des métaux aux plastiques. Contrairement à l'usinage manuel, les machines CNC effectuent des tâches répétitives avec une précision et une rapidité exceptionnelles, en suivant des instructions numériques préprogrammées.
Pour réaliser l'usinage, nous commençons par la conception de la pièce à créer, ce qui peut être réalisé à l'aide d'un logiciel de CAO. Cette conception peut être convertie automatiquement ou manuellement en ce que l'on appelle le code CNC, et c'est ce que convertir la conception en une pièce réelle via une machine CNC.
Au cœur de la machine se trouve un contrôleur CNC, un circuit qui sera chargé d'interpréter le programme CNC et de le traduire en signaux électriques qui contrôlent les mouvements de la machine. axes de machines. Comme vous le savez, les machines ont des essieux différents selon le modèle. Les plus courants sont l'axe X qui se déplace horizontalement, l'axe Y pour un mouvement perpendiculaire à l'axe X et l'axe Z pour un mouvement vertical vers le haut ou vers le bas. C'est ainsi que l'outil ou la tête parvient à sculpter le motif requis. Certaines machines pourraient avoir un plus grand nombre d'axes, ou être multi-outils, même si cela ne nous intéresse pas maintenant...
L'outil utilisé peut être une fraise, un foret, une lame tournante, etc. C'est ainsi que la gravure s'effectue par mouvements, tout comme un document que vous envoyez à l'impression convertit le code en code imprimé. N'oubliez pas que les documents qui vont être imprimés sont transformés en un langage de description de page (Langage de description de page, ou PDL), tels que PostScript ou PS, PCL (Printer Control Language), etc. Ce langage est un ensemble d'instructions que l'imprimeur utilise pour interpréter et représenter le document papier.
De retour à la CNC, la pièce peut être statique, maintenue fermement sur la table de travail pendant que l'outil se déplace. À d’autres moments, la pièce peut tourner à grande vitesse et l’outil reste statique, éliminant l’excès de matière et façonnant la pièce. Mais aussi bien pour déplacer la pièce que pour déplacer l'outil, contrôleur CNC agit comme un interprète qui traduit le langage de programmation en actions physiques :
- Lire le code: Le contrôleur lit le programme CNC ligne par ligne.
- Interprétation de- Chaque ligne de code contient des instructions spécifiques, telles que la position vers laquelle l'outil doit se déplacer, la vitesse de coupe ou la quantité de matière à enlever.
- Génération de signaux: Le contrôleur génère des signaux électriques qui sont envoyés aux servomoteurs qui contrôlent les axes et la broche.
- Exécution: Les servomoteurs reçoivent les signaux et déplacent les axes et l'outil avec précision, en suivant les instructions du programme.
Programmation CNC de base
Généralement Code CNC Il n'est pas écrit manuellement, mais est automatiquement traduit à partir d'une conception CAO par le logiciel. Cependant, il peut arriver que vous ayez besoin de créer du code CNC à partir de zéro, ou que vous ayez un programme CNC déjà créé et qu'il vous suffit d'effectuer quelques optimisations ou modifications pour créer une variante de la pièce initiale.
Il est donc important de connaître cette langue APT (outils programmés automatiquement), un langage de programmation de haut niveau qui a joué un rôle fondamental dans le développement de systèmes de contrôle numérique. Bien qu’il ait été largement remplacé par des langages plus modernes et spécifiques aux machines, APT reste une référence historique et conceptuelle dans le domaine de la programmation CNC :
lettres clés
Une des choses à savoir sur le code CNC est le lettres clés qui apparaîtra dans les lignes de programmation et que vous devez connaître en profondeur :
- O – Numéro de programme– pour identifier de manière unique un programme CNC. Il commence généralement par O suivi d'un nombre, par exemple O001, qui indiquerait le premier programme.
- N – Numéro de séquence- Utilisé pour spécifier l'ordre d'exécution dans un programme CNC. Il commence par N suivi d'un nombre, par exemple N100.
- G – Fonction préparatoire: Spécifie la fonction préparatoire de la machine, telle que la sélection d'un système de coordonnées spécifique, l'activation du liquide de refroidissement ou la définition d'un mode de fonctionnement spécifique. Il commence par G suivi d'un nombre, par exemple G00, G01, G02. G00 indique un positionnement rapide, G01 pour une interpolation linéaire et G02 pour une interpolation circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre…
- X, Y, Z – Désignations des axes- Spécifiez les coordonnées cible de l'outil et sont suivies d'une valeur numérique, par exemple X10.0, Y20.0, Z5.0. Dans cet exemple, l'outil serait déplacé vers les coordonnées (10, 20, 5).
- R – Désignation radio- Utilisé pour attribuer le rayon d'un arc de cercle lors de l'interpolation. Par exemple, G02 X10.0 Y20.0 R5.0, ce qui créerait un arc dans le sens des aiguilles d'une montre avec un rayon de 5 unités.
- F – Désignation de vitesse d’avancement- Marque la vitesse d'avance ou la vitesse à laquelle l'outil se déplace par rapport à la pièce. Par exemple, un F100 règle la vitesse d'alimentation à 100 unités par minute.
- S – Désignation de la vitesse de broche: Détermine la vitesse de rotation de la broche. Par exemple, le S2000 générera une vitesse de broche de 2000 XNUMX tr/min ou tours par minute.
- H – Désignation du décalage de longueur d'outil: déplacement entre la pointe de l'outil et le nez de la broche. Un H1, par exemple, indique qu'il sélectionne le décalage de l'outil numéro 1 qui a été défini avec cet ID dans la table de la machine-outil CNC.
- D – Désignation du décalage de rayon d'outil: pour le décalage entre le rayon de l'outil et la trajectoire programmée. Un exemple pourrait être un D2, indiquant que le décalage de rayon de l'outil numéro 2 défini dans la table ID est sélectionné.
- T – Désignation de l'outil- Spécifie le numéro d'outil à utiliser. Par exemple, un T4 sélectionne l'outil numéro 4 dans la table d'outils.
- M – Fonction Diverse: Fonctions diverses, comme allumer ou éteindre la broche, activer le liquide de refroidissement ou arrêter le programme. Par exemple, M03 et M30 signifient démarrer la broche dans le sens des aiguilles d'une montre et terminer le programme simultanément.
Ces lettres clés et leurs fonctions correspondantes constituent la base de la programmation CNC, permettant des opérations d'usinage précises et répétables.
Codes G
Ils s'appellent G ou codes généraux, et ils sont:
- G00: positionnement transversal rapide.
- G01: interpolation linéaire.
- G02: interpolation circulaire, dans le sens horaire (CW).
- G03: interpolation circulaire, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (CCW).
- G17: plan XY.
- G18: avion XZ.
- G19: plan YZ.
- G20 / G70: Unités anglaises ou impériales, telles que les pouces, etc.
- G21 / G71: Unités métriques SI, telles que les millimètres, etc.
- G40: Annuler la compensation d'outil.
- G41: correction d'outil à gauche.
- G42: outil décalé vers la droite.
- G43: compensation de longueur d'outil (positive).
- G44: compensation de longueur d'outil (négative).
- G49: Annuler la compensation de longueur d'outil.
- G80: annule les cycles fixes.
- G81: cycle de perçage.
- G82: cycle d'alésage.
- G83: cycle de forage profond.
- G90: positionnement absolu.
- G91: positionnement incrémental.
Codes M
parmi les codes M généraux, nous avons:
- M00: arrête le programme.
- M01: éventuellement arrêter le programme.
- M02: termine le programme.
- M03: Tournez la broche dans le sens des aiguilles d'une montre.
- M04: allumez la broche dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
- M05: arrêter la broche.
- M06: changement d'outil.
- M08: allumez le liquide de refroidissement.
- M09: coupez le liquide de refroidissement.
- M10: allumez les mâchoires.
- M11: éteignez les mâchoires.
- M30: arrêtez le programme et redémarrez au démarrage.
Format des codes
Maintenant que vous connaissez plus ou moins les codes CNC, il faut voir le format que devrait avoir le programme ou le code complet, car il a un format spécifique communément appelé format d'adresse de mot, une structure standard utilisée pour écrire des programmes informatiques de commande numérique. Chaque ligne de programme est appelée un bloc et est composée de plusieurs instructions ou mots.
Exemple de code CNC
Pour finir, nous allons voir un Exemple de code CNC et la description de ce qu'il ferait, afin que vous puissiez savoir de manière plus pratique et visuelle comment cela fonctionne :
N100 G01 X10.0 Y20.0 Z5.0 F100.0 S2000.0 T4 M03
Dans ce cas, le code composera le numéro de séquence 100, effectuera une configuration 01 pour l'interpolation linéaire, puis spécifiera les coordonnées de destination de l'outil CNC pour les axes X, Y et Z (10, 20, 5), définira la vitesse d'avance à 100 unités, les tours de broche seront de 2000 RPM, utilisez l'outil 4 et tournez la broche dans le sens des aiguilles d'une montre...