17.1 Présentation des codes G de fraiseuse

Les codes G d’usinage principaux sont classés en déplacement d’interpolation et cycles fixes. Les codes d’usinage en déplacement d’interpolation sont décomposés en :

G01 - Déplacement d'interpolation linéaire
G02 - Déplacement d'interpolation circulaire en sens horaire
G03 - Déplacement d'interpolation circulaire en sens antihoraire
G12 - Fraisage de poche circulaire en sens horaire
G13 - Fraisage de poche circulaire en sens antihoraire

G01 Déplacement d'interpolation linéaire utilisé pour usiner des lignes droites. Il nécessite une vitesse d'avance spécifiée par le code d'adresse Fnnn.nnnn Xnn.nnnn, Ynn.nnnn, Znn.nnnn, et Annn.nnn sont des codes d'adresses optionnelles pour spécifier une coupe. Les commandes de déplacement d'axes suivantes utiliseront la vitesse d'avance spécifiée par G01 jusqu'à ce qu'un autre déplacement d'axe, G00, G02, G03, G12, ou G13 soit commandé.

Les coins peuvent être chanfreinés à l'aide de l'argument optionnel Cnn.nnnn pour définir le chanfrein. Les coins peuvent être arrondis à l'aide du code d'adresse Rnn.nnnn pour définir le rayon de l'arc. Voir G01 Mouvement d'interpolation linéaire (Groupe 01) pour de plus amples informations.

G02 et G03 sont les codes G de déplacements de coupe circulaire. Le déplacement en interpolation circulaire possède plusieurs codes d’adresses optionnels pour définir l’arc ou la circonférence. La coupe en arc ou en cercle va de la position de fraise actuelle [1] à la géométrie spécifiée dans la commande G02/G03.

Les arcs peuvent être définis à l’aide de deux méthodes. La méthode préférée consiste à définir le centre de l'arc ou de la circonférence avec I, J et/ou K, et à définir le point final [3] de l'arc avec un X, Y et/ou Z. Les valeurs de I, J et K définissent les distances relatives X Y Z du point de départ [2] au centre du cercle. Les valeurs X Y Z définissent les distances absolues X Y Z du point de départ au point d’arrivée de l’arc dans le système de coordonnées courant. C’est également la seule méthode d’usinage de cercle. La seule définition des valeurs I J K sans la définition des valeurs du point d’arrivée X Y Z conduira à la coupe d’un cercle.

L’autre méthode d’usinage d’un arc consiste à définir les valeurs X Y Z pour le point d’arrivée et à définir le rayon du cercle avec une valeur R.

Les exemples ci-dessous montrent l’utilisation des deux différentes méthodes appliquées à l’usinage d’un arc de rayon 2 pouces (ou 2 mm) en sens antihoraire sur un angle de 180 degrés. L'outil démarre en X0 Y0 [1], se déplace du point de départ de l'arc [2] et usine l'arc jusqu'au point d'arrivée [3] :

L’exemple ci-dessous est celui de l’usinage d’un cercle de rayon 2 pouces (ou 2 mm) :

%
T01 M06 ;
...
G00X4. Y2. ;
G01 F20.0 Z-0.1 ;
G02 F20.0 I2.0 J0. ;
...
M30
%

La compensation de fraise fait se déplacer la trajectoire programmée de l’outil de façon que l’axe d’outil soit à la gauche ou à la droite de la trajectoire programmée.

La compensation de fraise est normalement programmée de façon à déplacer l’outil pour contrôler la dimension. La page OFFSET (compensations, longueur et rayon) permet d’entrer la valeur de déplacement de l’outil.

La correction est introduite en diamètre ou rayon, selon le réglage 40, pour les deux valeurs de géométrie et d’usure. Noter que si le diamètre est spécifié, la valeur de la compensation d’outil coupant est la moitié de la valeur introduite.

Les valeurs effectives de compensation sont la somme des valeurs de géométrie et d’usure. La compensation de fraise n’est disponible que sur l’axenbspX et l’axe Y dans l’usinage 2D (G17). Pour l’usinage 3D, la compensation de fraise est disponible sur les axes X, Y et Z (G141).

G41 sélectionne la compensation de fraise à gauche. Cela signifie que la commande déplace l'outil sur la gauche de la trajectoire programmée (par rapport à la direction de déplacement) afin de compenser le rayon ou le diamètre de l'outil comme défini dans le tableau de corrections des outils (Voir le Réglage 40). G42 sélectionne la compensation de fraise à droite qui, par rapport à la direction du mouvement, déplace l'outil sur la droite de la trajectoire programmée.

Une commande G41 ou G42 doit avoir une valeur Dnnn pour sélectionner le numéro de compensation correct à partir de la colonne des corrections rayon/diamètre. Le numéro à utiliser avec D se trouve dans la colonne tout à fait à gauche du tableau des corrections d’outil. La valeur qu'utilise la commande pour la compensation de fraise est dans la colonne GEOMETRI sous D (si le Réglage 40 est DIAMETRE) ou R (si le Réglage 40 est RAYON).

Si la valeur de correction est négative, la compensation de fraise agit comme si le programme spécifiait le code G opposé. Par exemple, une valeur négative entrée pour un G41 se comportera comme si l'on avait introduit une valeur positive pour G42. De plus, lorsque la compensation de fraise est active (G41 ou G42), on ne peut utiliser que le plan XY (G17) pour les mouvements circulaires. La compensation de fraise est limitée à la compensation dans le seul plan X-Y.

G40 annule la compensation de fraise et est la condition par défaut lors de la mise sous tension de la machine. Lorsque la compensation de fraise n’est pas active, la trajectoire programmée est la même que celle du centre de la trajectoire de l’outil. Vous ne pouvez pas terminer un programme (M30, M00, M01, ou M02) lorsque la compensation de fraise est active.

La commande exécutera un bloc (de commande) à la fois. Cependant, il effectuera la lecture anticipée des 2 blocs suivants qui contiennent les mouvements de X et Y. Le contrôle vérifie ces 3 blocs d’information pour interférence. Le Réglage 58 contrôle la façon d’agir de cette partie de compensation de fraise. Les valeurs disponibles du Réglage 58 sont Fanuc ou Yasnac.

Si le Réglage 58 est réglé sur Yasnac, Ie contrôle doit être capable de positionner le côté de l’outil le long de toutes les bordures du contour programmé sans surusiner au cours des deux mouvements suivants. Un mouvement circulaire joint tous les angles extérieurs.

Si un Réglage 58 est réglé sur Fanuc,il n’est pas nécessaire pour le contrôle que le tranchant de l’outil soit positionné le long de tous les bords du contour programmé, empêchant ainsi le surusinage. Cependant, le contrôle va générer une alarme si la trajectoire de la fraise est programmée de façon qu’elle provoque un surusinage. Le contrôle joint par un coin aigu, les angles extérieurs de valeurs inférieures ou égales à 270 degrés. Il joint les angles extérieurs de plus de 270 degrés par un mouvement linéaire.

Ces schémas montrent le fonctionnement de la compensation de fraise pour les deux valeurs possibles du Réglage 58. Noter qu’une petite passe inférieure au rayon de l’outil et perpendiculaire au mouvement précédent ne sera possible que dans le réglage Fanuc.

Lorsqu'on emploie la compensation de fraise dans des mouvements circulaires, il est possible de régler la vitesse à la valeur programmée. Si la passe de finition désirée est à l’intérieur d’un mouvement circulaire, l’outil doit être ralenti de façon à éviter que l’avance de surface ne dépasse pas la valeur voulue. Cependant, des problèmes se présentent lorsque la vitesse est trop réduite. Pour cette raison, le réglage 44 est utilisé pour limiter, dans ce cas, la valeur d'ajustement de l'avance. Elle peut être réglée entre 1% et 100%. Si elle est réglée à 100%, il n’y aura pas de changement de vitesse. Si elle est réglée à 1%, la vitesse peut être réduite à 1% de l’avance programmée.

Lorsque l’usinage est sur l’extérieur du mouvement circulaire, aucun réglage n’est effectué sur la vitesse d’avance.

Dans cette section, l’utilisation de G02 (Interpolation circulaire en sens horaire), G03 (Interpolation circulaire en sens anti-horaire) et Compensation de fraise ( G41 : Compensation de fraise à gauche, G42 : Compensation de fraise à droite) est décrite.

Avec G02 et G03, il est possible de programmer la machine pour des mouvements de coupe circulaire et de rayons. Généralement, lors de la programmation d'un profil ou d'un contour, la façon la plus facile de décrire un rayon joignant deux points est d'utiliser un rayon R et une valeur. Pour les mouvements circulaires (360 degrés), un I ou un J avec une valeur doit être spécifié. L’illustration de la section circulaire décrira les diverses sections d’une circonférence.

En utilisant la compensation de fraise dans cette section, le programmeur sera à même de déplacer la fraise d’une valeur exacte et d’usiner un profil ou un contour aux dimensions exactes des dessins. En utilisant la compensation de fraise, la durée de la programmation et la possibilité d’une erreur de calcul dans la programmation sont réduites en raison du fait que des dimensions réelles peuvent être programmées, et que la taille et la géométrie de la pièce peuvent être facilement contrôlées.

Afin d’exécuter avec succès les opérations d’usinage, voici quelques règles que vous devez suivre concernant la compensation de fraise. Considérez toujours ces règles lorsque vous établissez vos programmes.

1. La compensation de fraise doit être activée au cours d'un mouvement G01 X,Y égal ou supérieur au rayon de la fraise, ou à la valeur qui est compensée.
2. Lorsqu’une opération utilisant une compensation de fraise est effectuée, la compensation de fraise doit être activée en suivant les mêmes règles que le processus d’activation, c’est-à-dire que ce qui ajouté doit être retiré.
3. Dans la plupart des machines, au cours de la compensation de fraise, un mouvement linéaire X,Y qui est plus petit que le rayon de fraise peut ne pas être valide. (Réglage 58 - configuré sur Fanuc - pour des résultats positifs.)
4. La compensation de fraise ne peut pas être activée ou désactivée dans un mouvement d'arc G02 ou G03.
5. Lorsque la compensation de fraise est activée, l’usinage d’un arc intérieur avec un rayon inférieur à ce qui est défini par la valeur D déclenchera une alarme de machine. Un outil de trop grand diamètre ne peut pas être utilisé pour usiner un arc de trop petit rayon.

Les cycles fixes sont des codes G qui effectuent des opérations répétitives telles que perçage, taraudage et alésage. Vous définissez un cycle pré-programmé par des codes d'adresse alphabétiques. Lorsque le cycle pré-programmé est actif, la machine effectue l'opération définie chaque fois que vous commandez une nouvelle position, à moins que vous spécifiez de ne pas le faire.

Les cycle pré-programmé simplifient la programmation des pièces. La plupart des opérations répétitives sur l'axe Z, comme par exemple, le perçage, le taraudage et l'alésage, sont avec des cycles pré-programmés. Lorsqu'il est actif, un cycle pré-programmé est exécuté à chaque nouvelle position d'axe. Les cycles pré-programmés sont exécutés en commandes d'avance rapide (G00) et l'opération avec cycle pré-programmé est réalisée après le mouvement de l'axe. Ceci s'applique aux cycles G17, G19, et aux déplacements de l'axe Y sur les tours avec axe Y.

Tous les quatre cycles préprogrammés de perçage peuvent être répétés en mode G91 de programmation incrémentielle.

• Le Cycle pré-programmé de perçage G81 est le cycle de perçage élémentaire. Il est utilisé pour percer des trous peu profonds ou percer avec du liquide de coupe à travers la broche (TSC).
• Le cycle pré-programmé de perçage de centrage G82 est le même que le cycle pré-programmé de perçage G81, à la différence qu'il peut pauser au fond du trou. L’argument optionnel Pn.nnn spécifie la durée de la pause.
• Le cycle fixe normal de perçage avec débourrages G83 est habituellement utilisé pour le perçage de trous profonds. La valeur du pas de perçage peut être variable ou constante mais elle est toujours incrémentielle. Qnn.nnn. Ne pas utiliser une valeur Q lors d’une programmation avec I,J et K.
• Le cycle pré-programmé grande vitesse de perçage à dégagement multiple G73 est le même que G83 à la différence que le retrait d'outil à chaque dégagement est spécifié par le réglage 22 - Delta Z dans cycle. Les cycles de perçage à dégagement multiples sont recommandés pour des trous de profondeur supérieure à 3 fois le diamètre du foret. La profondeur du premier perçage avant dégagement, défini par I doit généralement être de 1 fois le diamètre.

Il existe deux cycles fixes de taraudage. Tous les cycles fixes de taraudage peuvent être répétés en mode G91, de programmation incrémentielle.

Le cycle pré-programmé de taraudage G84 est le cycle de taraudage normal. Il est utilisé pour le taraudage de filets à droite.

G74 Cycle pré-programmé de taraudage inverse est destiné au taraudage inverse. Il est utilisé pour le taraudage de filets à gauche.

Il existe (5) cycles fixes d'alésage. Tous les cycles fixes d’alésage peuvent être répétés en mode G91, de programmation incrémentielle.

• Le cycle fixe d'alésage G85 est le cycle d'alésage élémentaire. Il permet l’alésage à la hauteur désirée et le retour à une hauteur spécifiée.
• Le cycle fixe G86 d'alésage et d'arrêt est le même que le cycle fixe G85 d'alésage, à la différence qu'un arrêt se produit au fond du trou avant de retourner à la hauteur spécifiée.
• Le cycle fixe G89 d'alésage en entrant, pause, alésage en sortant est le même que G85 à la différence qu'une pause est effectuée au fond du trou et que le trou continue d'être alésé à la vitesse d'avance spécifiée lorsque l'outil revient sur la position spécifiée. Ceci est différent des autres cycles fixes d’alésage car l’outil se déplace soit rapidement ou par à-coups pour revenir sur la position de retour.
• Le cycle fixe d’alésage fin G76 alèse le trou à la profondeur spécifiée et ensuite se déplace pour dégager l'outil du trou avant de se rétracter.
• Le cycle fixe G77 de contre-alésage procède de manière similaire à G76 à la différence qu'avant de commencer l'alésage il déplace l'outil pour dégager le trou, puis le descend dans le trou et alèse à la longueur spécifiée.

Les plans R, ou plans de retour, sont des commandes en codes G qui spécifient la hauteur de retour de l'axe Z au cours de cycles pré-programmés.

Les codes G de plan R restent actifs pour le temps pendant lequel le cycle fixe l'utilise. G98 Le retour du point initial du cycle pré-programmé déplace l'axe Z à la hauteur qu'avait l'axe Z avant le cycle pré-programmé.

G99 Le retour du plan R du cycle fixe déplace l’axe Z à la hauteur spécifiée par l’argument Rnn.nnnn spécifié avec le cycle fixe. 

Les codes G spéciaux sont utilisés dans les fraisages complexes. Ceux-ci comprennent :

• Gravure (G47)
• Fraisage de poches (G12, G13, et G150)
• Rotation et changement d'échelle (G68, G69, G50, G51)
• Image miroir (G101 et G100)

Le code G47 de gravure de texte vous permet de graver du texte (y compris certains caractères ASCII) ou des numéros de série séquentiels avec un seul bloc de code.

Voir G47 Gravure de texte (Groupe 00) pour de plus amples informations sur la gravure.

Il existe deux types de codes G pour le fraisage de poches sur le contrôle Haas :

Le fraisage d'une poche circulaire est effectué avec la commande G12 de fraisage de poche circulaire en sens horaire et la commande G13 de fraisage de poche circulaire en sens antihoraire et la commande.

Le G150 Fraisage à usage général de poches utilise un sous-programme pour usiner des formes de poche définies par l'utilisateur.

S’assurer que la géométrie du sous-programme est une forme complètement fermée. S'assurer que le point de départ X-Y dans la commande G150 se trouve dans les limites de la forme complètement fermée. Cette vérification est nécessaire car l’alarme 370 pourrait se déclencher - Erreur de définition de poche.

Voir G12 Fraisage circulaire de poche en SH/ G13 Fraisage circulaire de poche en SAH (Groupe 00) pour de plus amples informatins sur les codes G de fraisage de poche.

NOTE :  Vous devez acheter l’option de rotation et changement d’échelle pour utiliser ces fonctions. Une option d’essai de 200 heures est également disponible.

G68 La rotation est utilisé pour faire tourner le système de coordonnées dans le plan désiré. Vous pouvez utiliser cette fonctionnalité en conjonction avec un G91, mode de programmation incrémentielle pour usiner des formes symétriques. G69 annule la rotation.

G51 applique un facteur de mise à échelle aux valeurs de positionnement dans les blocs suivant la commande G51. G50 annule la mise à échelle. Vous pouvez utiliser la mise à échelle avec la rotation, mais prenez soin de commander la mise à l’échelle d’abord.

Voir Rotation (groupe 16) pour plus d’informations sur la rotation et la mise à l’échelle par codes G.

G101 Active l'image miroir du déplacement d'axe par rapport à l'axe spécifié. Les réglages 45 à 48, 80 et 250 activent l'image miroir par rapport aux axes X, Y, Z, A, B et C.

Le point pivot du miroir le long d'un axe est défini par l'argument Xnn.nn. Ceci peut être spécifié pour un axe Y qui est activé sur la machine et dans les réglages par l’utilisation de l’axe à traiter en image miroir comme l’argument. G100 annule G101.

Voir G100/G101 Désactiver/activer l'image miroir (Groupe 00) pour de plus amples informations sur les codes G d'image miroir.