Les différences entre le code G et le code M

La programmation de la commande numérique par ordinateur (CNC) est au cœur de la fabrication aujourd'hui. Les machines CNC modernes fonctionnent sur des programmes, c'est pourquoi les opérateurs doivent connaître les types de code à leur disposition et comment les utiliser.

Pour l'usinage CNC, les programmeurs utilisent les codes G et M, selon ce qu'ils veulent que la machine fasse.

Alors que le langage de programmation le plus couramment utilisé par les logiciels CNC est le code G, le code M a également des applications spécifiques. En ce qui concerne le code G par rapport au code M, l'un n'est pas nécessairement meilleur que l'autre. Au lieu de cela, les deux types sont nécessaires pour que le système effectue les opérations souhaitées.

Le rôle de la programmation machine dans la fabrication CNC

Le C dans la programmation CNC fait référence à l'ordinateur qui exploite le système.

Comme tout ordinateur, il fonctionne sur la base d'un langage spécifique que le système comprend pour effectuer certaines tâches. Cette exigence de langage opérationnel est l'endroit où les instructions entrent dans la programmation CNC. Les opérateurs peuvent choisir de saisir les programmes manuellement ou d'utiliser un logiciel CAM.

Quelle que soit la méthode utilisée pour saisir les informations, les codes doivent être parfaits.

Avant les ordinateurs, le maintien des programmes corrects pour plusieurs usinages s'avérait difficile en raison du format papier du programme CN.

Au début de l'usinage, les appareils étaient à commande numérique, NC. Celles-ci nécessitaient des cartes ou du ruban adhésif avec les codes créés en perforant des trous dans une commande spécifique. Avant que les ordinateurs ne deviennent courants, les ateliers d'usinage utilisaient régulièrement du ruban adhésif pour contrôler leurs appareils. Cependant, le support physique subirait de graves dommages dans les magasins actifs.

Des taches de graisse, des déchirures et des pertes se produisaient régulièrement sur ces papiers perforés. Des papiers endommagés amèneraient les machines CN à lire les mauvais codes, ce qui entraînerait de graves problèmes.

Lorsque les ordinateurs ont été utilisés pour faire fonctionner des machines à commande numérique, l'opérateur saisissait les codes manuellement dans l'ordinateur au lieu d'introduire la bande perforée dans le système.

Avec la programmation CNC, à commande numérique par ordinateur, ces machines pourraient produire des pièces beaucoup plus complexes en raison de l'utilisation de machines plus sophistiquées avec elles.

Cette avancée pose cependant un problème aux machinistes. Avec des machines de plus en plus complexes capables de travailler sur jusqu'à cinq axes, la saisie manuelle du programme prenait trop de temps.

Pour accélérer le processus, les entreprises ont commencé à utiliser des logiciels de FAO ou de CAO.

La FAO, fabrication assistée par ordinateur, ou CAO, conception assistée par ordinateur, est le logiciel qui automatise le processus de génération de code. Le machiniste dit au logiciel quoi faire, et le programme crée les codes que la machine doit comprendre.

Qu'ils soient introduits manuellement dans le système ou générés par un logiciel, les programmes d'usinage CNC comprennent des codes G et des codes M. Les deux ont des fonctions distinctes, et aucun ne peut fonctionner indépendamment de l'autre.

Comprendre leurs différences est la base de la programmation CNC.

Que sont les codes G et M dans la programmation CNC ?

Dans l'usinage CNC, les codes G et les codes M jouent un rôle et une fonction essentiels :

Qu'est-ce que le code G ?

Un code G dans la programmation CNC contrôle les mouvements d'une machine, dictant comment et où une machine doit se déplacer pour fabriquer une pièce.

Qu'est-ce que le code M ?

Un code M dans la programmation CNC contrôle diverses fonctions de la machine, y compris le démarrage et l'arrêt d'actions ou de programmes spécifiques.

Ces deux codes fonctionnent ensemble pour fabriquer des pièces et des composants, ce qui les rend essentiels dans les secteurs manufacturier et industriel.

Code G CNC

Le langage de programme d'origine utilisé par les machines à commande numérique était le code G.

G représente la géométrie, et c'est le format alphanumérique que le système utilise pour indiquer aux pièces ce qu'il faut faire. Il indique par où commencer, comment se déplacer et quand s'arrêter. Pour les machinistes, le problème avec l'utilisation des codes G est que différentes machines utilisent des variations sur un ensemble standard de nombres alphanumériques. Ainsi, le système qui indique une action à un appareil peut indiquer quelque chose de différent sur un autre équipement.

Les différences de code G entre les machines résident dans le nombre de zéros entre la lettre et le chiffre ou la présence d'espaces entre les commandes.

Par exemple, un appareil peut utiliser le G1 générique tandis qu'un autre peut utiliser le G01. Certaines machines nécessitent des points décimaux entre les informations tandis que d'autres permettent à l'opérateur de les omettre. Étant donné que ces différences de dialecte de programme sont si critiques pour exécuter le bon programme, les opérateurs doivent toujours connaître le langage de la machine qu'ils utilisent.

Les fonctions du code G d'usinage CNC

Comme indiqué précédemment, les codes G indiquent à la machine comment et où se déplacer.

Différentes lettres dictent la façon dont la machine se déplace et les nombres définissent les paramètres. Alors que le système s'appelle le code G, G n'est pas la seule lettre utilisée. D'autres lettres ont des fonctions différentes dans le programme, qui ont tendance à être les mêmes, quel que soit le dialecte d'une machine.

Par exemple, les fonctions des lettres suivantes en code G incluent :

• N : La valeur N donne le numéro de ligne.
• G : Le nombre G indique quand l'outil doit se déplacer et s'arrêter.
• X, Y, Z : Ces valeurs indiquent la position de l'outil en trois dimensions — X pour horizontal, Y pour vertical et Z pour profondeur.
• F : F se rapporte à la rapidité avec laquelle la machine fait avancer la pièce.
• S : S indique à la machine à quelle vitesse déplacer la broche.
• T : Le T indique à la machine quel outil utiliser.
• M : Les valeurs M donnent des fonctions diverses ou des fonctions de la machine, indiquant à l'appareil comment agir en donnant des directions marche/arrêt.
• Moi et J : Ces valeurs indiquent le centre incrémentiel de tous les arcs créés par la machine.
• R : R donne le rayon des arcs réalisés par la machine.
• R : Les valeurs A dirigent l'outil autour de l'axe des x.
• B : Le nombre avec B indique la valeur de rotation autour de l'axe y.
• C : Un axe auxiliaire qui tourne autour de l'axe z obtient sa valeur de position à partir de la valeur C.
• D : Ce nombre indique de combien le système compense le diamètre de l'outil.
• L :  L donne au système une valeur pour indiquer les opérations répétitives et combien de fois elles doivent boucler.
• P :  Le programme saute dans le temps ou un temps différé avec la commande P.

Les autres désignations alphanumériques dépendent des capacités de la machine.

Pour les appareils à quatre ou cinq axes, le code G peut inclure des directions de coordonnées supplémentaires.

Derrière chaque code G se trouvent des instructions indiquant à une machine comment créer des variations sur ses fonctions essentielles. Généralement, les machines CNC ont trois opérations, et les systèmes montrent comment adapter ces tâches pour créer un produit fini.

Ces trois opérations incluent les suivantes :

1. Déplacez-vous en ligne droite le plus rapidement possible.
2. Déplacez-vous en ligne droite à une vitesse spécifiée.
3. Se déplacer en cercle à une vitesse spécifiée.

À partir de ces trois mouvements, le programme peut dire à la machine quand s'arrêter, changer le taux, créer des coupes circulaires et d'autres directions. Grâce à des programmes complexes, ces instructions simples vers l'appareil peuvent créer des produits complexes.

Une partie du choix des valeurs pour un programme nécessite de connaître les réponses de la machine au programme.

Généralement, les instructions du programme indiquent à l'équipement d'usinage de commencer à faire quelque chose. L'appareil continuera à le faire jusqu'à ce qu'il reçoive une directive d'arrêt. Les machinistes doivent savoir quand saisir les instructions de l'ordinateur pour s'arrêter et pour démarrer.

Cependant, les machinistes n'ont peut-être pas besoin de saisir toutes les lignes d'informations requises.

Certains raccourcis existent également pour vous aider, comme les cycles pré-programmés.

En plus des actions individuelles, les opérateurs ont la possibilité d'utiliser des cycles fixes. Ces cycles ont une seule combinaison alphanumérique qui dicte une série d'étapes. Par exemple, un code de cycle peut remplacer quatre lignes du programme pour indiquer le forage ou l'alésage. Ces cycles prédéfinis aident les programmeurs lorsqu'ils doivent écrire les actions qu'une machine doit entreprendre.

Comprendre les fonctions du code G facilite la lecture des instructions de fonctionnement lorsque vous en voyez des exemples. Même si vous ne maîtrisez pas parfaitement la programmation de machines CNC, vous pouvez toujours reconnaître l'importance du système alphanumérique et la complexité du programme requis pour créer un produit usiné.

Exemples de code G pour l'usinage CNC

Alors que les codes dépendaient de la machine, certaines combinaisons de base de lettres et de chiffres créent des instructions génériques. Chaque groupe de commandes ne doit avoir qu'un seul code G pour éviter que l'appareil ne s'embrouille. Si l'opérateur a besoin d'un autre code G, il aura besoin d'un autre bloc de données, comme dans l'exemple suivant :

• G0 :va aussi vite que possible vers une coordonnée spécifiée.
• G1 :se déplacer en ligne droite.
• G2 :créer un arc dans le sens des aiguilles d'une montre.
• G3 :Créez un arc dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Bien que les machinistes devaient autrefois mémoriser ces commandes pendant leur scolarité, aujourd'hui, beaucoup ne le font pas car les commandes qu'ils utilisent dépendent du type de machine. De plus, les machinistes entrent généralement si souvent les directions G qu'ils les mémorisent rapidement. S'ils ont besoin d'un rappel, cependant, la plupart des appareils CNC sont accompagnés d'un livre de programmation qui indique le dialecte exact requis par la machine.

Alors que les codes G indiquent à la machine où se déplacer, les valeurs M ordonnent à l'appareil d'effectuer diverses tâches.

Les codes G les plus importants

Tous les codes G ont des utilisations pratiques et des fonctions vitales. Certains des codes G les plus fréquemment utilisés sont :

G00 :Positionnement rapide

La commande de positionnement G00 déplace rapidement la machine de sa position actuelle aux coordonnées spécifiées de la commande. Tous les axes se déplacent en même temps, ils complètent donc simultanément l'action. Le mouvement vers le nouveau point est une ligne droite.

G01 :Interpolation linéaire

La commande G01 déplace la machine en ligne droite à votre vitesse d'alimentation désignée, que vous pouvez définir avec la fonction F. Vous devez avoir les valeurs X, Y et Z de votre projet avant de commencer ce code pour créer une ligne droite. Une fois que vous avez entré le code, la machine se met au travail en calculant ces points pour faire la ligne droite.

G02 :Interpolation circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre

La commande G02 déplace la machine dans le sens des aiguilles d'une montre. Pour que cela fonctionne correctement, vous devez définir le centre de rotation, qui est une mesure similaire au rayon d'un cercle avec un point central et le point de départ de l'arc. Vous devez également définir les paramètres du point de terminaison. Le point de départ est simplement le point d'arrivée de la commande précédente, il est donc facile à déterminer.

G03 :Interpolation circulaire dans le sens antihoraire

La commande G03 déplace également la machine dans un mouvement circulaire mais plutôt dans le sens antihoraire. Cette commande est similaire à G02.

Comment lire les codes G

Lors de l'examen d'un fichier de code G, décomposez son contenu long et compliqué en coordonnées cartésiennes et en marqueurs. Essayez de rechercher les codes que vous connaissez le mieux et utilisez une clé pour vous souvenir des codes que vous avez oubliés.

Chaque chaîne de nombres a un ordre et les codes G suivent une structure soignée pour remplir correctement leurs fonctions.

Code CNC M

Le code M est le langage de contrôle de la machine qui contrôle l'ensemble du programme, souvent appelé code G. Alors que les commandes G décrivent les positions, le code M dirige les actions de la machine. Bien que M représente des codes divers, certains l'appellent code machine car il contrôle des opérations particulières de l'équipement.

Les codes G et M ont des utilisations spécialisées dans la programmation d'une machine CNC.

Sans codes M, vous pouvez diriger des outils vers un endroit et leur dire de se déplacer en ligne ou en arc, mais vous n'aurez aucun succès en donnant des commandes plus directes, comme arrêter des programmes, changer d'outils, inonder le système avec du liquide de refroidissement ou autre actions au-delà des trois principaux mouvements que les codes G contrôlent. C'est pourquoi vous pouvez considérer les codes M comme des opérations non coupantes.

Les fonctions du code M d'usinage CNC

Les codes M donnent à la machine des instructions sur le moment d'activer ou de désactiver les opérations non impliquées dans la coupe. Pour des processus spécifiques, par exemple, la machine peut avoir besoin d'inonder le système de liquide de refroidissement et de l'arrêter une fois que la température a chuté. Ce sont deux actions distinctes en code M.

Comme pour les codes G, le dialecte utilisé pour les codes M varie selon la machine. Lors de la configuration des programmes, les codes M doivent en avoir un par bloc d'informations. Ces commandes donnent des fonctions d'activation et de désactivation à la machine, donc le fait d'avoir plusieurs commandes dans un seul groupe ou bloc peut entraîner des problèmes de programme.

L'utilisation des commandes M permet au machiniste de dire à l'appareil de changer d'outil, d'allumer la broche, d'envoyer du liquide de refroidissement au système ou d'ouvrir les portes. Des dizaines d'opérations M existent et les opérateurs apprennent à programmer pour exécuter rapidement les actions souhaitées.

Comme pour les codes G, les codes M dépendent de la machine.

Certaines machines nécessitent un zéro entre le M et le nombre tandis que d'autres omettent cette exigence. Encore une fois, connaître les exigences spécifiques détaillées dans les instructions de codage de la machine aidera l'opérateur à comprendre quels programmes alphanumériques utiliser.

Exemples de code M pour l'usinage CNC

Les commandes M ont des valeurs génériques qui incluent les éléments suivants :

• M00 : Arrêtez tout programme en cours d'exécution :axes, arrosage ou broche.
• M01 : Cette commande indique un arrêt facultatif du programme.
• M02 : Fin du programme en cours d'exécution.
• M03 :  Commencez à déplacer la broche dans le sens des aiguilles d'une montre.
• M04 : Commencez à déplacer la broche dans le sens antihoraire ou en sens inverse.
• M05 : Arrêtez de déplacer la broche.
• M06 : Charger sur un autre outil. En règle générale, cette commande est fournie avec la valeur T. Par exemple, vous pouvez voir "T1 M06".
• M08 : Commencez à inonder le système de liquide de refroidissement.
• M09 : Arrêtez le flux de liquide de refroidissement.

Ces exemples ne sont que quelques-unes des valeurs M que vous pouvez voir sur un programme pour faire fonctionner une machine CNC.

Les codes M les plus importants

Certains des codes M les plus couramment utilisés sont :

M00 :Arrêt du programme

La commande M00 mettra fin au programme en cours, vous permettant de changer d'équipement ou d'exécuter des tâches de dépannage.

M02 :Fin du programme

La commande M02 termine entièrement le programme. Terminer le programme en cours de votre machine est la première étape pour en commencer un autre.

M03 :Démarrage de la broche

La commande M03 fait avancer la broche dans le sens des aiguilles d'une montre. Cette commande peut sembler similaire à la fonction de la commande G02, mais les codes G déplacent uniquement la machine.

M04 :Démarrage de la broche

La commande M04 déplace la broche dans le sens inverse de la commande M03, en la faisant tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il s'agit d'une manœuvre nécessaire dans de nombreuses tâches de fabrication assistée par ordinateur.

M05 :Arrêt de la broche

La commande M05 arrête la broche afin que vous puissiez examiner l'état actuel de votre travail.

M06 :Changement d'outil

La commande M06 vous permet d'éteindre vos outils sans endommager le matériel.

Comment lire les codes M

Les codes M, ou codes divers, sont souvent complétés par des codes d'autres catégories pour activer les réglages idéaux de la machine. Cela rend les lignes avec des codes M complexes, bien qu'elles soient structurées dans un ordre spécifique pour assurer le bon fonctionnement des processus. Un code S peut définir la vitesse de la broche lorsqu'elle est déplacée avec un code M, par exemple. Les codes M sont souvent utilisés avec les codes G pour faire fonctionner efficacement une machine.

The Main Difference Between G Code and M Code

G and M codes have particular, yet different uses for controlling CNC machines.

Some refer to the CNC program as G code, though the numbers accompanying G direct only the motion and function of the system. The M value is a part of the program that tells the machine how to do operations outside movements.

When looking at how these two types of commands work with a machine, think of G as for cutting and M as for miscellaneous operations.

While both control the equipment, they regulate different movements.

G commands tell the tool where and how to cut. M operations direct the machine to change tools, move the spindle or do other non-cutting tasks inside the equipment. If you want to make the process easier, you may consider CAD or CAM software, but this is not always a perfect solution.

Even if you have a CAD or CAM software program to change the directions you give to an alphanumeric program, you should still be familiar with CNC programming to make changes or amend the software based on the machine’s required input. The software will only do as much as the operator tells it to, and if you don’t understand the program it generates, you could have the machine execute an incorrect function, resulting in wasted time and material.

For some companies, having a professional source for CNC machining, like American Micro Industries Inc., alleviates the problem of creating programs on CNC machines.

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