GENIE MECANIQUE Semestre 4 - CapProcappro.esy.es/files/CN-NIV-1v2.pdf · Annulation du cycle G80 ... Cycle d’ébauche paraxial G64..... 48 6. APPLICATIONs DE PROGRAMMATION ISO

REPUBLIQUE TUNISIENNE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE

SCIENTIFIQUE

Direction des études technologiques

ISET DE NABEUL

LICENCE APPLIQUEE EN

GENIE MECANIQUE

Semestre 4

M’HEMED SAMIR

Su

pp

ort

de c

ou

rs

-versio

n I

I-

jan

vie

r 2

01

4.

Département GM Production par commande numérique1- sommaire

M’HEMED SAMIR 08/01/14 2

SOMMAIRE

CH-I. Morphologie des MOCN ............................................................................... 5

1. Généralité sur la génération des surfaces en fabrication mécanique ..... 5

2. Naissance du besoin des MOCN..................................................................... 7

3. Morphologie d’une MOCN .............................................................................. 8

3.1. Définition d’axe ......................................................................................... 11

CH-II. Modélisation vectorielle des MOCN .......................................................... 13

1. Introduction ....................................................................................................... 13

2. Points caractéristiqueS dans la chaine vectorielle ..................................... 13

2.1. Le point de référence R ........................................................................... 13

2.2. L’origine mesure Om ................................................................................. 14

2.3. Le point Oo (origine porte pièce Opp) ................................................. 14

2.4. L’origine pièce Op .................................................................................... 15

2.5. L’origine programme OP, ........................................................................ 15

2.6. Le point piloté P ......................................................................................... 16

3. Modèle vectoriel simple .................................................................................. 17

3.1. Correspondance entre les vecteurs et les directeur de commande

(DCN) NUM ............................................................................................................ 18

4. Modèle vectoriel corrigé ................................................................................ 18

5. Application ........................................................................................................ 19



CH-III. STRUCTURE DU PROGRAMME CN ............................................................ 21

1. Introduction ....................................................................................................... 21

2. Programme en code ISO ................................................................................ 22

2.1. Composition d’un programme ............................................................... 22

2.2. Structure d’un programme ...................................................................... 24

2.3. Les syntaxes des actions les plus utilisées .............................................. 26

2.4. Liste des caractères reconnus par le système dans le code ISO ...... 27

3. Différentes fonctions des adresses ................................................................ 28

4. Classification des fonctions préparatoires G et auxiliaires M .................... 29

4.1. Fonctions G modales ................................................................................ 29

4.2. Fonctions G non modales ........................................................................ 30

4.3. Fonctions M modales ................................................................................ 30

4.4. Fonctions M non modales ........................................................................ 30

4.5. Fonctions M « avant » ............................................................................... 31

4.6. Fonction M « après » ................................................................................. 31

4.7. Fonctions M codées .................................................................................. 31

4.8. Fonctions M décodées ............................................................................. 31

CH-IV. Programmation ISO ................................................................................... 34

1. Programmation des déplacements : ............................................................ 34

1.1. Interpolation linéaire à la vitesse d’avance rapide G00 .................... 34

1.2. Interpolation linéaire à la vitesse d’avance programmée G01 ........ 35



1.3. Interpolation circulaire G02 et G03 ........................................................ 36

2. Choix du système de programmation .......................................................... 39

3. Programmation des vitesses de déplacement ........................................... 42

3.1. Vitesse d’avance exprimée en millimètre, pouce ou degré par

minute .................................................................................................................... 42

3.2. Vitesse d’avance exprimée en millimètre ou pouce par tour ........... 43

4. Commande de broche .................................................................................. 43

4.1. Commande du sens de rotation ............................................................ 43

4.2. Commande de vitesse de broche ......................................................... 44

5. Introduction aux cycles fixes d’usinage ....................................................... 47

5.1. Annulation du cycle G80 ......................................................................... 48

5.2. Cycle d’ébauche paraxial G64 .............................................................. 48

6. APPLICATIONs DE PROGRAMMATION ISO .................................................... 51

6.1. APPLICATION 1 ........................................................................................... 51

6.2. APPLICATION 2 ........................................................................................... 52

6.3. CORRECTION PIECE 1 ............................................................................... 55

6.4. Application 3 .............................................................................................. 57

CH-V. Bibliographie .............................................................................................. 61

CH-VI. DS et examens ........................................................................................... 62

Département GM Production par commande numérique1- CH1


CH-I. Morphologie des MOCN

1. GENERALITE SUR LA GENERATION DES SURFACES EN

FABRICATION MECANIQUE

Fig. 1 outils de forme et outils à point générateur

Mc

Ma

Outil crémaillère Pièce usinée

Taillage d’une roue dentée par outil crémaillère

Ma Pg

Mc

Pg

Mc

Ma



En production, générer une surface revient à combiner deux mouvements relatifs

pièce/outil : un de coupe et l’autre d’avance. Sauf cas spécifiques, où on utilise des outils

de formes (taillage d’engrenage par exemple figure 1), le mouvement de coupe est

souvent une rotation d’un point de l’outil dit point générateur « Pg » quant à l’avance elle

peut être une translation, une rotation ou un mouvement quelconque du point générateur

(figure 2).

Fig. 2 Décomposition des mouvements de coupe

Pg

Ma

Mc

Pg

Ma

Mc

Pg

Ma

Mc

Chariotage Chariotage conique Dressage

Mouvement en tournage

Pièce

Outil

Point générateur

Mc

Ma

Pièce

Point générateur

Mc

Outil

Ma

Pièce

Outil Point générateur

Mc

Mouvement d’avance en fraisage



2. NAISSANCE DU BESOIN DES MOCN

Le changement radical du mode de conception mécanique, principalement l’apparition de

la CAO, pousse les concepteurs à être plus exigeant quant à la fabrication des leurs

nouveaux produits (tolérances serrées pour de surfaces de formes complexes par

exemples !) figure 3.

Fig. 3 Usinage d’une matrice de porte de véhicule avec fraise boule

Pour fabriquer de telles formes, le mouvement relatif d’avance (outil / pièce) devra se

décomposer en mouvements élémentaires de translation et de rotation suivant plusieurs

directions simultanément. Les machines-outils conventionnelles n’autorisent pas une telle

flexibilité de mouvements et habituellement un seul mouvement y est possible.

Fig. 4 Décomposition de mouvement à vitesses variables suivant deux

directions.

X

Y V

Vx

Vy



Il est, donc, aisé de conclure que : réaliser simultanément des mouvements de directions

distinctes impose une commande séparée des mouvements. C’est l’apparition de la

commande numérique des axes des machines-outils.

3. MORPHOLOGIE D’UNE MOCN

HSP = Broche principale

GSP = Contre-broche

WT = Tourelle porte-outil

Fig. 5 Morphologie d’un centre d’usinage



En apparition la partie opérative d’une MOCN ressemble à son ancêtre de machine

conventionnelle. Mais la décentralisation des mouvements rend caduque l’utilisation des

boites des avances et boites des vitesses, faut-il aussi rappeler l’utilisation des capteurs

pour assurer un certain asservissement des mouvements. Voici un centre de tournage

TRAUB équipé de 13 mouvements indépendants qui peuvent aussi être activés

simultanément.

Je vous laisse l’imagination de la flexibilité que présente une telle machine.

Fig. 6 exemple d’usinage possible sur un centre de tournage

Comme ces machines sont totalement automatisées, il est logique de substituer le

changement manuel d’outils, qui s’opérait sur les machines traditionnelles, par des

composants de la MOCN appelé chargeur d’outils. Dans certains cas, même le

chargement du brut est effectué automatiquement sur les MOCN par des palettes pour

plus de productivité.

Fig. 7 Changement automatique des outils sur tour à CN et centre

d’usinage



Mais comme la commande numérique est essentiellement un procédé automatisé de

positionnement ; chaque mouvement, appelé axe est commandé par un organe propre

qui est asservie évidement.

Fig. 8 cinématique d’un axe linéaire : à gauche photo du moteur de

commande, à droite la chaine cinématique

Fig. 9 Électro-broche.

Les machines CN sont équipées de l’électro-broche. Celle-ci peuvent présente des

performances attrayantes: rotation qui dépasse 10 000 tr/min avec refroidissement par

liquide. Une puissance de pointe d’une dizaine de kW et une accélération pour atteindre

la vitesse maximale en quelque secondes (1,5 seconde en moyenne).



3.1. DEFINITION D’AXE

Sur une MOCN la notion d'axe signifie un asservissement d’un mouvement linéaire ou

rotatif d'un élément de la machine (table, chariot, broche, contrepointe).

Fig. 10 Principe d’asservissement d’un organe mobile

Pour faciliter le repérage des axes la norme prévoit l'utilisation d'un repère orthonormé

direct Figure 11). Ainsi les axes X,Y,Z constituent les axes principaux de la machine. En

plus de ces trois axes, la norme comprend trois axes rotatifs A,B,C chacun décrivant une

rotation autour d'un axe principal. La norme comprend également trois axes secondaires

U,V,W et trois axes tertiaires P,Q,R qui sont des axes parallèles respectivement aux axes

principaux X,Y,Z. Pour identifier les axes principaux sur une machine il suffit, en général,

d'affecter l'axe Z à celui de la broche, l'axe X à celui qui a le plus grand déplacement

(longitudinal). Enfin, le sens positif est celui où l'outil s'éloigne de la pièce.

Fig. 11 Axes de déplacement d’un centre d’usinage à broche

horizontale



Fig. 12 Différentes types de cinématiques des MOCN



CH-II. Mode lisation vectorielle des MOCN

1. INTRODUCTION

Dans le premier chapitre, nous avons évoqué la manière de repérage des MOCN et des

programmeurs. Dans ce chapitre on se propose d’examiner leur imbrication et de mettre

en œuvre un modèle vectoriel qui les gouverne. Nous avons dit un modèle et non pas le

modèle, ceci sous entend l’existence d’autres modèles vectoriels plus complexes et

complet. Ces modèles, réservés aux MOCN à cinématiques complexes (plus que trois

axes), tiennent compte de l’orientation des repères les un par rapport aux autres.

Heureusement pour nous qu’on va évoquer uniquement le cas simple qui ne dépassera

pas le cas des MOCN à trois axes.

2. POINTS CARACTERISTIQUES DANS LA CHAINE

VECTORIELLE

2.1. LE POINT DE REFERENCE R

R est un point situé à l'interface entre le porte-outil et la machine. Il est caractéristique de

la liaison encastrement supposée parfaite entre le porte-outil et la machine. Suivant la

machine (centre de fraisage, ou centre de tournage), la forme de la liaison entre le porte-

outil et la machine n'est pas la même, le point R peut donc changer d'une machine à

l'autre. On peut l'appeler <point de référence>.

Sur le porte outil de tournage de type VDI, le point R est à l'intersection de l'axe du

cylindre et de la face d'appui. En fraisage, sur les cônes au standard américain (SA25,

SA30, SA40, SA50), le point R est à l'intersection de l'axe de la surface conique et du

plan de jauge. En pratique il est difficile de mesurer la position de ce dernier point R.



Fig. 1 point de référence en tournage et en fraisage

2.2. L’ORIGINE MESURE OM

Om est le point coïncident de R à la date de mise en référence ou d'initialisation des

éléments mobiles « déjà vue).

2.3. LE POINT OO (ORIGINE PORTE PIECE OPP)

Pour des raisons de standardisation on considère ce point qui est indépendant de la pièce

à usiner. Il est généralement un point palpable sur l’élément de la machine qui recevra le

porte-pièce. Sur les nouvelles MOCN on alèse des centreurs sur les tables. On place,

alors, le point Oo à l'intersection de l'axe de l'alésage et du plan associé à la table.

Fig. 2 standardisation de l’origine port-pièce sur la table d’une fraiseuse CN

En tournage la position donnée au point Oo dépend de la fréquence de changement de

mandrin. Si le mandrin n'est jamais démonté, alors tout se passe comme s'il faisait partie

de la machine et le point Oo peut être situé à l'intersection de l'axe de broche et de la face

avant du mandrin pour en faciliter l'accessibilité. Par contre si le mandrin est souvent



démonté, alors il fait partie du porte pièce et dans ce cas le point Oo est situé à

l'Intersection de l'axe de broche et du plan de jauge du cône de positionnement du

mandrin sur la broche.

Fig. 3 standardisation de l’origine port-pièce sur le tour CN

2.4. L’ORIGINE PIECE OP

Op est le point caractéristique de la liaison encastrement supposée parfaite entre le porte-

pièce et la pièce. Il est défini par les surfaces de mise en position et appelé « origine

pièce». Le point Op est I' Intersection des éléments géométriques (plans, droites)

associés aux liaisons qui concourent è la liaison complète entre la pièce et le porte-pièce

.

Fig. 4 exemple d’origine pièce en tournage

2.5. L’ORIGINE PROGRAMME OP,

C’est un point choisi par le programmeur comme origine repère pour programmation. Le

seul critère de ce choix est la facilité de description des trajectoires des outils, d’après le

dessin de définition de la pièce à usiner. On peut utiliser plusieurs origines de

programmation dans un même programme.



Fig. 5 Choix de l’origine programme

Cas1 Cas2 Cas3 Cas4

points a b a b a b a b

co

ord

on

né

es

x

y

Conclusion : mauvais choix

cas 1 cas 2 cas3 cas4

2.6. LE POINT PILOTE P

Fig. 6 point piloté en tournage



P est le point caractéristique ou générateur de l'outil. En tournage, c'est la pointe de l'outil.

En fraisage ce point P est situé selon les géométries d'outil comme indiqué ci-dessous :

Fig. 7 point piloté en fraisage

3. MODELE VECTORIEL SIMPLE

Considérons le cas simple d’opération de perçage sur un tour CN. Pour placer l’outil en

position correcte de perçage, il faut que A et P soient confondus (configuration en

pointillé). Ceci nous permet d’écrire la relation de CHASLE suivante :

Fig. 8 modèle vectoriel simple

RPPOPOPOpOpOoOoOMROM



3.1. CORRESPONDANCE ENTRE LES VECTEURS ET LES DIRECTEUR DE

COMMANDE (DCN) NUM

PREFOoOM

1DECOpOo

OPOp : vecteur décalage programmé (G59 )

POP : vecteur programmé

JaugeRP

ROM : vecteur commandé par la DNC

4. MODELE VECTORIEL CORRIGE

Il y a des cas d’usinage où le point P n’appartient pas réellement à l’outil et ne constitue

pas, donc, le point générateur des surfaces usinées.

Fig. 9 Configuration d’un chariotage non parallèle aux axes

Le point C est le centre du rayon de bec de plaquette en tournage ou du rayon de bout en

fraisage.

Les points programmés Q est aussi le point visé, le point à atteindre.



Fig. 10 modèle vectoriel corrigé

Pour corriger cette situation il faut ramener Qi sur la trajectoire programmée. Alors le

modèle prendra la forme :

RPPCCQiQiOPOPOpOpOoOoOMROM

Il est évident que dans ce cas d’interpolation, la CN se charge de la correction de rayon :

RPPCCQiQiP

5. APPLICATION

On désire réaliser une opération de tournage avec un outil dont les caractéristiques de la

plaquette sont données par le constructeur par :

Exprimer les composantes du vecteur ROM (appelé pur NUM : PT COUROM) en

fonction des paramètres connus dans la position particulière où le point de contact de



l'outil est en A de coordonnée 8,03 sur X et 81,38 (valeur moyenne) sur Z. On prendra les

valeurs des jauges d'outil suivantes : ZXRP 1560 ,= 37,67 deg, ZDEC 5,311 ,

l’origine pièce et l’origine programme confondues et

052,220

448,100PREF . Il est demandé

d'écrire l'équation vectorielle, les 2 équations scalaires puis de faire l'application

numérique (toutes les valeurs sont en mm sauf indication contraire).



CH-III. STRUCTURE DU PROGRAMME CN

1. INTRODUCTION

Un programme est la transcription, dans un langage compréhensible par le directeur de

commande numérique d’une machine, des opérations d’usinage à effectuer sur une

pièce.

Les différentes manières de programmer sont :

− La programmation manuelle,

− La programmation assistée :

• Soit conversationnelle par le DCN

• Soit avec un logiciel de F.A.O (fabrication assistée par ordinateur).

Les documents suivants sont nécessaires:

− Le dessin de définition,

− Le contrat de phase avec l’isostatisme et les paramètres de coupe,

− Le dossier de la machine utilisée

Plusieurs types de DCN donc plusieurs façons de programmer les MOCN.

Dans cette partie on va détailler la programmation dite à format variable et adresses

suivant les codes et normes ISO (ISO 6983-1, ISO 6983-2 et ISO 6983-3) et EIA (RS 244

A et RS 273 A).



2. PROGRAMME EN CODE ISO

2.1. COMPOSITION D’UN PROGRAMME

Un programme est une suite d’instructions établies dans un langage codé (ISO) que l’on

décompose en une succession de blocs.

2.1.1. Bloc

Un bloc (ou séquence) définit une ligne d’instructions composée de mots codés à transmettre

au système de commande.

Le format de bloc définit la syntaxe des mots de fonction et de dimension composant chaque

bloc de programmation.

2.1.1.1. Exemples de blocs

Ecriture d’un bloc définissant un changement d’outil et l’appel de son correcteur



2.1.2. Mot

Un mot définit une instruction ou une donnée à transmettre au système de commande. Il

existe deux types de mots :

Mots définissant des dimensions

Mots définissant des fonctions

2.1.2.1. Exemples de formats de mots :

Mot définissant une dimension, adresse X (unité interne au mm)

MOT



2.2. STRUCTURE D’UN PROGRAMME

Structure Exemple

position dégagement

opération 1


initialisation

numéro de programme

identification

opération N

%4723

(Tour SMI )

(Poignée )

(Ph 10 coté cone )

(11/04/03)

N28 G40 G80 M5 M9

N29 G0 G52 X0 Z0

(OPERATION CENTRER)

N30 T5 D5 M6 (FORET A CENTRER)

N40 G0 X0 Z52

N45 G95 G97 S2500 F0.05 M3 M8

N50 G1 Z40

N60 G0 Z52

N70 G0 G52 X0 Z0 M9

………………………............

FINITION PROFIL)

N240 T3 D3 M6 (OUTIL DE FINITION)

N250 G92 S4000

N260 G0 X4 Z52 F0.05 M8

N270 G1 G42 X5 Z46

N280 G96 S250

N290 G1 X15.961 Z46

N300 X24 Z31

N310 Z26 1 Z18

N320 X26

N330 G3 X34 Z22 I26 K22

N340 G

N350 X42



fin de programme


N360 G97 S1000

N370 G0 G52 G40 X0 Z0 M5 M9

N 710 M2

Un programme CN comporte des caractères obligatoires de début et fin. Il est exécuté

dans l’ordre d’écriture des blocs situés entre ces caractères.

La numérotation des blocs n’intervient pas dans l’ordre de déroulement du programme. Il

est malgré tout conseillé de numéroter les blocs dans l’ordre d’écriture (de dix en dix par

exemple).

2.2.1. Structure d’une opération



2.3. LES SYNTAXES DES ACTIONS LES PLUS UTILISEES

Action Syntaxes

Commencer un

programme

%

(f ichier :….)

(auteur :….)

(Date :…)

(p ièce :….)

(phase :….)

In i t ia l iser N.. M5 M9 G90 G40 G80

Al ler au point de

changement d ’out i l

N. . G0 G52 X.. Z..

Al ler au point

d’approche

N. . G0 X.. Z..

Paramètres de coupe

Mettre en route la

broche

N.. G97 S.. M.. M.. F. .

(M3 ou M4 selon sens de rotat ion de la

broche)

(M41 ou M42 selon la gamme de rotat ion de

la broche)



( tournage F vi tesse d’avance en mm/tr avec

G95)

( f ra isage F vi tesse d’avance en mm/min

avec G94)

Programmer la

vi tesse de coupe

constante

N.. G96 S..

Usiner à droi te du

prof i l

N. .G1 G42 X.. Z. .

Usiner à gauche du

prof i l

N. .G1 G41 X.. Z. .

Clore le programme N..M2

2.4. LISTE DES CARACTERES RECONNUS PAR LE SYSTEME DANS LE CODE ISO

caractère Signification caractère Signification

de 0 à 9 10 chiffres * Produit

A à Z Lettres de l’alphabet sauf le

O

= Egalité

% Début du programme / Division



( Début du commentaire @ Arrobas

) Fin de commentaire / Saut de bloc (en début de

ligne)

+ Signe d’addition LF Fin de bloc

- Signe de soustraction X OFF Fin de programme

. Séparateur décimal CR Retour chariot

> Supérieur SP espace

< Inférieur

3. DIFFERENTES FONCTIONS DES ADRESSES

Les adresses peuvent être :

G… : Fonctions préparatoires.

M… : Fonctions auxiliaires.

F… : Paramètre d’avance.

S… : Paramètre de coupe : N ou Vc.

N… : Numéro de bloc.

T… : Repère outil.

D… : Correcteur d’outil



X… : Mouvement suivant axe X.

Y… : Mouvement suivant axe Y.

Z… : Mouvement suivant axe Z.

etc …

Remarques

• Le nombre de caractère d’un mot doit être inférieur à 118.

• Les espaces et les zéros de tête et avant le point décimal peuvent être supprimés :

(X=0,75 mm peut s’écrire X0.75 ou X.75 ; G01 peut s’écrire G1).

• Pour les déplacements : l’unité est le millimètre, le format est : ± 5.3 (cinq chiffres avant

la virgule et trois après) et le signe + est pris par défaut (X=10 ,25mm peut s’écrie

X+10.25 ou X10.25).

4. CLASSIFICATION DES FONCTIONS PREPARATOIRES G ET

AUXILIAIRES M

4.1. FONCTIONS G MODALES

Ce sont des fonctions appartenant à une famille de fonction G se révoquant

mutuellement. La validité de ces fonctions est maintenue jusqu’à ce qu’une fonction de

même famille révoque leur validité.

Exemple :

N.. G00 X.. Z.. Interpolation linéaire à vitesse rapide

N.. G01 Z.. L’interpolation linéaire à vitesse d’avance programmée

révoque G00



4.2. FONCTIONS G NON MODALES

Ce sont des fonctions uniquement valides dans le bloc où elles sont programmées

révoquées en fin de bloc).

Exemple :

N.. G0 G52 X0 Z0 définition des coordonnées du point de destination par rapport à

l’origine mesure révoquée en fin de bloc

4.3. FONCTIONS M MODALES

Ce sont des fonctions appartenant à une famille de fonction se révoquant mutuellement.

La validité de ces fonctions est maintenue jusqu’à ce qu’une fonction de même famille

révoque leur validité.

Exemple :

N..

N.. S500 M03 mise en rotation de la broche

N..

N.. M05 arrêt de la broche

4.4. FONCTIONS M NON MODALES

Ce sont des fonctions uniquement valides dans le bloc où elles sont programmées.

Exemple :

N.. M00 fonction d’arrêt programmé



4.5. FONCTIONS M « AVANT »

Ce sont des fonctions exécutées avant de faire les déplacements programmés dans

le bloc.

Exemple :

N.. X50 Z30 M08 la fonction d’arrosage M08 est exécutée avant le

déplacement de l’outil au point de destination de coordonnées X=50 mm et Z=30 mm

4.6. FONCTION M « APRES »

Ce sont des fonctions exécutées après les déplacements programmés dans le bloc.

Exemple :

N.. X50 Z100 M09 la fonction d’arrêt d’arrosage M09 est exécutée après le

déplacement de l’outil au point de coordonnées X=50 mm et Z=100 mm

4.7. FONCTIONS M CODEES

Ce sont des fonctions définies par le constructeur de la machine et sont spécifiques

à la machine. Une seule de ces fonctions est autorisée dans un bloc du programme-

pièce. Il existe deux séries des fonctions M codées et qui sont :

M100 à M199 : fonctions non modales après

M200 à M899 : fonctions modales avant

4.8. FONCTIONS M DECODEES

Ce sont les fonctions M de base du système et dont la signification est connue.

Plusieurs fonctions M décodées peuvent être programmées dans un même bloc.

Exemple :



N.. G97 S500 M03 M40 M08

4. Application :

On donne ci-dessous le programme destiné à l’usinage d’une pièce sur un tour à

commande numérique équipé d’un directeur de commande type NUM

% 12

N10 G0 G52 X0 Z0

N20 M6 T1 D1

N40 G92 S2000

N30 G0 X20 Z30

N50G96 S50 M3 M41 (définition d’une vitesse de coupe constante égale à 50 m/min)

N60 G95 F0,01

N80G1 X12 Z32 pt A

N70 G2 X16 Z32 R2 (pt B)

N90 G1 X23.6352 Z32.5

N100

…

N250 M2

N260 G0 X20 Z30

Questions :



Donner le nombre de blocs du programme.

Déterminer l’ordre d’exécution du programme.

Déterminer le nombre de mots constituant la ligne N50 et spécifier leurs types.

Des erreurs de syntaxe sont apparues dans les linges N50, N60, N80 et N90. Déterminer

ces erreurs et essayer de les corriger.



CH-IV. Programmation ISO

1. PROGRAMMATION DES DEPLACEMENTS :

1.1. INTERPOLATION LINEAIRE A LA VITESSE D’AVANCE RAPIDE G00

La fonction G00 permet de définir un déplacement linéaire à la vitesse d’avance rapide

préréglée par le constructeur de la machine.

Syntaxe :

N.. [G90/G91] G00 X.. Z..

Propriété de la fonction G00

La fonction G00 est modale.

La fonction G00 est révoquée par l’une des fonctions suivantes : G01, G02,

G03 ou G33

Exemple

N100 …

Coordonnées du point à

atteindre



N110 [G90] G00 X25 Z5

N120 ..

1.2. INTERPOLATION LINEAIRE A LA VITESSE D’AVANCE PROGRAMMEE G01

La fonction G01 permet de définir un déplacement linéaire effectué avec la vitesse

d’avance programmée.

Syntaxe :

N.. [G90/G91] G01 X.. Z.. [F..]

Propriété de la fonction G01

La fonction G01 est modale et initialisée à la mise sous tension de la

machine.

La fonction G01 est révoquée par l’une des fonctions suivantes : G00, G02,

G03 ou G33

Exemple

N90 …

Coordonnées du point à

atteindre

Vitesse

d’avance



N100 [G90] G00 X25 Z5

N110 G01 Z-30

N120 …

1.3. INTERPOLATION CIRCULAIRE G02 ET G03

La fonction G02 permet de faire une interpolation circulaire dans le sens anti

trigonométrique (sens horaire) à vitesse d’avance programmée. La fonction G03 permet

de faire une interpolation circulaire dans le sens trigonométrique à vitesse d’avance

programmée.

Syntax

Cas du tournage Cas du fraisage

N.. [G90/G91] G02/G03 X.. Z.. I.. K.. / R

[F..]

X.. Z..: coordonnées du point à

atteindre

I.. K.. : position du centre de

l’interpolation dans le plan XZ (I

N.. [G17/G18/G19] [G90/G91]G02/G03 X..

Y.. I.. J..

R.. [F..]

G17 : plan d’interpolation XY

G18 : plan d’interpolation ZX



suivant X, K suivant Z)

- Par rapport à l’origine

programme en G90

- Par rapport au point de

départ de l’interpolation

en G91

R.. : rayon de l’arc du cercle

F.. : vitesse d’avance

G17 : plan d’interpolation YZ

X.. Y..: coordonnées du point à atteindre

I.. J.. : position du centre de l’interpolation

(I suivant X et J suivant Y)

R.. : rayon de l’arc de cercle

F.. : vitesse d’avance

1.3.1. Propriétés des fonctions G02 et G03

Les fonctions G02 et G03 sont modales.

La fonction G02 est révoquée par les fonctions G00, G01, G03 ou G33.

La fonction G03 est révoquée par les fonctions G00, G01, G02 ou G33.

Dans un bloc programmé en G02 ou en G03, toutes les adresses permettant

d’exécuter l’interpolation sont obligatoires même si leurs valeurs sont nulles

(I0,K0) ou inchangées par rapport au bloc précédent (pour X et Z)

Sens de déplacement suivant la position de la tourelle



Exemple

Interpolation circulaire par programmation relative (G91).

Les interpolations circulaires G02 et G03 sont exécutées par programmation du centre du

cercle (avec I et K).

Trajectoires d’usinage (finition)

%30

N10 G00 G52 X.. Z.. Position de changement outil



N20 ... Appel de l’outil

N30 S900 M40 M04

N40 G95 F0.15 Vitesse d'avance en mm/tour

N50 X10 Z5 Point a, approche

N60 G96 S200

N70 G01 Z0 Point b

N80 G91 G02 X15 Z-15 I15 K0 Point c

N90 G03 X15 Z-15 I0 K-15 Point d

N100 G90 G01 X80

N110 G52 X.. Z.. G97 S900 M05

N120 M02

2. CHOIX DU SYSTEME DE PROGRAMMATION

La fonction G90 permet de choisir la programmation des déplacements en absolue c’et à

dire par rapport à l’origine programme.

N.. G90 X.. Z..

La fonction G91 permet de choisir la programmation des déplacements en relatif (ou

incrémental) c’et à dire par rapport au point de départ du bloc.

N.. G91 X.. Z..

Propriétés des fonctions



Les fonctions G90 et G91 sont modales.

La fonction G90 est initialisée à la mise sous tension de la machine.

Les fonctions G90 et G91 se révoquent mutuellement.

Remarques

Le premier déplacement programmé doit être obligatoirement effectué en

absolu (G90).

La programmation relative (G91) est interdite en programmation

géométrique de profil (PGP).

Exemples

Interpolations linéaires suivant les axes X et Z (trajectoires d'usinage a, b, c)

Chariotage puis dressage en programmation absolue (G90)



%20

N10 G00 G52 X.. Z.. Position de changement outil


N30 G97 S600 M40 M04


N50 G96 S200


N70 G01 X36 Z-30 Point b, chariotage

N80 X46 F0.1 Point c, dressage

N..

Chariotage puis dressage en programmation relative (G91)

%25

N10 G00 G52 X.. Z.. Position changement outil




N30 G97 S600 M40 M04


N50 G96 S200


N70 G91 G01 X3 Z-35 Point b, chariotage

N80 X5 Point c, dressage

N90 G90 ...

3. PROGRAMMATION DES VITESSES DE DEPLACEMENT

3.1. VITESSE D’AVANCE EXPRIMEE EN MILLIMETRE, POUCE OU DEGRE PAR

MINUTE

La fonction G94 permet de définir :

Une vitesse d’avance exprimée en mm/min ou en in/min pour les axes

linéaires

Une vitesse d’avance exprimée en degré/min pour les axes rotatifs

Syntaxe

N.. G94 F.. G01/G02/G03 X.. Z../ C..

Propriétés de la fonction G94

Position angulaire à atteindre sur axe rotatif

Position à atteindre sur les axes linéaires

Valeur de la vitesse programmée





La fonction G94 est révoquée par la fonction G95.

3.2. VITESSE D’AVANCE EXPRIMEE EN MILLIMETRE OU POUCE PAR TOUR

La fonction G95 permet de définir une vitesse d’avance exprimée en mm/min ou en

in/min.

Syntaxe

N.. G95 F.. G01/G02/G03 X.. Z..

Propriétés de la fonction G95



4. COMMANDE DE BROCHE

4.1. COMMANDE DU SENS DE ROTATION

La fonction M03 permet de mettre la broche en rotation à la vitesse programmée et dans

le sens anti trigonométrique.

La fonction M04 permet de mettre la broche en rotation à la vitesse programmée et dans

le sens trigonométrique

La fonction M05 permet l’arrêt de la rotation de la broche.

Position à atteindre sur les axes linéaires

Valeur de la vitesse programmée



Syntaxe

N.. M03/M04/M05

Propriétés des fonctions

Les fonctions M03 et M04 sont des fonctions modales « avant », décodées.

La fonction M05 est une fonction modale « après » décodée initialisée à la

mise sous tension de la machine.

Les fonctions M03, M04 et M05 se révoquent mutuellement.

Les fonctions M00, M19 et M01 révoquent les états M03 ou M04

4.2. COMMANDE DE VITESSE DE BROCHE

4.2.1. Définition d’une vitesse de rotation constante

La fonction G97 permet de définir la vitesse de rotation de broche en tr/min.

Syntaxe

N.. G97 S.. [M03/M04]

Propriétés de la fonction




Valeur de la vitesse de rotation en tr/min



4.2.2. Définition d’une vitesse de coupe constante

La fonction G96 permet de définir une vitesse de coupe constante exprimée en m/min. la

vitesse de rotation de la broche (N) sera donc variable.

Syntaxe

N.. G96 [X..] S..




La broche de la machine doit être en rotation avant l’appel de la fonction

G96.

Après un dégagement par rapport à l’origine mesure (G52 X.. Z..), il est

impératif de reprogrammer une nouvelle position d’initialisation en X pour

pouvoir définir la vitesse de coupe.

Lorsqu’une vitesse de coupe est programmée, il est possible de la modifier

en cours de programme par une redéfinition G96 S..

Pendant un usinage en vitesse de coupe constante, il est préconisé de programmer la

vitesse d’avance en mm/tr.

Avant chaque changement d’outil, il est préconisé d’annuler la vitesse de coupe en

passant par G97 et de réinitialiser à nouveau la vitesse de coupe sur la position X du

nouvel outil.

Valeur de la vitesse de coupe en m/min

Argument définissant le diamètre de positionnement de l’outil



Exemple

%12

N10 G00 G52 X0 Z0

N20 T1 D1 M6

N30 G92 S2000

N40 G97 S1000 M03 M41

N50 G00 X20 Z12

N60 G96 S50

N70 G95 F0.1

N…

…

N210 G96 S70

…

N270 G97 S1000

N280 G00 G52 X0 Z0

N290 T2 D2 M6

N300 G0 X25 Z32

N310 G96 S60

…



N420 M02

4.2.3. Limitation de la vitesse de rotation

La fonction G92 permet de limiter la vitesse de rotation de la broche.

Syntaxe

N.. G92 S..



La fonction G92 est révoquée en définissant une autre valeur G92 S.. ou

avec la fonction M02.

La limitation de la vitesse de rotation de la broche doit être programmée

avant la définition d’une vitesse de coupe constante à l’aide de la fonction

G96.

5. INTRODUCTION AUX CYCLES FIXES D’USINAGE

Un cycle permet, à l'aide de fonctions préparatoires particulières, la génération et

l'enchaînement de mouvements répétitifs (usinage d'ébauche en n passes, perçages

multiples...). Les cycles simplifient la programmation en évitant le calcul de tous les points

bornant chaque trajectoire. Ces points de passages sont déduits par exemple du profil

initial, du profil final et de la profondeur de passe.

Dans ce cours on se limitera aux cycles d’ébauche paraxial G64.

Valeur de la vitesse maximale de la broche



5.1. ANNULATION DU CYCLE G80

Cette fonction révoque les cycles d'usinage.

Syntaxe

N… G80

Propriétés

La fonction G80 est modale et initialisée à la mise sous tension.

Révocation

La fonction G80 est révoquée par les fonctions G64, G81, G82, G83, G84, G85, G87 et

G89.

Exemple

Cycle de perçage annulation du cycle

N100 ……

N110 G94 F..

N120 G83 Z-10 P8

N130 G80 G00 X150 Z200

N140..

5.2. CYCLE D’EBAUCHE PARAXIAL G64

Cette fonction permet l'ébauche d'un volume de matière situé entre les définitions d'un

profil brut et d'un profil fini. Le cycle peut être exécuté par dressage ou chariotage, pour

des usinages extérieurs ou intérieurs.



La programmation s'effectue en trois étapes :

description du profil fini;

écriture du bloc d'appel du cycle;

description du profil brut.

Syntaxe:

N.. G64 [N.. N. .]/[EP..] [I.. K..] P../ R..

N.. DEFINITION DU BRUTE

N.. N.. Numéros du premier et du dernier bloc définissant le profil

fini (mini 2 blocs, maxi 50 blocs).

EP.. Numéro de contour créé par la fonction profil.

I.. Surépaisseur de finition suivant X (par défaut I = 0).

K.. Surépaisseur de finition suivant Z (par défaut K = 0).

P../ R.. P: profondeur de passe suivant X (ébauche suivant Z).

R:profondeur de passe suivant Z (ébauche suivant X).

Définition du

brute

Suite de blocs définissant les dimensions du brut situés

entre G64 et l’annulation du cycle.

Exemple :

description du profil fini : N100 G1 Xg Zg

N110 Xa Za



N120 Xb Zb

N130 Xc Zc

N140 G2 Xd Zd R

N150 G1 Xe Ze

Usinage entre le profil brut et le profil fini :

Ébauche suivant Z

N160 G64 N150 N100 I.5 K.1 P3

N170 G1 Xe Ze

N180 Xf Zf

N190 Xg Zg

N200 G80 Xh Zh

Ébauche suivant X

N160 G64 N100 N150 I.5 K.1 R3

N170 G1 Xg Zg

N180 Xf Zf

N190 Xe Ze

N200 G80 Xh Zh

PROPRIÉTÉS




RÉVOCATION


6. APPLICATIONS DE PROGRAMMATION ISO

6.1. APPLICATION 1

D’après la figure suivante et les

commentaires, compléter le programme

ISO.

N30 …..

(appeler l’outil 3)

N100 …………………………………….

(limiter la fréquence de rotation à

1800 tr/min)

N110 …………………………………….

N120 G00 X150 Z200

(initialiser la Vcc à 200 m/min)

N130 …………………………………….

(avance à 0,15 mm/tr)

N140 …………………………………….

(décalage à droite du profil –

départ usinage point 0)

N150 …………………………………….

(aller au point 1)

N160 …………………………………….

(aller au point 2)

N170 …………………………………….

(aller au point 3)

N180 …………………………………….

(aller au point 4)

N190 …………………………………….

(sortie d’usinage point D)

N200 …………………………………….

(fréquence de rotation à 800

tr/min)



N210 …………………………………….

(annuler le décalage – retour point de dégagement)

N220 …………………………………….

N230 …..

6.2. APPLICATION 2

Considérons les dessins ci-dessous, et supposons la réalisation sur une C.N.

ORDRE CHRONOLOGIQUE POUR LE PARCOURS



0 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-0

Tableau de cotation absolue des points

en G90

POINTS X Y

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Tableau de cotation relative des points

en G91

POINTS X Y

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

OUTIL ET PARAMÈTRES DE COUPE

T1 : N = fz =

PROGRAMME EN G90 (D.C.N. NUM 720

F)

N5………………………………….

PROGRAMME EN G91 (D.C.N. NUM 720

F)

N5………………………………….



N10………………………………….

N15………………………………….

N20………………………………….

N25………………………………….

N30………………………………….

N35………………………………….

N40………………………………….

N45………………………………….

N50………………………………….

N55………………………………….

N60………………………………….

N65………………………………….

N70………………………………….

N75………………………………….

N80………………………………….

N85………………………………….

N90………………………………….

N95………………………………….

N100………………………………….

N10………………………………….

N15………………………………….

N20………………………………….

N25………………………………….

N30………………………………….

N35………………………………….

N40………………………………….

N45………………………………….

N50………………………………….

N55………………………………….

N60………………………………….

N65………………………………….

N70………………………………….

N75………………………………….

N80………………………………….

N85………………………………….

N90………………………………….

N95………………………………….

N100………………………………….



6.3. CORRECTION PIECE 1

%555 (EXEMPLE EN TOURNAGE)

(DRESSAGE EBAUCHE)

N10 G0 G52 XZ

N20 T1 D1 M6 (Sélection de l'outil 1 et de

son correcteur)

N30 M3 M41 G97 S1000 (Mise en route

de la broche)

N40 M8 (Mise en marche de l'arrosage)

N50 G0 X82 Z100.5

N60 G96 S150 (Vitesse de coupe

constante 150 m/mn)

N70 G95 F0.2 (Avance 0.2 mm/tour)

N80 G1 X0

N90 G0 G52 XZ G97 S1000

(CYCLE D'EBAUCHE)

N100 T2 D2 M6

N110 M3 M41 G97 S1000 M8

N120 G0 X80 Z 105

N130 G96 S150 G95 F0.3

N140 G64 N450 N330 I1 K0.5 P3

N150 X80 Z-17

N160 X80 Z105

N170 X40 Z105

N180 G80 G97 S1000

N190 G0 G52 X0 Z0

(GORGE)

N200 T3 D3 M6

N210 M3 M41 G97 S1000 M8

N220 G0 X52 Z55

N230 G96 S150 G95 F0.2

N240 G65 N450 N330 EA-160.201 P2 Z0

I1 K0.5

N250 G97 S1000

N260 G0 G52 X0 Z0

(FINITION)

N270 T4 D4 M6

N280 M3 M41 G97 S1000 M8



N290 G0 X40 Z120

N300 G96 S200 G95 F0.1

N310 G0 X5 Z105

N320 G1 G42 X 0 Z 100

N330 G1 X0 Z100 (PROFIL FINI)

N340 G1 X40

N350 Z75 EB2

N360 X50

N370 Z55

N380 X32 Z30 EB2

N390 Z0 EB2

N400 X44

N410 X60 Z-8

N420 Z-14 EB2

N430 X65

N440 Z-17 EB1

N450 X80 Z -17

N460 G0 X90

N470 G40 Z M5

N480 G0 G52 XZ

N490 M2



6.4. APPLICATION 3

Soit à réaliser l'usinage suivant:

1. un cycle d'ébauche de 1,

2. dressage ébauche de 2,

3. un contournage de finition

4. usinage des gorges.



Cet exemple ayant pour but de montrer l'emploi des cycles, programmation

relative/absolue et de la correction de rayon,

Repérage et points de pilotage

La zone ébauché par le cycle d'ébauche est limitée par les point A B et C.

certaines valeurs sont relativement arbitraires (vitesses, nombres de passes, . . . ).

Tableau des affectations:

POINT X Z

A 102 0

B 102 95

C 24 95

0 110 100

1 20 94

2 24 92

3 24 74

4 68 52



5 68 40

6 80 34

7 92 34

8 100 28

9 110 5

10 101 5

11 96 5

12 8 94

Programme d’ébauche paraxial

%15512

N10 T1 D1 M6

N20 G92 S2000

N30 G X 110 Z100

N40 G96 S100 M3 M40

N50 G79 N200

(PROFIL FINI)

N100 G1 X24 Z94

N110 Z74 3

N120 X68Z52 4

N130 Z40 5

N140 G2X80 Z34R6 6

N150 G1X88 7

N160 G3X100 Z28R6 8

N170 G1Z0

(PROFIL BRUT)

N210 X102 Z A

N220 Z95 B

N230 X24 Z95 C

N240 G80 X200 Z150M5 M9



(DRESSAGE DE 2)

N300 G G52 X150 Z200

N310 T5 D5 M6

N320 G97S900 M40 M3

N330 X28 Z100 (POINT

D’APROCHE)

N340 G92 S3000

N350 G96 S70M8

N360 G95 F.1

N370 G1 G41X25 Z94

N380 X8

N390 G0Z100M9

N400 G40 G52 X150M5

(CONTOURNAGE)

N410 T8 D8 M6

N420 X28 Z100 (POINT

D’APROCHE)

N430 G92 S3000

N440 G96 S100M8

N450 G95 F.2

N460 G42X18Z95

N470 G1 X24 Z92

N480 G77N110 N170

N490 G0X110M9

N500 G40G52X150Z200M5

(GORGE)

N510 T10 D10 M6

N520 G96 S100M8

N530 G95 F.2

N540 G79 N660

N550 G0X110 Z5

N560 X101

N570 G1X96

N580 X101

N590 G59X0Z9

N600 G77 N550 N590 S3

N610 G0G52X200Z150M5

N620 M02



CH-V. Bibliographie

- Bernard Méry : Machines à commande numérique. Edition : Hermès 1997

- Ronald CAMERON : Technologie et usinage à commande numérique ,

éléments de fabrication assistée par ordinateur. Edition : SAINT-MARTIN

- B.CORNAND, F.KOLB, J.LACOMBE, I. RAK : Usinage et commande

numérique, Edition : 89Revue et corrigée I.S.B.N: 2-216-00759-5

- Commandes Numériques NUM 1020/1040/1050/1060, NUM Catalogue 2000.

Manuel de programmation et Manuel de l’opérateur

- R.DIETRICH, D.GARSAUD, S.GENTILLON, M.NICOLAS : Précis de méthodes

d’usinage, Edition : Fermand Nathan 1981

- A. CHEVALIER, J.BOHAN : Guide du technicien en production, Edition 1995-

1996

- Emmanuel Duc et Etienne LEFUR : La modélisation vectorielle des machines-

outils : un outil simple pour le régleur. Notes de cours Ecole Normale Supérieure de

Cachan.

- SIDOBRE Daniel : Machines-Outils à Commande Numérique. Notes de cours,

Université Paul Sabatier.



CH-VI. DS et examens

Documents

GENIE MECANIQUE Semestre 4 - CapProcappro.esy.es/files/CN-NIV-1v2.pdf · Annulation du cycle G80 ... Cycle d’ébauche paraxial G64..... 48 6. APPLICATIONs DE PROGRAMMATION ISO