Code G pour CNC : Le guide complet

Tous les fabricants utilisent la programmation CNC pour contrôler les machines-outils afin de produire des pièces et des composants. Au cœur de cette opération de production automatique se trouve une série de commandes guidant le mouvement du Machine cnc. Les commandes mentionnées sont connues sous le nom de code géométrique (code G).

Qu'est-ce que le code G pour la CNC ?

G Code décrit un langage de programmation spécial appliqué aux machines CNC pour guider leur mouvement et leurs fonctions supplémentaires.

Il ne s'agit pas d'un langage informatique exclusif, mais plutôt d'un ensemble comparable de langages avancés qui offrent des commandes de contrôle de moteur et de commutateur/relais aux fonctions de la machine. Certaines des commandes incluent la vitesse de broche, les moteurs de déplacement des axes et les orientations physiques basées sur une donnée incrémentielle ou absolue.

Gcode pour CNC est le langage de programmation le plus populaire pour piloter des équipements de fabrication contrôlés par ordinateur.

Le langage peut être parfois relativement complexe et différer d’une machine à l’autre. Néanmoins, les principes fondamentaux sont beaucoup plus simples qu’il n’y paraît au départ et la plupart respectent les normes de l’industrie.

Différences entreCode M et G Code en CNC

Machine cnc

Machine cnc

Les codes M et G utilisés en CNC remplissent des objectifs distincts, mais contrastés, dans le fonctionnement d'une machine CNC. Il existe 3 différences essentielles entre les langages de programmation de code M et G :

  1. Gcode guide la mobilité et le fonctionnement d'une machine CNC. À l’inverse, le code M contrôle des fonctions non liées aux mouvements.
  2. Le Gcode met la machine CNC en mouvement, tandis que le code M déclenche l'automate programmable (PLC) de l'équipement.
  3. Les commandes Gcode se trouvent normalement dans les appareils CNC. D’un autre côté, la majorité du code M reste similaire.

Fonction du code G pour CNC

Exemple de commande de code G

Exemple de commande de code G

L'objectif fondamental du code G est de diriger le mouvement et le fonctionnement d'une machine CNC. Il systématise une procédure de raisonnement 3D, dirigeant les têtes d'impression, les couteaux, entre autres composants, à travers une piste qui les configure pour l'opération prévue et implémente la commande.

Pendant le processus, le code G définit les flux de liquide de refroidissement et les vitesses de broche et gère toutes les modifications d'outils nécessaires. Il permet d'écrire des modèles de découpe et de déplacement qui forment des processus détaillés auxquels les machines CNC peuvent se conformer sans supervision.

Comment fonctionne le code G pour CNC

La procédure de fonctionnement du code G pour CNC est une opération synchronisée entre la programmation du code par l'opérateur et les fonctions de la machine.

Toutes les machines CNC intègrent un microcontrôleur capable de décoder le code G. La plupart des machines fonctionnent sur un code G standardisé.

Cependant, certaines machines incluent plusieurs axes ou propriétés avancées que les commandes standards du code G ne peuvent pas contrôler. Par conséquent, des commandes supplémentaires seront nécessaires pour guider les fonctions supplémentaires.

Le système de contrôle interne lit et décode les commandes en fonction des signaux du microcontrôleur. Il donne ensuite des instructions de mouvement aux nombreuses fonctions de la machine CNC.

Structure du code G pour machine CNC

Le code G pour CNC est un mélange d’une lettre et d’un chiffre. L'espacement entre la lettre et le chiffre diffère en fonction de l'équipement CNC spécifique.

Chaque ligne de code G, également appelée bloc de code G, peut comporter plusieurs groupes d'instructions. La machine lit et exécute ces commandes selon un modèle spécifique de haut en bas et de gauche à droite.

Voici les lettres courantes appliquées dans le code G pour le langage de programmation de machines CNC :

  • N :représente le numéro de ligne
  • G:Indique quand l'outillage bouge et s'arrête
  • X, Y, Z :Représente la position de l'outillage en 3D (X-horizontal, Y-Vertical et Z-profondeur).
  • F:Indique le taux d'alimentation de la machine CNC
  • S :Détermine la vitesse de broche
  • T :Détermine l’outillage à utiliser
  • M :Instructions sur diverses fonctions de la machine ou fonctions de la machine
  • Moi et J :Représente les centres d'arc incrémentiels créés par la machine
  • R :Indiquer le rayon de l'arc
  • UN:Guider l'outillage autour de l'axe X
  • B :Représente la valeur de rotation autour de l'axe Y
  • C :Représente la valeur de position par rapport à l'axe Z
  • D:Détermine dans quelle mesure la machine CNC compense le diamètre de l'outillage.
  • L :Indique les opérations répétitives et le nombre de fois où elles doivent être bouclées
  • P :Commandes code G pour que la CNC saute en retard ou dans le temps

Les autres structures du code G pour CNC dépendent des capacités de la machine. Le code peut ajouter des coordonnées de direction supplémentaires pour les équipements à 4 ou 5 axes.

Le code G le plus courant

Vous pouvez classer le code G pour machine CNC en différents groupes en fonction de ses fonctions. Les catégories comprennent :

 

Code G Instruction
Commandes de positionnement

G00

G01

G02

G03

G90

 

 

Positionnement rapide des outils CNC

Interpolation linéaire

Interpolation d'arc dans le sens des aiguilles d'une montre (interpolation hélicoïdale ou circulaire)

Interpolation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (interpolation hélicoïdale ou circulaire)

Utiliser des coordonnées absolues

Commandes de vitesse

G08-G09

G93-G95

G96

G97

 

 

Vitesse décrémentale ou incrémentale

Sélection de la valeur d'avance linéaire

Vitesse de surface continue

Vitesse de broche continue

Commandes de fonction d'usinage

G81

G82

G83

G84

 

 

Forage de base

Forage de base avec palier

Forage de trous en profondeur

Tapotement

 

 

 

Commandes de décalage

G40 – G44

G53-G59

 

 

Valeurs de décalage d'outillage

Valeur de décalage zéro

 

Commandes diverses

G04

G61

G80-G89

 

 

Temps d'attente

Mode d'arrêt précis

Description du processus

Comment générer du code G

Ici, nous mettrons en évidence les 4 procédures essentielles de génération de code G à l'aide d'un logiciel de CAO/FAO :

Première étape : développer un prototype CAO

Le développement du prototype CAO de l'article à fabriquer est la première étape. Vous effectuez cette opération à l'aide d'un logiciel de CAO que vous jugez adapté à vos besoins. Une alternative consiste à numériser le produit physique ou à importer les prototypes CAO disponibles. Néanmoins, vous devez vous assurer que le prototype capture la forme, la taille et les caractéristiques exactes du produit final.

Deuxième étape : décrire les spécifications CAM

La définition des spécifications CAM est essentielle pour déterminer la manière dont le système CNC effectuera le traitement du prototype CAO. Cette étape peut être réalisée à l'aide d'un logiciel de FAO autonome ayant la capacité d'importer un prototype de CAO ou un logiciel de FAO intégré au logiciel de CAO.

Le matériau, le type de machine CNC, l'outil de découpe plasma, la trajectoire de l'outil, la vitesse d'alimentation, la vitesse de broche et les opérations d'usinage sont les spécifications CAM essentielles à prendre en compte. De plus, la simulation de la procédure d'usinage est essentielle pour confirmer les collisions ou les erreurs.

Troisième étape : générer du code G pour la CNC

Les spécifications CAM jouent un rôle déterminant dans la génération du code G. Il est possible de le faire via le logiciel CAM ou manuellement.

N'oubliez pas de vous assurer que le code G développé pour CNC est synchronisé avec l'appareil et est conforme à la configuration et à la syntaxe de référence. Pour la personnalisation de la sortie ou l'optimisation des performances, vous pouvez effectuer l'édition du code G.

Quatrième étape : introduire le code G dans la machine

La dernière phase consiste à alimenter et à exécuter le code G développé dans la machinerie CNC. L'alimentation peut être effectuée via un appareil sans fil, une connexion réseau ou une clé USB. Vous devez vous assurer que la machine CNC dispose des outils de coupe, des coordonnées et du matériau appropriés.

De plus, il est conseillé de tester le code G sur un essai à sec ou un échantillon de produit avant de l'exécuter. Cela contribue à garantir la sécurité et la qualité du produit final.

Interprétation des commandes du code G

La lecture du code G pour les commandes de machines CNC est relativement simple avec un peu de pratique. Examinons les étapes de base qui vous aideront à interpréter les commandes du code G :

  1. Commencez par vous concentrer sur la lettre alphabétique de la commande du code G.
  2. La lettre G est associée au fonctionnement de la machine CNC. Le chiffre après l’alphabet représente l’opération ou le processus de la machine qui sera affecté.
  3. Les alphabets X, Y et Z indiquent la position avec le système de coordonnées. Les chiffres qui suivent ces lettres donnent la position exacte dans chaque axe.
  4. Les alphabets A, B et C représentent la position angulaire identique à X, Y et Z. Le chiffre suivant les lettres représente la valeur de rotation angulaire dans une direction spécifique.
  5. Les alphabets tels que F et S indiquent la vitesse de broche et l'avance. Le chiffre suivant après les lettres représente la vitesse des valeurs associées. Par exemple, F200 commande à la machine CNC d'utiliser 200 vitesses d'avance.
  6. Vous pouvez ajouter des commentaires dans le code G pour CNC en incluant un point-virgule (;) à la fin du bloc. Tout commentaire écrit dans un bloc suivant le point-virgule n'aura pas d'impact sur le fonctionnement de la machine CNC.

Logiciel de création de code G

Exemple de commande G-code

Exemple de commande G-code

En règle générale, le prédécesseur du code G pour les machines CNC est un fichier CAO. Il forme un modèle graphique en 2D ou 3D du produit souhaité. Ensuite, il existe des logiciels avancés capables de convertir automatiquement les conceptions CAO en commandes de code G optimales.

Le logiciel CAM est l'outil commun et puissant pour générer des fichiers de code G destinés à être utilisés dans les machines CNC. Ils permettent la simulation du code G et vous pouvez connecter le programme directement à l'équipement.

L'avantage de cette procédure est que le système informatique peut effectuer des calculs automatisés pour déterminer le meilleur itinéraire d'outillage et des paramètres supplémentaires. La programmation en code G développée est capable de prendre en charge des fonctionnalités telles que les décalages d'outillage CNC.

Un logiciel d'édition de code G intervient s'il est nécessaire d'apporter des modifications au code G pour CNC. Ces éditeurs de code G sont nécessaires lorsque vous souhaitez effectuer des personnalisations de conception CAO.

Le programme de code G créé n'est pas standard pour toutes les machines CNC en raison des variations dans les caractéristiques de l'équipement et des variations de format. Par conséquent, les instructions de programmation subissent un logiciel supplémentaire appelé post-traitement.

Ce logiciel systématise le code G généré précisément en fonction de la manière dont la machine est censée lire. Cela élimine tout risque de bugs en raison des différences entre les logiciels de contrôle de plusieurs équipements. C'est cette version du code G que vous alimentez et activez dans la machine CNC.

Types de machines qui appliquent le code G pour CNC

Il existe un certain nombre de machines CNC qui utilisent la programmation par code G. Les machines courantes sont les suivantes :

· Fraiseuse CNC

Les fraiseuses CNC utilisent un outil de coupe rotatif sur une pièce statique. Il comporte un outil de coupe qui se présente sous différentes formes et conceptions. Il en résulte un certain nombre de types différents de procédures de fraisage.

· Tour CNC

Ce type de machine CNC comporte un outillage de coupe statique sur une pièce en rotation. Il joue un rôle déterminant dans la formation de marques symétriques sur les surfaces coniques et cylindriques.

L'équipement intègre un parcours d'outillage hélicoïdal autour de la pièce. Le tour CNC aide à l’usinage des surfaces extérieures pendant le processus de façonnage. Les tours CNC appliquent le concept de travail du tour.

· Rectifieuse CNC

La fonction principale de la rectifieuse CNC est d'assurer l'usinage de surfaces fines. Il enlève une quantité négligeable de matière de la pièce pour lui donner une surface lisse.

Il s'agit d'un équipement auxiliaire à côté d'autres comme les tours et les fraiseuses. De plus, les rectifieuses CNC sont également capables d’éliminer les bavures formées suite aux procédures de soudage et d’assemblage associées.

· Perceuse CNC

La plupart des perçages sont effectués à l'aide d'une perceuse CNC. Il perçait des trous dans les pièces à l'aide d'un foret. Le trou percé peut être destiné à un assemblage secondaire, à des vis de fixation ou à de l'esthétique.

Généralement, les perceuses à colonne viennent après les autres opérations d’usinage. Le diamètre du trou est souvent limité. Ainsi, la perceuse CNC est utilisée lorsque vous avez besoin d’un grand diamètre de trou.

· Machine de routage CNC

Il s'agit d'un type de machine CNC qui facilite la découpe de divers matériaux. Il associe généralement un routeur portatif à un système CNC.

La défonceuse a la capacité d’éliminer une quantité très régulée de matière de la surface d’une pièce. Pour cette raison, il peut réaliser des sculptures complexes.

· Machine de découpe laser CNC

Dans ce type de machine CNC, un faisceau laser extrêmement focalisé produit de la chaleur qui fait fondre et coupe le matériau usiné. Un système optique dans la machine de découpe laser CNC permet d'avoir une chaleur de très haute intensité.

Néanmoins, le matériel est limité en ce qui concerne les matériaux que vous pouvez découper. L'usinage de matériaux délicats tels que les plastiques produit des gaz dangereux qui peuvent détruire le système optique.

· Machine de découpe au jet d'eau CNC

Il s’agit d’une méthode créative de coupe de pièces en utilisant la force de l’eau à haute pression pour couper n’importe quel objet. L'épaisseur du jet d'eau est inférieure à celle des cheveux humains.

Le code G pour la programmation des machines CNC permet de déplacer la tête de coupe. Vous pouvez utiliser la machine dans n’importe quelle application car elle peut percer des matériaux de grande épaisseur.

Chez TSINFA, nous vous aiderons à obtenir la machine CNC adaptée à tous vos besoins de fabrication. Notre équipe vous aidera dans tout le processus de programmation.

Davantage de ressources:

Qu'est-ce que le code M – Source : TSINFA

Post-processeur en usinage CNC – Source : TSINFA

Code G – Source : ANNUAIRE IQS

Types de machines CNC – Source : TSINFA

Machines-outils CNC – Source : TSINFA