Maîtriser les codes G et M : Guide ultime de la programmation CNC

Introduction

Vous pourriez penser que comprendre les codes G et M est une tâche ardue. Ce n'est pas vrai. Lorsque vous avez un vif intérêt pour l'usinage CNC ou envisagez de travailler dans un atelier d'usinage CNC, acquérir une meilleure connaissance des deux codes vous aidera à effectuer vos tâches.

Pour vous aider, nous avons compilé le guide complet pour comprendre les codes G et M ici. Cet article couvrira :

• Codes G et M
• Histoire de la programmation CNC
• Le rôle de la programmation machine en usinage CNC
• Liste des commandes codes G et M

… et plus encore. Commençons par décrypter les codes G et M.

Que sont les codes G et M ?

Vous ne pouvez pas usiner des pièces CNC tant que vous n'êtes pas bien versé dans la bonne façon d'utiliser les machines CNC. Comment alors devenir habile dans l'utilisation des machines CNC ?

Vous pouvez maîtriser la manipulation des machines CNC en apprenant le langage de programmation des machines CNC et en acquérant le savoir-faire des codes d'usinage CNC – code G et code M, par exemple. Sans meilleure connaissance de ces codes d'usinage CNC, vous ne pouvez pas réussir à fabriquer des pièces CNC. Regardons rapidement et comprenons ces deux types de codes.

Code G

Le code G est le langage de programmation le plus courant. Un code G en programmation CNC fonctionne comme un contrôleur et un dictateur. Il contrôle le mouvement de la machine et dicte comment et où elle doit se déplacer pour formuler le produit final usiné CNC.

Code M

Le code M est utilisé pour des applications spécifiques. Un code M en programmation CNC contrôle différentes fonctions de la machine, y compris le démarrage et l'arrêt d'actions ou de programmes spécifiques.

Les codes G et M travaillent ensemble pour fabriquer des pièces et composants usinés CNC. Ils sont donc essentiels dans les secteurs de la fabrication et de l'industrie.

Histoire de la programmation CNC

À la fin des années 1950, le laboratoire de servomécanismes du MIT, la première implémentation de la programmation de commande numérique, a été développé. Depuis, de nombreuses organisations commerciales et non commerciales ont développé des implémentations de programmation de commande numérique. Le code G était principalement utilisé dans ces implémentations.

Plus tard, en 1960, le langage de programmation de commande numérique de l'Alliance de l'industrie électronique a été standardisé aux États-Unis. Une révision finale a ensuite été approuvée en février 1980. Une version standardisée du code G est connue sous le nom de BCL (Binary Cutter Language). Ce langage a été développé pour contrôler les machines CNC en lignes droites et arcs.

De nombreux fabricants d'outils ont tenté de résoudre les problèmes de compatibilité en standardisant les contrôleurs de machines-outils pendant les années 1970 et 1990. En 2010, les différences et incompatibilités de contrôleurs n'étaient plus que des soucis. Car les opérations d'usinage étaient alors développées avec des applications CAO/FAO.

Selon Wikipedia, « Le code G a commencé comme un langage qui manquait de boucles, d'opérateurs conditionnels et de variables déclarées par le programmeur qui ne pouvaient pas encoder de logique. » Cependant, le code G inclut maintenant des capacités de langage macro qui sont quelque peu plus proches des langages de programmation de haut niveau.

Le rôle de la programmation machine en usinage CNC

La lettre « C » dans la programmation CNC fait référence à l' « Ordinateur » qui fait fonctionner le système de la machine de programmation. Les ordinateurs ne comprennent que des langages spécifiques pour accomplir différentes tâches.

Il en va de même pour la programmation CNC ! Les machinistes peuvent saisir les programmes manuellement ou avec le logiciel CAO. Quelle que soit la méthode employée par le machiniste, le code doit être PARFAIT.

Avant la programmation machine basée sur ordinateur, maintenir les bons programmes pour plusieurs usinages était difficile en raison du format papier de la programmation CN.

Comment la programmation CNC contrôle-t-elle les machines CNC ?

Avant de savoir comment la programmation CNC contrôle les machines CNC, remontons dans le temps et apprenons comment les machines CNC fonctionnaient avant l'arrivée des ordinateurs.

À l'époque pré-informatique, les machinistes contrôlaient les machines CNC avec des cartes et des bandes. Pour créer des codes, ils perforaient les cartes dans différents ordres. C'était une méthode efficace, MAIS c'était une tâche fastidieuse. De plus, ces cartes pouvaient s'abîmer et se perdre. En conséquence, la procédure de production devait faire face à de multiples problèmes.

Grâce à l'avènement des ordinateurs, la plupart des problèmes de production ont pris fin. Pourtant, tout n'était pas rose… Ils devaient encore saisir tous les codes manuellement. C'était à nouveau un travail fastidieux. Et lorsqu'il s'agissait de fabriquer des pièces plus sophistiquées, ils devaient suivre plus d'instructions. Donc, le codage manuel devenait plus laborieux.

Bientôt, lorsque des ordinateurs plus avancés sont devenus la norme, les machinistes instruisaient simplement le logiciel. Ensuite, ce logiciel avancé générait les codes G et M que les machines comprennent. Les logiciels de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) et de Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) ont rendu la génération de code beaucoup plus facile !

Comprendre les codes G et M en détail

Qu'est-ce que le code G ?

Le code G est également connu sous le nom de RS-274D. Selon Wikipedia, le code G est le langage de programmation de commande numérique par ordinateur (CNC) le plus largement utilisé. Le langage est utilisé pour contrôler de nombreux outils informatiques et a différents dialectes. Le code G est écrit dans un langage logique.

La lettre « G » dans le code G signifie « Géométrie ». En instruisant une machine CNC, la lettre « G » suivie d'un nombre particulier fait une commande pour changer la géométrie de la pièce qui est usinée.

Quelques codes G importants

Voici quelques codes G et leur signification.

• G00 – Mouvement rapide (pour une position de coordonnées spécifique)
• G01 – Déplacement linéaire en avance
• G02 – Déplacement en avance dans le sens horaire
• G03 – Déplacement en avance dans le sens antihoraire

Une position géométrique suit tous ces codes G. La géométrie consiste en des coordonnées le long des axes, c'est-à-dire un « X » et un « Y » sur un plan.

Fonctions des codes G

Les codes G commencent souvent par la lettre « G », mais ce n'est pas le seul chiffre utilisé dans la programmation de code G. Voici la liste de quelques autres lettres utilisées dans le codage G.

• A : Pour diriger l'outil autour de l'axe X
• R : Pour donner le rayon des arcs
• X, Y et Z : Pour indiquer les positions de l'outil en trois dimensions – X représente les dimensions horizontales, Y représente la dimension verticale, et Z représente la profondeur de l'outil.
• I et J : Pour désigner le centre incrémental de tout arc que la machine fait.
• N : Pour donner le numéro de ligne
• F : Pour indiquer la vitesse d'avance de la machine.
• S : Pour dire à la machine à quelle vitesse déplacer la broche.
• T : Pour dire à la machine quels outils utiliser.
• R : Pour donner le rayon des arcs (faits par la machine)
• A : Pour diriger l'outil autour de l'axe
• B : Pour montrer la valeur de rotation autour de l'axe X
• C : Un axe auxiliaire tourne autour de l'axe Z à partir de la valeur C.
• D : Pour montrer combien le système décale le diamètre de l'outil.
• L : Pour donner au système une valeur indiquant les opérations de répétition et combien de fois elles doivent boucler
• P : Pour sauter dans le temps ou un temps différé (avec la commande P)

Le code G peut également utiliser d'autres lettres, mais cela dépend des capacités de la machine CNC. Le code G peut répéter une action jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée.

Les codes G sont des commandes à une lettre qui disent aux machines quoi faire. Ils peuvent également commander à la machine de se déplacer et lui dire de faire d'autres choses comme allumer la broche. Ces codes rendent les machines CNC programmables. Ce qui en retour donne aux machines CNC la flexibilité de formuler différentes pièces.

La plupart des commandes de code G sont au format alphanumérique. Différentes machines, cependant, lisent les codes G dans différents formats. Cette capacité différente des machines à lire les codes G dépend de :

• La présence ou l'absence d'espaces
• Le nombre de zéros entre une lettre et une commande

Ainsi, le machiniste doit également être familier avec le type de machine qu'il utilise. Sinon, des erreurs dans les commandes peuvent entraîner différentes complications.

Comment lire les codes G ?

Lire les codes G n'est pas difficile. Les étapes sont ci-dessous.

• Étape 1 : Décomposer le contenu long et compliqué en coordonnées cartésiennes et marqueurs.
• Étape 2 : Essayer de rechercher les codes avec lesquels vous êtes le plus familier. Vous pouvez vous remémorer les codes (que vous avez oubliés) avec les touches. Parce que chaque chaîne de nombres a un ordre, les codes G suivent une structure soignée pour exécuter les fonctions correctement.

Qu'est-ce que le code M ?

Le code M est le langage de contrôle machine qui contrôle le programme global de la machine de programmation. Il dirige les fonctions de la machine.

La lettre « M » dans les codes M est appelée « Divers ». Cependant, certains la désignent comme « Code machine » car ces codes contrôlent les opérations particulières de l'équipement – les codes M dirigent les opérations non-coupe de la machine. Sans codes M, vous ne pouvez instruire la machine que d'effectuer les trois mouvements principaux des codes G.

Pour d'autres opérations, telles que l'arrêt d'un programme, le changement d'outils et l'inondation du système avec du réfrigérant, les machinistes doivent avoir les bonnes connaissances pour exécuter les codes M.

Fonctions des codes M

Le code M contrôle toutes les fonctions machine non-géométriques ou, simplement dit, les fonctions machine diverses. Par exemple, démarrage et arrêt de la rotation de la broche, changements de palette, réfrigérant marche et arrêt !

Il y a deux actions séparées pour les codes M. La machine pourrait avoir besoin d'inonder le système avec des réfrigérants et de l'arrêter après que la température baisse. Comme les codes G, les dialectes utilisés pour les codes M dépendent aussi de la machine. Par exemple, certaines machines nécessitent un zéro entre la lettre et les chiffres, tandis que d'autres pourraient ne pas en avoir besoin.

Quelques codes M importants

Ici encore, le machiniste devra connaître quelques codes M importants. Comme les codes G, les codes M contiennent aussi « M » suivi du numéro. Voici quelques codes M avec la fonction qu'ils effectuent. Encore une fois, certaines machines incluraient un zéro entre les premières lettres du code M.

• M00 – Arrêt (Quelle que soit la fonction que le programme effectue)
• M01 – Rotation broche (Sens horaire)
• M08 – Réfrigérant inondation Marche
• M09 – Réfrigérant inondation Arrêt

Les codes M sont plus spécifiques pour différentes machines que les codes G et sont hautement personnalisables. De plus, les codes M peuvent également varier selon les machines. Par exemple, certaines machines pourraient supporter l'inclusion d'un zéro entre la lettre et les nombres.

Rappelez-vous ! Lors de la configuration des codes G et M sur la machine de programmation CNC, le machiniste doit utiliser le code M avec une commande (par bloc d'information). Les codes M peuvent allumer et éteindre la machine. Par conséquent, utiliser les codes M plus d'une fois peut causer des problèmes de programme.

Comment lire les codes M ?

Les codes M ne sont pas utilisés seuls. Au lieu de cela, ils sont utilisés avec d'autres codes pour activer les paramètres idéaux de la machine. En raison de leur combinaison avec d'autres catégories de codes, les codes M semblent complexes.

Cependant, tout comme les codes G, ils sont aussi définis dans un ordre spécifique qui permet aux processus d'usinage de fonctionner sans heurts.

Listes de commandes codes G et M

Cette section apprendra différents codes G et M et saura ce qu'ils signifient. Comme mentionné précédemment, les codes G et M sont composés de lettres suivies d'un nombre et d'unités supplémentaires. Par conséquent, une partie de ces codes pourrait signifier la même chose, mais certaines unités pourraient avoir des significations différentes.

Il y a presque une centaine de codes G. Les tours et les fraiseuses ont des codes différents, mais ils partagent aussi certains codes en commun. Regardons certains des codes G et M et comprenons leurs fonctions.

Liste des codes G pour tour CNC

Code G	Fonction
G00	Mouvement de positionnement rapide
G01	Mouvement d'interpolation linéaire ou Mouvement linéaire, Chanfrein et Arrondi d'angle – Modal
G02	Mouvement d'interpolation circulaire CW – Modal
G03	Mouvement d'interpolation circulaire CCW – Modal
G04	Temporisation (P) P=Secondes. Millisecondes
G05	Contrôle de mouvement broche fine (Outil vivant) – Optionnel
G09	Arrêt exact
G10	Réglage de décalage programmable

Liste des codes M pour tour CNC

Code M	Fonction
M00	Arrêt programme – Modal
M01	Arrêt programme optionnel – Modal
M02	Fin programme – Modal
M03	Broche avant (S) – Modal
M04	Broche arrière (S) – Modal
M05	Arrêt broche – Modal
M08	Réfrigérant Marche – Modal
M09	Réfrigérant Arrêt – Modal
M10	Serrage mandrin – Modal

Codes G pour fraisage CNC

Code G	Fonction
G00	Mouvement rapide
G01	Mouvement d'interpolation linéaire
G02	Mouvement d'interpolation CW
G03	Mouvement d'interpolation CCW
G04	Temporisation
G09	Arrêt exact
G10	Réglage de décalage programmable
G12	Fraisage de poche circulaire CW
G13	Fraisage de poche circulaire CCW
G17	Sélection plan XY

Codes M pour fraisage CNC

Code M	Fonction
M00	Arrêt programme
M01	Arrêt programme optionnel
M02	Fin programme
M03	Broche horaire (S)
M04	Broche antihoraire (S)
M05	Arrêt broche
M06	Changement outil (T)
M08	Réfrigérant Marche
M09	Réfrigérant Arrêt
M10	Frein 4ème axe Marche

Quelles sont les différences entre les codes G et M ?

Bien que les deux codes – G et M – aillent de pair lors de la programmation CNC, ils diffèrent encore. Voici quelques-unes des principales différences des codes G et M. Elles vous aideront à mieux comprendre les codes G et M en fabrication CNC.

• Les codes G concernent la Géométrie, tandis que les codes M concernent les fonctions machine diverses.
• Les codes G diffèrent selon les machines CNC, tandis que les codes M sont les mêmes dans la plupart des machines CNC.
• Les codes G commandent le mouvement et la fonction de la machine pour la conception du produit, tandis que les codes M sont utilisés pour effectuer les opérations non-mouvement de la programmation.
• Le code G initialise la machine CNC tandis que le code M initialise le contrôleur logique programmable (PLC) de la machine.

Qui a besoin d'apprendre les codes G et M ?

Jusqu'ici, vous avez rassemblé suffisamment d'informations sur les deux codes magiques pour avoir une compréhension de base. Mais la vraie question est, « Qui » a besoin d'apprendre les codes G et M. N'est-ce pas ?

Voici votre réponse. TOUT LE MONDE qui travaille dans un atelier d'usinage ou a l'intention de poursuivre la programmation de machines CNC à l'avenir doit acquérir le savoir-faire pour utiliser les deux codes. Parce que comprendre les codes G et M pour chaque travailleur dans l'atelier d'usinage est obligatoire, quel que soit leur poste dans l'atelier d'usinage.

Cela dépend de vos responsabilités professionnelles et de la profondeur à laquelle vous devez connaître ces codes. Peut-être que la lecture d'informations de base sur les codes G et M est suffisante. Ou peut-être que vous devez maîtriser les deux codes de programmation pour accomplir vos tâches sur le lieu de travail. Par exemple, connaître un peu les codes d'usinage CNC est bon pour presque tous les postes dans l'atelier d'usinage CNC. Certains ateliers d'usinage offrent également une formation pour rendre leurs employés bien versés dans les langages de programmation CNC.

Le centre d'usinage CNC et le programme s'exécutent répétitivement et sans interaction, mais cela dépend principalement de la pièce (en cours de fabrication) et du processus de fabrication. Une fois la programmation CNC terminée, vous n'aurez peut-être pas besoin de modifications supplémentaires. Mais au cas où, si les produits fabriqués manquent de la précision désirée, ils peuvent être modifiés pour faire de légers ajustements. Cependant, le travail de modification est réservé aux personnes qualifiées uniquement. Comme, ingénieurs expérimentés, professionnels de la mise en place et superviseurs seulement !

Besoin d'en savoir plus sur la programmation code G et code M ? Cette source vidéo de TITANS expliquera la programmation manuelle sur une machine CNC. Espérons que cela aide !

Conclusion

Les codes G et M sont différents. Le code G concerne la Géométrie tandis que le code M concerne les Fonctions machine. Les codes G sont utilisés pour rendre les machines CNC programmables et donner aux machines CNC la flexibilité de faire presque n'importe quelle pièce. Les machines CNC utilisent les codes G et M pour la programmation CNC. Ces codes disent aux machines EXACTEMENT ce qu'elles doivent faire, y compris :

• Quand bouger
• Où bouger
• Comment bouger

En un mot, sans comprendre les codes G et M, on ne peut pas démarrer sa carrière dans l'atelier d'usinage CNC.

Merci d'avoir lu cet article sur les codes G et M, nous espérons qu'il vous a aidé à mieux les comprendre. Les codes G et M sont magiques. Au fait, quels aspects intéressants des codes G et M avez-vous appris aujourd'hui ? Laissez un commentaire ci-dessous.