Comprendre le G‑Code et le M‑Code :commandes clés pour le succès de l'usinage CNC

Comme son nom l’indique clairement, la CNC (commande numérique par ordinateur) est la commande automatisée d’outils d’usinage à l’aide d’un ordinateur. Pourtant, cela n’arrive pas par hasard; cela nécessite la bonne instruction programmée codée.

Alors, qu’est-ce que le G-code ? Qu’est-ce que le code M ? Et comment fonctionne réellement la programmation en G-code et M-code ? Cet article explique chacun d'entre eux, mais abordons d'abord ce qu'est réellement la programmation.

Un programme est une séquence de codes et de données qui indiquent à la machine CNC quoi faire. Les codes programmés, ainsi que l'outillage approprié dans un centre d'usinage CNC, permettent une fabrication de pièces correcte et reproductible.

Si le processus de programmation vous intéresse, lisez cet article.

Lorsqu'une machine CNC fonctionne, le code est affiché sur le moniteur de l'opérateur et est vu défiler, étant lu et utilisé par la machine.

Qu'est-ce que G-Code — Le maître de l'action

En termes simples, le G-code est un langage de programmation logiciel utilisé pour contrôler une machine CNC. Et, même avec un usinage CNC complexe, le G-code est écrit de manière simple et logique.

Un « G » est suivi d'un nombre, qui est une commande pour changer la géométrie. Par exemple, « G00 » est une commande permettant un mouvement rapide. Il déplace l'outil vers la géométrie de la pièce à la vitesse maximale et est généralement utilisé pour déplacer l'outil et la pièce de près à loin ou vice versa.

Voici quelques exemples de G-code :

• G00 :déplacement rapide vers une position de coordonnées spécifique
• G01 : Déplacement d'avance linéaire
• G02/G03 :déplacement d'avance dans le sens horaire/antihoraire

Ces codes, comme G00, sont suivis d'un repérage géométrique. La géométrie est véhiculée avec des coordonnées sur des axes, donc une coordonnée « X » et une coordonnée « Y » sur un plan.

Décomposons « G00G58X-120.Y-5 ». Vous savez que le « G00 » signifie un mouvement rapide. « G58 » spécifie les coordonnées de travail, modifiant la géométrie par rapport aux décalages de travail, comme l'origine de la pièce. "X-120." signifie aller à "-120 mm" sur l'axe X et "Y-5". signifie aller à "-5mm" sur l'axe Y.

Le G-code peut répéter une action indéfiniment jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée. Par exemple, G01 suivi d'une séquence de positions X, Y ou Z signifie que tous les mouvements d'avance linéaire se produisent en G01. Un exemple d'usinage typique est le surfaçage, où la séquence de positions est utilisée pour usiner le contour de la face de la pièce.

Toutes ces coordonnées en G-code permettent à la machine CNC de fonctionner de manière cohérente et également d'être suffisamment flexible pour produire différentes pièces.

Les axes X et Y positionnent la broche avec précision pour effectuer une coupe ou une autre fonction.

Qu'est-ce que M-Code — L'organisateur de fonctions

Le code M contrôle diverses fonctions, et celles-ci peuvent généralement être considérées comme des fonctions machine non géométriques. Les exemples incluent le démarrage et l'arrêt de la rotation de la broche, l'activation et la désactivation du liquide de refroidissement, le changement de palette, etc. Certaines de ces fonctions peuvent varier selon la machine spécifique.

Voici quelques exemples de code M :

• M00 :arrêter toute fonction actuellement exécutée par le programme
• M03 : faire pivoter la broche dans le sens des aiguilles d'une montre
• M08/M09 :activation/désactivation de l'inondation du liquide de refroidissement

Semblable au G-code, le M-code se compose d’un « M » et d’un chiffre. Cependant, contrairement au G-code, le M-code peut être plus spécifique à différentes machines et est plus personnalisable. Les deux types sont nécessaires pour qu'une machine CNC remplisse ses fonctions.

Comme tout langage, la CNC présente de nombreux autres aspects. Ce graphique n'est qu'un échantillon de toutes les lignes de programme qui pourraient être incluses dans le code.

Ligne de programme Explication N102M6T2Bloc numéro 102, changement d'outil vers l'outil 2 (3" FACEMILL)Commentaire - non lu par la machine, mais indique à l'opérateur que l'outil 2 est une facemill de 3 poucesM82Palette A CheckIF[#10002+#11002LT150.]GOTO2001Hauteur de l'outil min checkIF[#10002+#11002GT154.]GOTO2002Hauteur max de l'outil checkG00G90B267.Positionnement rapide et absolu, rotation de la palette à B 267 (degrés)M08 Liquide de refroidissement activé (PARTIE B)Commentaire

Quelques exemples de lignes de programmation de code et leur signification. Tout ce qui est entre parenthèses n'est pas lu par la machine. Ce sont des commentaires destinés au programmeur et à l'opérateur.

Autres commandes. Autres machines.

En plus des codes G, des codes M et du positionnement des axes X/Y/Z, d'autres commandes sont utilisées dans l'usinage CNC. Une commande de démarrage de rotation de broche M03 nécessite une commande « S », qui contrôle la vitesse de broche en tr/min.

Voici comment cela est ajouté à notre exemple de code actuel :G00G58X-120.Y-5.M03S3820.

Le « S3820 » indique une vitesse de broche de 3820 tr/min. Jusqu'à présent, le programme a défini la géométrie et la vitesse de broche.

Autres fonctions possibles :

• F :vitesse d'avance
• T :numéro d'outil
• H :Appel du décalage de longueur d'outil

De nombreuses autres désignations alphanumériques peuvent être utilisées, en fonction des capacités de la machine CNC.

Gardez à l’esprit que les exemples spécifiques de codes G et de codes M que nous avons explorés sont basés sur des programmes de centres d’usinage horizontaux et verticaux. Les tours CNC utilisent également le code G et le code M, mais vous pouvez vous attendre à des commandes et séquences différentes pour le tournage. 

La puissance du logiciel

Alors que les machines sont fréquemment programmées directement avec le code G, un programmeur CNC utilise souvent un outil de programmation de fabrication assistée par ordinateur (FAO) de haut niveau.

Mastercam est un logiciel de production de code qui aide les programmeurs à créer le bon code pour le projet. Standard dans l'industrie CNC, Mastercam prend en compte les informations du programmeur (tout ce qu'il doit faire) et produit la bonne programmation en code G et en code M.

Voici un exemple simplifié du fonctionnement de Mastercam. Le programmeur importe un modèle de machine et le dispositif d'usinage. Ensuite, le programmeur sélectionne les outils et les parcours d'outillage où ira la broche, et le code est produit par le logiciel. Le programmeur travaille avec les modèles CAO, mais se réfère à l'impression pour les spécifications et tolérances exactes.

Aussi puissant que soit Mastercam, il peut nécessiter deux semaines de programmation si la pièce est complexe (grande taille et nombreux outils nécessaires), alors que cela ne peut prendre que deux heures pour une pièce simple. Évidemment, un travail avec 3 outils est simple comparé à un travail avec 100 outils.

Le logiciel Mastercam affiche un visuel de l'ensemble du projet ; à gauche se trouvent les dossiers contenant le code nécessaire pour exécuter diverses fonctions.

Qui a besoin de connaître le G-Code et le M-Code ?

En fonction de vos responsabilités professionnelles, la lecture de cet article est peut-être tout ce que vous devez savoir sur la programmation CNC utilisant le code G et le code M. Ou bien, vous devrez peut-être creuser plus profondément pour exécuter correctement vos tâches quotidiennes.

Dans un atelier d'usinage CNC, connaître le code est utile pour de nombreux postes. Les magasins disposant d’un bon programme de formation interne expliqueront les bases du codage aux nouveaux employés lors du processus d’orientation. D'autres peuvent l'inclure dans le cadre de la formation sur le terrain des opérateurs.

En fonction de la pièce et du processus, le centre d'usinage CNC et le programme s'exécutent de manière répétée avec une interaction limitée. L'opérateur charge, décharge, inspecte, ébavure les pièces et emballe la pièce.

Dans un monde parfait, une fois le bon code CNC programmé, c’est fait et aucune modification n’est nécessaire sur le terrain. De nombreux projets nécessitent cependant de légers ajustements, comme l'ajustement des décalages d'origine et de l'usure des outils.

Les commandes de la machine sont verrouillées pour éviter tout changement accidentel. L'édition est possible dans l'atelier, mais elle nécessite une clé pour l'activer. L'édition est principalement réservée aux ingénieurs expérimentés, aux professionnels de l'installation et aux superviseurs.

Alors, vous avez déchiffré le code ! Eh bien, au moins vous savez ce que sont le G-code et le M-code, et vous connaissez d'autres commandes associées. Peut-être envisagez-vous maintenant de faire appel à l'expertise d'un atelier CNC.

Notre guide couvre neuf scénarios qui peuvent (ou non) conduire à travailler avec un atelier d'usinage CNC. Pour savoir quand savez-vous qu'il est temps de travailler avec un atelier d'usinage CNC haut de gamme ?, cliquez simplement sur l'image ci-dessous.

À propos de l'auteur

Dan s'assure que les machines de Stecker Machine fonctionnent rapidement. Il optimise les outils et programmes de coupe pour une efficacité maximale, corrige tous les problèmes de fabrication, conçoit et sélectionne des outils avancés pour les nouveaux travaux et les améliorations de produits. Tom est l'expert Mastercam de Stecker Machine. Il gère toute la programmation des fraiseuses CNC. Il conçoit également des luminaires et soutient la production.