Une introduction à la programmation des machines CNC

L'usinage CNC est un processus de fabrication traditionnel qui utilise des outils de coupe et des perceuses pour retirer systématiquement le matériau d'une pièce afin de créer une pièce finie. La machine reçoit des trajectoires d'outil pour couper la pièce, généralement en code G. Le code de la machine peut être écrit manuellement, écrit de manière conversationnelle sur la machine ou émis par un post-processeur à partir d'un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO). Le processus est rapide, polyvalent, reproductible et très fiable grâce à l'automatisation fournie par les commandes numériques par ordinateur (CNC).

Étant donné que le logiciel informatique contrôle la machine CNC et le résultat final de la pièce, une programmation appropriée de la machine CNC est essentielle. Une mauvaise programmation peut entraîner des problèmes de tolérance, une mauvaise finition de surface, une rupture prématurée de l'outil et une foule d'autres problèmes. Pour garantir des résultats cohérents à chaque fois, les opérateurs et les programmeurs doivent d'abord maîtriser les bases.

Les bases de la programmation de machines CNC

Il existe trois méthodes de programmation de base pour les machines CNC :programmation manuelle, conversationnelle et système CAM. Avec la programmation manuelle, l'opérateur entre le code manuellement, ce qui peut prendre du temps et quelque peu fastidieux. Cela nécessite également une connaissance intime du langage de programmation. Cependant, la programmation manuelle est un ensemble de compétences de base précieux à avoir sous la main, et c'est un moyen efficace d'apporter des modifications rapides aux sorties CAM et d'optimiser le code.

La programmation conversationnelle ou « atelier » est une méthode de plus en plus populaire qui implique des fonctions graphiques et pilotées par des menus. Les opérateurs saisissent les commandes directement dans la machine CNC, tout comme dans la programmation manuelle, ce qui atténue les problèmes potentiels pouvant résulter de post-processeurs médiocres dans CAM. La programmation du système CAM est similaire à la méthode conversationnelle, mais plus avancée. Avec un système de FAO, le logiciel fournit une interface graphique avancée avec des stratégies de trajectoire d'outil pour aider l'opérateur à préparer et à générer le programme - éliminant ainsi le besoin de toute programmation manuelle - et à le transférer directement sur la machine CNC.

Toutes ces méthodes de programmation de machines CNC impliquent le code G et le code M. Le G-code est le langage de programmation qui indique à la machine CNC ce qu'il faut faire, facilitant la précision et la répétabilité des pièces. Le code M contrôle toutes les fonctions diverses de la machine CNC, telles que le démarrage et l'arrêt de la rotation de la broche. Les codes M sont personnalisables et varient selon la machine. Les opérateurs et les programmeurs doivent donc vérifier qu'ils saisissent les bonnes fonctions avant de commencer l'usinage.

Voici quatre conseils de programmation de machines CNC que les opérateurs doivent connaître :

4 astuces essentielles pour la programmation de machines CNC

1. Prenez le temps de revoir les bases

Les meilleurs programmeurs, opérateurs et machinistes CNC s'assurent qu'ils maîtrisent les fondamentaux avant de commencer tout projet. Pour la programmation manuelle et conversationnelle, les opérateurs doivent vérifier leurs calculs pour s'assurer qu'ils programment les bonnes spécifications dans la machine CNC.

Au cours de cette phase préliminaire, les programmeurs doivent également se rappeler que le logiciel CNC n'est pas infaillible. Par exemple, la plupart des programmes de machines CNC tracent des courbes et des cercles sous la forme d'une série d'accords au lieu d'une surface véritablement incurvée, ce qui peut avoir un impact sur toutes les lignes courbes du motif principal. Un programme de machine CNC est aussi précis que ses calculs sous-jacents, et il n'y a jamais de mal à revérifier son travail.

2. Personnalisez les taux d'alimentation de la machine CNC

Dans tout projet CNC à volume élevé, les opérateurs passent beaucoup de temps à composer un programme pour s'assurer qu'il s'exécute de manière fluide, efficace et cohérente. Une fois que cela a été accompli et que le programme est verrouillé, les opérateurs peuvent « le régler et l'oublier ». Cependant, la personnalisation de certains aspects de la programmation des machines CNC peut optimiser la fabrication.

Par exemple, chaque ligne de code exécutée par la machine CNC indique une vitesse et une avance. Si un opérateur commande une broche en marche sans effectuer de commande de vitesse d'accompagnement, la machine reviendra à son dernier régime. Le même principe s'applique aux taux d'alimentation. Au cours des premières étapes de tout projet, les opérateurs doivent être prêts à ajuster leurs temps d'alimentation en fonction de la qualité du produit fini et de toute autre donnée pertinente.

3. Comprendre les types de compensation des machines CNC

La compensation consiste simplement à permettre et à tenir compte des variations imprévisibles. Un opérateur peut saisir parfaitement les codes de programmation de sa fraiseuse CNC ou calculer quelles valeurs devraient produire la pièce parfaite, mais il ne pourra pas confirmer l'exactitude et la précision de sa programmation tant que l'usinage n'est pas terminé. Il existe un certain nombre de variables difficiles à prendre en compte qui peuvent avoir une incidence sur les résultats. La pression de l'outil, par exemple, peut affecter le produit final, même lorsque tous les autres ajustements et calculs initiaux sont corrects.

Les opérateurs doivent connaître les types de rémunération les plus courants et en tenir compte lors de la programmation. Les compensations peuvent être saisies manuellement ou programmées à l'aide d'outils de préréglage automatique dans la machine CNC. Les types de compensation d'usinage incluent la compensation de longueur d'outil, la compensation de rayon de fraise, l'usure d'outil et les décalages de montage. A chaque réglage et compensation, l'usinage devient plus précis.

4. Saisir les opportunités pour simplifier la programmation des machines CNC

Les codes G sont standard pour presque tous les programmes d'usinage CNC ; cependant, il peut être long de programmer les opérations une par une. Les opérateurs peuvent raccourcir considérablement la programmation des opérations d'usinage de trous en utilisant des cycles prédéfinis.

Les cycles prédéfinis ne nécessitent qu'un seul bloc par trou, quel que soit le style d'usinage, et une fois que l'opérateur entre un cycle prédéfini, il peut usiner des trous supplémentaires en reprogrammant uniquement les coordonnées du trou. Des codes comme G83 permettent de gagner du temps, de réduire les erreurs et de faciliter la programmation des machines CNC à tous les niveaux.

Un partenaire de fabrication expert pour de meilleurs résultats

Ces conseils essentiels fournissent une excellente base pour créer des pièces usinées CNC propres et fonctionnelles, mais ils ne représentent qu'une fraction de ce qu'implique une excellente fabrication. Pour les fabricants qui débutent dans l'usinage CNC, négocier les codes de programmation des fraiseuses CNC et maîtriser les meilleures pratiques de programmation des machines peut sembler écrasant.

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