G-code pour CNC

Tags :
  • MON
  • 2023-2024
  • temps 3
  • G-code
Auteurs :
  • Benoit BEGUIER

Le but de ce MON est d'apprendre les bases du G-code, langage permettant d'indiquer à une machine CNC (type fraiseuse par exemple) comment usiner une pièce

Niveau : Intermédiaire Prérequis : Aucun prérequis

Sommaire

  1. Sources
  2. Introduction
  3. Nomenclature des phases
  4. Gamme d'usinage
  5. La Fabrication Assistée par Ordinateur

Sources

Pour la réalisation de ce cours, je me réfèrerais aux sources listées ci-dessous :

Introduction

CNC machines, que l'on appelle machine CNC en français, est une machine contrôlée par ordinateur qui va usiner une pièce (en général un bloc de matière appelé brut). CNC est l'abréviation de Computer Numerical Control , c'est-à-dire commande numérique par ordinateur. Les machines CNC les plus répandues sont les fraiseuses, qui permettent d'usiner la pièce fixée par rotation des outils sur les axes de la machine, ou les tours, qui cette fois font tourner la pièce par rapport aux outils fixés. Les CNC sont en général à 3 axes (et donc travailler la pièce selon 2 plans), mais les plus perfectionnées bénéficient de 4 et 5 axes (avec 2 axes de rotation en plus). En gros, la topologie formée par une 3-axes est un cube, tandis que c'est une sphère par une 5-axes.

Fraiseuse

Source de l'image : fraiseusecnc.com

5axe

Source de l'image : RPWorld.com

L'usinage en CNC permet de jouir d'une grande précision d'usinage, que ce soit en surfaçage ou en alésage. Par exemple, c'est grâce à la CNC que l'on peut usiner convenablement un palier à roulements, surface demandant une très grande précision et admettant une tolérance très faible.

Palier

Et le G-code dans tout ça ?

Le G-code est le langage de transmission des consignes de commmandes à la CNC. Cela traduit les consignes de vitesse d'avance, de vitesse de rotation des outils et les points d'arrêts de la machine. Les différentes consignes sont divisées en séquence d'usinage.

Gcode

Source de l'image : CNC Kitchen.com

Nomenclature des phases

Pour remettre les choses dans son contexte, l'usinage CNC est majoritairement utilisé en industrie. Cela permet d'usiner une pièce précise à partir d'un bloc de matière, appelé brut, par exemple un bloc d'aluminium. Il est nécessaire de définir en amont les différentes étapes de l'usinage, appelées phases. Une phase correspond à l'ensemble des étapes que peut réaliser la machine sans que l'homme intervienne. En effet, l'homme est quand même nécessaire dans l'usinage par ordinateur afin d'effectuer la MIse en Position (MIP) et le MAintien en Position (MAP) da la pièce en cours d'usinage. Afin que la pièce soit correctement usinée, elle doit être isostatique (6 degrés de libertés dans l'espace restreints) et bien positionnée ; c'est toujours le fruit du travail d'un opérateur.

La nomenclature des phases est le document qui recense l'ensemble des phases de l'usinage, ainsi que les outils utilisés.

Exemple de nomenclature des phases :

nomenclature

Gamme d'usinage

La gamme d'usinage est un document qui recense chaque phase de l'usinage, et pour chaque phase les MIP et MAP nécessaires au bon déroulement.

Exemple d'une gamme d'usinage :

gamme

La Fabrication Assistée par Ordinateur

Actuellement, la création de G-code ex nihilo se fait de plus en plus rare. Les ingénieurs fabrication utilisent les outils de Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO), tels que les logiciels Delmia (Dassault Système). Ces logiciels permettent de représenter le brut sur l'ordinateur, utiliser un clone numérique de la machine CNC utilisée, simuler les MIP et les MAP, et enfin obtenir la pièce usinée simulée par le logiciel.

fao

J'ai effectué un test sur le logiciel Delmia sur la pièce suivante que j'ai créé moi-même :

upright

Voici un extrait du résultat obtenu avec Delmia :

fao

Le logiciel permet donc de générer le G-code fonctionnel, et de le tester en amont pour s'assurer que le résultat sera celui que l'on souhaite. Il est tout à fait possible d'écrire tout le G-code soit même, cependant ce n'est plus du tout la manière de faire actuelle et avec une fiabilité plus faible.