3 techniques de compensation CNC essentielles pour une fabrication précise

Compensation de rayon d'outil

1. Concept de compensation de rayon d'outil

Le centre d'usinage CNC considère l'outil comme un point pour le mouvement de trajectoire lors de l'exécution du programme. Par exemple, avec un outil R3 pour fraiser un bossage carré de 100 mm de côté, le programme entre une taille de 100 mm, et la trajectoire de l'axe de l'outil est un carré de 106 mm, usinant un bossage de 100 mm. Sans compensation de rayon, la trajectoire serait de 100 mm, usinant un bossage de 94 mm, non conforme au dessin.

Tout comme la compensation de longueur d'outil, le rayon permet de programmer sans trop se soucier du diamètre. La compensation de longueur s'applique à tous les outils, celle de rayon généralement aux fraises. Lors du fraisage de contours externes ou internes, on utilise la compensation de rayon ; pour l'usinage de face avec une fraise en bout, seule la compensation de longueur est nécessaire. Comme la compensation de rayon est une commande difficile à comprendre, beaucoup l'évitent. Mais une fois maîtrisée, elle apporte une grande commodité.

2. Utilisation de la compensation de rayon

Deux formes : fonction B et fonction C. La fonction B ne calcule la compensation que selon le bloc de programme actuel, ne résout pas la transition entre blocs, et exige un arrondi à l'angle vif ; la fonction C gère automatiquement la transition du chemin central entre deux blocs et permet de programmer selon le contour. Presque toutes les machines CNC modernes utilisent la fonction C.

Comment juger la direction de compensation ? Méthode : « Suivant le sens de déplacement de l'outil », l'outil est en compensation gauche (G41) s'il est à gauche de la pièce, et compensation droite (G42) s'il est à droite. La compensation peut être « négative » : avec une valeur négative, G41 et G42 s'inversent.

La valeur du rayon est stockée en mémoire Dxx (xx = numéro de mémoire). Quand plusieurs outils sont nécessaires, il est recommandé que le numéro d'outil Txx corresponde à la mémoire Dxx (ex: T1 utilise D01), évitant les erreurs. Après exécution, le système CNC calcule et décale l'outil automatiquement. Si la cote du contour diffère du dessin, on corrige la valeur dans Dxx et on relance le programme. Pour annuler : G40 ou D00.

Notes d'utilisation : Lors de la création ou l'annulation (G41, G42, G40), ces commandes doivent être dans le même bloc que G00 ou G01, jamais avec G02 ou G03. La longueur du segment linéaire lors de la création/annulation doit être supérieure à la valeur du rayon à compenser, sinon la compensation ne fonctionne pas. En mode compensation, écrire 2 blocs ou plus sans mouvement (fonction auxiliaire, pause) cause surcoupe ou sous-coupe.

3. Format d'instruction

G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 IP_D_

• G41 : Compensation de rayon gauche
• G42 : Compensation de rayon droite

La compensation ne s'effectue que dans le plan de coordonnées spécifié. G17, G18, G19 sélectionnent les plans XY, ZX, YZ comme plans de compensation. Le numéro de compensation doit être spécifié, la valeur du rayon stockée dans D. À l'exécution, l'outil se décale automatiquement à gauche (G41) ou droite (G42) de la valeur de compensation. Comme l'établissement doit se faire dans un bloc avec mouvement, G00 (ou G01) est inclus. La compensation doit être annulée avant la fin du programme.

Compensation de décalage de dispositif

Tout comme les compensations de longueur et de rayon permettent d'ignorer la longueur et la taille de l'outil, les décalages de dispositif permettent d'ignorer la position du bridage.

Quand un centre usinage traite de petites pièces, plusieurs peuvent être bridées sur l'outillage. Le programmeur n'a pas besoin de considérer le point zéro de chaque pièce, il programme selon le point zéro de programmation respectif, puis utilise le décalage de dispositif pour déplacer le point zéro programmé sur chaque pièce. Le décalage s'exécute avec les commandes G54 à G59. Autre méthode : commande G92 pour définir le système de coordonnées. Quand une pièce est finie, on utilise G92 pour réinitialiser le système pour la suivante.

Relation entre les décalages d'outil

1. Relation entre compensation de longueur et de rayon

Si un programme contient les deux commandes, le bloc avec compensation de longueur doit précéder celui avec compensation de rayon, sinon la compensation de rayon est invalide.

Exemple :

N50 G00 G41 X20 Y20 D02
N60 G00 G43 Z10

Si le système ne fait pas la compensation de rayon, changer l'ordre :

N50 G00 G43 Z10
N60 G00 G41 X20 Y20 D02

Alors le système exécute les deux compensations.

2. Relation entre compensation de longueur et autres commandes

1. G43 et G44 ne s'utilisent qu'en mouvement linéaire ; alarme en mouvement non-linéaire.
2. G43 et G44 sont des codes G modaux du même groupe ; ils annulent automatiquement la dernière compensation de longueur sans G49. Par sécurité, annuler la compensation à la fin de l'usinage d'un outil ou d'un bloc.
3. La compensation de longueur doit être accompagnée d'un mouvement d'interpolation indépendant (G00, G01, G81, G83, etc.) pour être effective.

Ces trois compensations courantes en usinage CNC apportent une grande commodité à la programmation et à l'usinage, améliorant considérablement l'efficacité.