Booster l'efficacité CNC : 5 astuces expertes en G-code

Récemment, ces chroniques se sont concentrées sur les facteurs qui contribuent à la productivité des programmes G-code, tels que la cohérence, la compatibilité, la facilité d'utilisation et la sécurité. Améliorer les programmes dans ces domaines se traduit généralement par une meilleure efficacité d'usinage. C'est-à-dire qu'en rendant les programmes plus cohérents et compatibles, plus faciles à utiliser et plus sûrs à exécuter, les machines — et les personnes qui les font tourner — peuvent naturellement être plus productives.

En matière d'efficacité, cependant, il faut être prudent. Quand on fait quelque chose qui améliore l'efficacité, l'usinage peut devenir plus difficile et, par conséquent, plus dangereux. En augmentant la compétence des personnes qui font tourner la machine, cela peut être un résultat acceptable. Une plus grande compétence permettra aux utilisateurs CNC d'effectuer des tâches plus complexes en toute sécurité.

Cela dit, je me concentrerai ici sur les techniques de programmation G-code qui améliorent l'efficacité et ne sacrifient pas — pour la plupart — la facilité d'utilisation ou la sécurité. Il y a, bien sûr, d'innombrables améliorations qu'on peut apporter au traitement, au bridage et aux outils de coupe qui aideront à réduire le temps d'exécution du programme. Mais ici, nous nous concentrons sur des techniques gratuites, ne nécessitant que la restructuration d'un programme pour qu'il s'exécute plus rapidement.

Comme pour toutes mes chroniques sur la productivité, mon intention est d'inspirer les lecteurs à considérer leur propre environnement CNC et à chercher des façons de l'optimiser. Utilisez mes suggestions pour commencer.

La distance la plus courte

Quand c'est possible (et sûr), assurez-vous que le plus d'axes possible bougent ensemble pendant les commandes sans coupe. Cela inclut l'approche, la rétraction et les mouvements quand les outils passent d'une surface usinée à une autre. Lors de l'approche dans les programmes de centre d'usinage, cependant, si les opérateurs sont habitués à voir d'abord les mouvements des axes X/Y, puis le mouvement de l'axe Z, ils peuvent être nerveux de voir tous les axes bouger ensemble à 0,1 pouce (2,5 mm) de la surface de travail. Si c'est le cas, amenez l'outil à 1,0 pouce (25,0 mm) au-dessus de la surface de travail sur l'axe Z d'abord, puis faites le reste du chemin en avance rapide sur l'axe Z.

Internaliser les codes M

Assurez-vous d'inclure les codes M avec les commandes de mouvement chaque fois que c'est faisable. Cela inclut la mise en marche et l'arrêt de la broche et du liquide de refroidissement. Ainsi, le temps d'activation du code M sera interne au temps qu'il faut pour faire le mouvement (ou vice versa). C'est particulièrement important avec les machines qui n'autorisent qu'un seul code M par commande. Pour ces machines, il est impossible de démarrer ou d'arrêter le liquide de refroidissement et la broche en même temps à moins que le constructeur machine ne fournisse des codes M supplémentaires à cet effet.

Programmer efficacement les changeurs d'outils automatiques

Bien que cela puisse être du domaine public, voici quelques rappels :

• Incluez un M19 dans le mouvement de l'outil vers la position de changement d'outil. Cela aligne la clé du bras de changement d'outil avec la rainure de clé du porte-outil pendant le mouvement.
• Pour les changeurs à double bras, préparez toujours l'outil suivant (spécifiez le code T pour l'outil suivant) peu de temps après avoir effectué un changement d'outil.
• Pour les cycles d'usinage courts, assurez-vous que les outils sont chargés consécutivement dans le magasin du changeur d'outils.

Attention à la vitesse de coupe constante

Sur les tours, une vitesse de coupe constante mal programmée se manifeste par le ralentissement et l'accélération de la broche pendant les changements d'outil. Cela ajoute au temps d'exécution du programme car la broche met généralement plus de temps à ralentir et accélérer qu'à effectuer le mouvement de rétraction/approche. Cela use aussi prématurément le système d'entraînement de la broche et gaspille l'électricité.

Pour remédier à cela pour des outils consécutifs utilisant la vitesse de coupe constante :

• Sélectionnez temporairement le mode tr/min et spécifiez les tr/min pour la position d'approche du prochain outil pendant la rétraction de l'outil vers la position d'indexation de la tourelle. Cela fera gagner du temps car la broche n'aura pas à ralentir.
• Indexez la tourelle et donnez la commande pour aller à la position d'approche du nouvel outil.
• Resélectionnez le mode vitesse de coupe constante. La vitesse de broche ne changera pas car la broche tourne déjà au régime approprié.

Repérer les pauses notables

Analysez les programmes pendant qu'ils s'exécutent et éliminez les raisons pour lesquelles la machine fait une pause. S'il y a une pause pendant un changement d'outil, c'est parce que le magasin est encore en rotation vers l'outil suivant. Placez les outils dans l'ordre consécutif dans le magasin. Si l'outil a changé mais qu'il y a un délai avant que l'outil ne commence son premier mouvement, alors la machine change de gamme de broche. Comprenez le point de coupure pour le changement de gamme de broche et faites tourner les outils qui requièrent la même gamme consécutivement quand c'est possible.

S'il y a une longue pause entre les coups de pointe pendant les cycles de perçage par coups, réduisez la valeur du paramètre. Pour le cycle G73, 0,005 pouce est approprié, tandis que 0,04 pouce est approprié pour le cycle G83. Un paramètre contrôle la quantité de recul entre les coups et la plupart des constructeurs de machines-outils les réglent très prudemment.