Programmation de commande numérique

1 Programmation de commande num rique1 Programmation de commande num riqueLa Programmation de commande num rique (CN) permet de piloter des machine-outils commande num 'est le directeur de commande num rique (DCN) qui interpr te les instructions, re oit les informations des capteurset agit (par l'interm diaire d'un variateur lectronique) sur les l'origine, le langage de Programmation tait le G-code, d velopp par l'EIA au d but des ann es 1960, etfinalement normalis par l'ISO en f vrier 1980 sous la r f rence RS274D/ ( ISO 6983 [1]).Compte tenu de l'absence de d veloppements ult rieurs, de la grande vari t des configurations de machines-outils,et du peu de demande pour une r elle interop rabilit , peu de contr leurs commande num rique respectent cestandard.

2 Des extensions et variantes ont t ajout es ind pendamment par divers fabricants, ce qui fait que lesop rateurs doivent conna tre les diff rents dialectes et particularit s des machines qu'ils utilisent, et les syst mes deCFAO doivent se limiter au plus petit d nominateur commun des machines qu'ils de fabricants ont essay de contourner cette difficult rester compatible en suivant la route trac e parFanuc. Malheureusement, Fanuc n'est pas conforme la norme RS-274 ou ses pr c dents standards, et a t lent ajouter de nouvelles fonctionnalit s et utiliser la puissance croissante des ordinateurs. Par exemple, ils onttransform la commande g70/g71 en g20/21; ils ont utilis des parenth ses pour les commentaires, ce qui a caus desprobl mes lors de l'introduction des calculs math matiques; ils n'ont commenc utiliser les nanom tres quer cemment (ce qui requiert 64 bits); ils ont introduit les nurbs pour compenser le faible d bit des blocs depuis lam moire (au lieu de mettre en place un cache).

3 Depuis l' tablissement de la norme ISO 6983, et les technologies voluant rapidement, de nombreuses extensions ont t ajout es pour tenir compte des nouveaut s et des nouvelles capacit s des machines-outil. Ces extensions, bienque souvent utiles chez des constructeurs diff rents de Directeur de commande Num rique , n'entrent pas dans lanorme et compliquent la t che des logiciels de Fabrication assist e par ordinateur, qui doivent cr er les lignes de celangage pour un DCN particulier. Pour analyser la syntaxe des programmes ISO, des diteurs de logiciel ont mis aupoint des solutions de simulation d'usinage qui ont permit d' muler le comportement d'un DCN sur un PC.

4 Celapermit de mettre au point les programmes sans mobiliser la machine-outil commmande num rique . On peut citerdes solutions comme Ncsimul, Roboris, Ncview, c t de l'ISO, de nouveaux codes sont apparus, diff rentsselon le Directeur de commande Num rique . Ils int grent de plus en plus, en plus de l'ISO, des langages propres auxconstructeurs de DCN (symbolique, C, etc) ainsi que des interfaces de Programmation conversationnelle destin es simplifier la Programmation (voir CN Mazak, Heidenhain ou Selca).Les codes Fonctions pr paratoires (G), fonctions d'appel de mode d'interpolation (G 0), cycles machine Coordonn es de points (X, Y, Z, I, J, K) Vitesses, (S, F) Fonctions auxiliaires (M) qui permettent d'enclencher la lubrification, de changer d'outil, ou de d clencher position absolueY position absolueZ position absolueA position (rotation autour de l'axe X)B position (rotation autour de l'axe Y) Programmation de commande num rique2C position (rotation autour de l'axe Z)U position Relative OU axe secondaireV position Relative OU axe secondairew position Relative OU axe secondaireM code Fonction "Machine" ou "Modale"(un autre type d'action ou de code machine(*))

5 (parfois r f renc comme fonction 'diverse' ("Miscellaneous" en anglais)Permet aussi de contr ler des entit s externes la machine proprement dit (magasin auxiliaire, refroidisseur,compteur ETC)D association d'un correcteur de jauge outilF vitesse de d placementS vitesse de rotationC s'il est int gr dans un bloc de cycle fixe bauche ou finition, C d signe un chanfreinN num ro de ligneLe num ro de bloc n'est pas obligatoire chaque ligne avec les commandes ISO Fanuc, il d signe juste un endroit duprogramme o l'on peut ordonner un saut d'op ration ou un d part d'op ration, le plus souvent avant un changementd'outilV permet de contr ler une vitesse de rotation dans une machine avec diverses configurationsR Rayon d'arc ou option pass e un sous programmeP Temps de pause ou option pass e un sous programme ou appel de sous programme (Pr c d de M98 parex))

6 T S lection d'outilI Axe X des donn es d'un arcJ Axe Y des donn es d'un arcK Axe Z des donn es d'un arcD diam tre de coupe/d calage pour l' paisseur d'outilH d calage pour la hauteur de l'outil(*) Les codes M contr lent l'ensemble de la machine, permettant son d marrage, son arr t, la mise en route del'arrosage, etc. Alors que les autres codes concernent le cheminement de l' machines diff rentes peuvent utiliser le m me code pour effectuer des fonctions diff rentes: m me les machinesqui utilisent le m me contr leur CNC. Certains ont d clar que le G-code "Fanuc" est standard, ce qui est faux. C'estsimplement l'un des plus simple et des plus r version standardis e du G-code connue sous la d nomination BCL est utilis e, mais sur tr s peu de G-code est interpr t par les traceurs photographique Gerber [2] , les contr leurs de machine-outil et certains deleurs op fichiers G-code sont produits par des programmes de CFAO tels que GOelan, SmartCAM,Gibbscam,SolidCAM, Featurecam, Artcam, Edgecam, Surfcam, Mastercam, OneCNC, Router-CIM, Alphacam,TopSolid'Cam, e-NC, CATIA V5, GPSoftware etc.

7 Ces applications utilisent en g n ral des convertisseurs appel spost-processeurs pour optimiser le code en vue de son utilisation sur une machine particuli re. Les post-processeurssont g n ralement modifiables par l'utilisateur afin d'optimiser leur usage. Le G-code est aussi produit par certainsprogrammes de CAO sp cialis s dans la conception de circuit imprim . De tels programmes doivent tre adapt spour chaque type de machine de commande num rique3 Quelques machines CNC utilisent des programmes "Interactifs", qui permettent de programmer avec des Agents encachant partiellement ou totalement le G-code. Quelques exemples populaires sont Mazak Mazatrol, Hurco Ultimaxet le langage interactif Mori Seiki's Fanuc G CodesG00D placement rapideG01 Interpolation lin aireG02 Interpolation circulaire (sens horaire)G03 Interpolation circulaire (sens anti-horaire)G04 Arr t programme et ouverture carter (pour nettoyer) (temporisation - suivi de l'argument F ou X en secondes)G10/G11 criture de donn es/Effacement de donn esG17S lection du plan X-YG18S lection du plan X-ZG19S lection du plan Y-ZG20 Programmation en poucesG21 Programmation en mmG28 Retour la position d'origineG31 Saute la fonction (utilis pour les capteurs et les mesures de longueur d'outil)

8 G33 Filetage pas constantG34 Filetage pas variableG40 Pas de compensation de rayon d'outilG41 Compensation de rayon d'outil gaucheG42 Compensation de rayon d'outil droiteG90D placements en coordonn es absoluesG91D placements en coordonn es relativesG94/G95D placement en Pouces par minute/Pouce par tourG96/G97 Vitesse de coupe constante (vitesse de surface constante)/Vitesse de rotation constante ou annulation de G96 Codes sp ciauxSp cifique FANUCG43 : Prise en compte de la longueur(fraisage)M98 : appel de sous programmesSp cifique NUMEB : Rayon l'intersection de deux lignesG77 : Appel de blocsG79 : Saut de blocProgrammation de commande num rique4 Codes CNC ISO de base FANUC|M03, M04, M05 Broche sens horaire, sens antihoraire, arr t de brocheM21 Activation pression broche /M121 M127 Palier pression selon outilsM07,M08, M09 Mise en route arrosage/ arr t arrosageM02 Arr t du programmeM30 Fin du programme, r initialisation,rembobinageM99 Fin du sous-programmeM00, M01 Arr t du programme, arr t optionnel ou avec conditionM06 Changement d'outil|G96, G97.

9 Vitesse de coupe constante, Vitesse de rotation constanteG92 Vitesse de broche maximumG95, G94 D placement mm par tour, d placement mm/minG00, G01 Mouvement rapide, interpolation lin aire (coupe suivant une ligne droite)|F Vitesse de d placementS Vitesse de broche|Coordonn es d'axes X Y Z A B CFonctions pr paratoires GLa fonction d'interpolation lin aire rapide G0 (interpolation lin aire en mode rapide).La fonction dinterpolation lin aire ( la vitesse programm e) 'G1 (interpolation lin aire en mode de travail).La fonction dinterpolation circulaireG2 (interpolation circulaire sens horaire) et 'G3 (interpolation circulaire senstrigonom trique).La fonction de temporisation (programmable avec F,X ou P) fonction darr t pr cis en fin de bloc' est aussi possible sur certains pupitres de Programmation d'utiliser ces deux codes (G2 G3) pour cr er uneinterpolation circulaire, des fonctions d'interpolation base de courbe NURBS les fraiseuses quip es de t te birotative les codes G17,G18,G19 d finissent l'axe des cycles de per age, et le plan dans lequel seront r alis es les interpolations circulaires et activ le correcteur de rayon d'outil.

10 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 codes de la famille G52,G53,G54, utilis s pour : Programmer un d calage d'origine ; D finir que les d placements sont relatif l'origine machine ; Choisir le num ro de l'origine pi codes G de la famille G60 G70 peuvent tre utilis s par les fabricants de DNC pour : Le choix de la Programmation cart sienne ou polaire ; Programmation de commande num rique5 L'activation d'un facteur d' chelle ; La mise en action d'une fonction miroir ; La Programmation en mesure m trique ou en codes G90 G91d finissent la Programmation absolue ou incr mentale des cycles pr programm s sont galement accessibles sur la plu