La programation en mecanique, Summaries of Physics

Download La programation en mecanique and more Summaries Physics in PDF only on Docsity! ISET SILIANA/ Département GM Production par CN 00100 N1O ... N20 ... Chapitre 3 : Programmation des Machines-Outils a Commande Numérique DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 28 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN Chapitre 3 : Programmation des Machines-Outils 4 Commande Numérique Introduction La programmation consiste a décrire les opérations d’usinage dans un langage codé (appelé code G) assimilable par le calculateur de la machine. C’est le langage de programmation des MOCN. Ce langage est normalisé (norme ISO 1056) ow certains codes utilisés ont les mémes fonctionnalités pour différents contréleurs de machines-outils (NUM, FANUC, SIEMENS... Les autres codes peuvent avoir une interprétation différente d’un contrdleur 4 un autre. Le langage de programmation des MOCN posséde les caractéristiques suivantes : - Lachronologie des actions, - L’appel des outils, - La sélection des vitesses de coupe et d’avance, - La formulation des trajectoires, - La définition des coordonnées de fin de trajectoire, - Les mises en ou hors fonction d’organes de la machine. _ 7 Structure d’un programme La programmation s'effectue suivant le code ISO. Un programme est constitué de lignes appelées "blocs". Un bloc correspond aux instructions relatives 4 une séquence d'usinage. Chaque bloc est constitué d'un groupe de mots. Un mot est un ensemble de caractéres composé d'une adresse suivie de chiffre constituant une information. Programme 00100 N10 ... N20 ... N... N... N100 GO1 X30F120 M08 N... N... N. 3340 [M02 }¢ —— ig © Bloc : groupe de mots correspondant aux instructions relatives 4 une séquence d’usinage. La numérotation des blocs s'effectue de 5 en 5 ou de 10 en 10 pour permettre une insertion éventuelle de blocs. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 29 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN © Structure d’une opération : Structure Exemple Opération précédente tv Appel de l’outil (Opération : centrage) N30 T0505 M06 (Foret a centrer) Approcher l’outil en rapide | Adapter les conditions de coupe L Réaliser l’opération d’usinage J Dégager |’outil en rapide J Opération suivante N40 G00 X0 Z100 N45 G97 G95 $2500 F0.05 M03 M08 NSO G01 Z40 N60 G00 Z100 II- Les fonctions préparatoires G 1- Classification des fonctions préparatoires G ® types de fonctions G : On distingue : Les fonctions G modales, © Les fonctions G non modales. Fonctions G modales Une fonction est dite "modale" lorsqu'elle reste active (mémorisée) aprés le bloc oti elle est écrite jusqu'a sa révocation. Ces fonctions appartenant a une famille de fonctions G se révoquant mutuellement. Certaines familles de fonctions G comportent une fonction initialisée 4 la mise sous tension du systéme. La validité de ces fonctions est maintenue jusqu’a ce qu’une fonction de méme famille révoque leur validité. = Exemple: N.. GOO X... Y... Interpolation linéaire a vitesse rapide. N.. G01 Z... L’ interpolation linéaire a vitesse d’usinage, révoque G00. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 32 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN + Fonctions G non modales Fonctions uniquement valide dans le bloc ou elles sont programmées (révoquée en fin de bloc). 2- Choix du mode de programmation Il existe deux types de commandes de déplacements de l'outil : les commandes absolues et les commandes incrémentielles (relatives). G90 : Programmation absolue par rapport 4 l’origine programme. La valeur programmeée sur un axe est repérée par rapport 4 l’origine programme (OP). G91 : Programmation relative par rapport au point de départ du bloc. La valeur programmée sur un axe est repérée par rapport a la derniére position programmée. Pour assurer l’usinage d’une piéce sur machine-outil commandée numériquement, le programmeur peut recevoir le dessin de produit fini coté suivant deux modes. | f Mode de programmation Programmation absolue : G90 Programmation relative : G90 = Syntaxe: N..G90/G91 X.. Y.. Z.. A.. B.. C.. ' t X.. Y.. Z.. A.. B.C... Point aatteindre. | ' = Propriétés des fonctions : Les fonctions G90 et G91 sont modales. La fonction G90 est initialisée 4 la mise sous tension. = Révocation : Les fonctions G90 et G91 se révoquent mutuellement. -® Exemples de tournage : = Exemple 1 Veuillez indiquer litinéraire de mouvement de l’outil ci-dessous par des méthodes de positionnement absolu et positionnement relatif. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 33  ISET SILIANA/ Département GM Production par CN 1X A — E 250 | L_¢ 2 D B o| Z o wn = = 3 = a . 2. oy }1J 20 20 Programme de positionnement absolu G00 X30 ZO Z-40 X60 G54 X200 Z250 G01 X45 Z-20 F0.2 Réglage du systéme de coordonnées. Déplacez l’outil du point A au point B. Coupe d’outil du point B au point C. Coupe d’outil du point C au point D. Coupe d’outil du point D au point E. ® Programme de positionnement incrémentiel ou relatif G54 X200 Z250 G00 U-170 W-250 G01 U1S W-20 F0.2 Réglage du systéme de coordonnées. Coupe d’outil du point A au point B. Coupe d’outil du point B au point C. Soit la piéce définie par le dessin ci-dessous : Remplir le tableau suivant : W-20 U15 Coupe d’outil du point C au point D. UI5 Coupe d’outil du point D au point E. Exemple 2 : Point Programmation absolue G90 Programmation relative G91 Coordonnées en X Coordonnées en Z Coordonnées en X Coordonnées en Z tm) oO] a] w > DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 34 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN ir = Syntaxe: N..G01 X.. Y.. Z.. [F..] G01 : Interpolation linéaire 4 vitesse d’avance programmée. X.. Y.. Z.. Point a atteindre : Vitesse d’avance = Propriétés de la fonction : La fonction G01 est modale et initialisée 4 la mise sous tension. = Révocation : La fonction GO1 est révoquée par l’une des fonctions G00, G02 ou G03. c- Fonction pour le chanfrein et pour l’angle de l’arce Cette fonction est utilisée pour simplifier le codage du programme pour une section a angle droit de la piéce de travail ayant un chanfrein de 45° ou des angles d’arcs tangentiels dans le plan X-Y. La commande pour le chanfrein et pour I’angle de |’arc nécessite la commande de déplacement G01 avec une valeur de déplacement supérieure 4 l’angle du chanfrein ou a la = Syntaxe: ' 1 GO1LX... Y... Cu. Fas. 3; (chanfrein de 45°) t 1 1 1 valeur du rayon en amont. G01 X.... Y... R... F... ; (Rayon de l’arc) = Application : Y 10x45", 20 2 60 55 Ke 4 a 7 1s — fz 8 te ot i + 410x45° 5 Ae 5 & x Zz 5 95 100 DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 37 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN N20 G00 X-22 Y30 Z1 N25 GO1 Z-2 N30 G41 N35 G01 X5 N40 G01 Y55 R8 N45 G01 X95 C10 NSO G01 Y5 C10 N55 G01 X5 R8 N60 G01 Y32 N65 G01 X-22 G40 N70 G00 Z50 (Point 1) (Point 2) (Point 3) (Point 4) (Point 5) (Point 6) (Point 7) (Point 8) d- Interpolation circulaire G02 : Interpolation circulaire sens anti-trigonométrique a vitesse d’avance programmée. bax 3 G03 : Interpolation circulaire sens trigonométrique a vitesse d’avance programmée. om h+x G03 DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 338 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN La position du point programmé est atteinte en décrivant une trajectoire circulaire. = Application : N20 T0303 G96 $200 M03 G00 X0 Z3 M08 G42 G01 Z0 F0.2 G03 X20 Z-10 R10 G01 Z-50 G02 X100 Z-74.385 140 K20.615 : ou (G02 X100.0 Z-74.385 R45) GOI Z-125 G40 U2 W1 G00 X200 Z200 M09 M30 e- Choix du plan d’interpolation : Deux axes linéaires pilotés dépendant du choix du plan d’interpolation (Fraisage uniquement) : - axes X (ou U) et Y (ou V) en G17, - axes Z (ou W) et X (ou U) en G18, - axes Y (ou V) et Z (ou W) en G19. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 39 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN = Annulation de correction de rayon G40. Pilotage du centre de l’outil : les trajectoires programmées sont appliquées au centre de 1’outil. = Propriétés des fonctions : Les fonctions G40, G41 et G42 sont modales. La fonction G40 est initialisée a la mise sous tension. = Révocation : Les fonctions G41 et G42 se révoquent mutuellement. La fonction G40 révoque les fonctions G41 et G42. e Exemple en tournage : Correction de rayon suivant la position de la tourelle : Tourelle ariére te Jt seis Zz | G42 sls PER. 3 an G4 Ea. x \on a sie! al ie Tourelle avant . e Exemples en fraisage : correction de rayon en fraisage WS % tli Ds -GA2 ws # & jjp WO" ye Zi GY Sans.correction G41... G42 ane GAZ cam -GA1.. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 42 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN = Application : 30 38 N10 G00 X-15 Y-15 N20 G41 G01 X0 YO F100 N30 Y40 N40 X30 Y80 N50 X60 N60 G02 X100 Y40 R40 N70 G01 Y30 N80 G03 X70 YO R30 N90 GO1 XO N100 X-15 Y-15 N110 G40 4- Programmation des vitesses : ) Programmation des vitesses i | = Mouvement de coupe “| —- Mouvement d'avance Vitesse d'avance (mm/min): G94 Vitesse de rotation (tr/min) G97 Avance (mm/tr): G95 N..G97 S... [M03/M04] N.. G96 [X.] S... [M03/M04] G96 : Vitesse de coupe constante exprimée en m/mn. ! 1 ! 1 ! 1 ' ' G97 : Vitesse de broche exprimée en tr/mn. ! 1 1 1 S: Argument obligatoire lié a la fonction et définissant la vitesse programmée. ! ! 1 DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 43 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN = Propriétés : La fonction G97 est une fonction modale initialisée 4 la mise sous tension. La fonction G96 est une fonction modale. = Révocation : La fonction G97 est révoquée par G96 S... . La fonction G96 est révoquée par G97 S... . = Exemple: N... N100 G97 S900 M04 (Rotation de broche a 900 tr/mn). N110... X50 Z70 (Positionnement du nez de l'outil sur diamétre 50). N120 G96 S200 (Initialisation de la V.C.C sur X=50). N... G97 $900 (Annulation de V.C.C). = Remarque : Concernant l’usinage en tournage avec vitesse de coupe constante et pendant une opération de dressage, le diamétre tend vers zéro. Alors il faut penser a limiter la vitesse de rotation maximale avec la fonction G92. G92 = Propriétés : La fonction G92 est modale. = Révocation : La limite de la vitesse est annulée par : - La fonction d’annulation G92 SO. - La fonction G92 S... affectée d’une vitesse limite différente. - La fonction de fin de programme M02. - Une remise a I'état initial (RAZ). “ Mouvement d’avance Le mouvement de I'outil 4 une vitesse spécifiée pour l'usinage d'une piéce est appelé avance. Les vitesses d'avance peuvent étre spécifiées a l'aide de chiffres réels. Par exemple pour déplacer l'outil 4 une avance de 150 mm/mn il faut programmer ce qui suit: F150.0. La fonction qui permet de définir l’avance est appelée fonction avance. ' = Syntaxe : N.. G95 F.. G01/G02/G03 X..Z.. N.. G94 F.. G01/G02/G03 X..Y../X..Z.. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 44 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN FANUC 21i tournage : Tableau des fonctions préparatoires G usuelles en tournage Type Groupe | Signification G00 Déplacement rapide G01 01 Interpolation linéaire G02 Interpolation circulaire (sens horaire) G03 Interpolation circulaire (sens anti-horaire) G04 Temporisation et ouverture carter (pour nettoyer) (temporisation - suivi de l'argument F ou X en secondes) 00 G10 Entrée de données programmable Gil Annulation du mode entrée de données programmable G17 Sélection du plan X-Y G18 16 Sélection du plan X-Z (par défaut) G19 Sélection du plan Y-Z G20 06 Programmation en pouces @21 Programmation en mm G28 00 Retour a la position d'origine G30 Retour au 2°°, 3°™°, 4°™° point de référence G50 Limitation de la vitesse maximum de broche G52 00 Décalage de l'origine piéce programmable G53 Programmation par rapport a l'origine machine G65 00 Appel de macro client G66 Appel modal de macro client G67 12 Annulation de l'appel modal de macro client G70 Cycle de finition d'un profil G71 Cycle d'ébauche axial Gn 00 Cycle d'ébauche radial G73 Cycle d'ébauche par copiage G76 Cycle de filetage G80 Annulation de cycle de percage G83 Cycle de pergage débourrage frontal G84 00 Cycle de taraudage frontal G87 Cycle de pergage latéral G88 Cycle de taraudage latéral G92 01 Cycle de filetage simple G94 Vitesse d’avance (mm/min) G95 D Vitesse en mm par tour (mm/tr) G96 Vitesse de coupe constante (vitesse de surface constante) G97 Vitesse de rotation en tours par minute DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 47 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN III- Les fonctions auxiliaires M 1- Commandes de broche Commandes de broche l Sens de rotation | c— _—{ Gamme des Sens Sens anti- trigonométrique: trigonométrique: M05 M04 M03 - Commande du sens de rotation M03- M04 M03 : Rotation de broche dans le sens anti-trigonométrique. La commande permet la mise en rotation de la broche a la vitesse programmée. Tournage M04: Rotation de broche dans le sens trigonométrique. La commande permet la mise en rotation de la broche 4 la vitesse programmée. Tournage = Syntaxe : N..M03/M04/M05 ' t DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 48 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN = Propriétés des fonctions: Les fonctions M03 et M04 sont des fonctions modales «avant» décodées. La fonction M05 est une fonction modale «aprés» décodée initialisée a la mise sous tension. = Révocation : Les fonctions M03, M04 et M05 se révoquent mutuellement. Les fonctions M00, M19 et M01 (validé) révoquent les états M03 ou M04. 2- Appel de Poutil Lorsque des pergages, des taraudages, des alésages, des fraisages et autres opérations d'usinage doivent étre effectuées, il est nécessaire de sélectionner un outil adéquat. Lorsqu'un numéro est attribué 4 chaque outil et que le numéro est spécifié dans le programme, 1’outil correspondant est sélectionné. M06: Appel ou changement d’outil. La fonction permet l’appel d’un outil et le positionnement de celui-ci 4 son poste d’usinage. Mo6 = Propriété de la fonction : La fonction M06 est une fonction non modale «aprés». DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 49 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN + Commande de coordonnées polaires (G15, G16) Les coordonnées du centre de machine CNC peuvent étre définies par des coordonnées cartésiennes ou par un systéme de coordonnées polaires (G16). Ce dernier donne les valeurs de coordonnées en unité de rayon et en angle. Vous pouvez utiliser la commande G15 pour annuler l’effet de G16.Le sens plus de l’angle est le sens antihoraire du sens plus (+) du premier axe du plan sélectionné, et le sens moins (-) est le sens horaire. L’angle et le rayon peuvent étre programmés dans les deux modes, absolu et relatif (G90, G91). G16: activation du mode de coordonnées polaires : Annulation du mode de coordonnées polaires. = Exemple: B a N75 G16 L b i N80 G17G01 X50 Y30 (Point B) \ N85 G15 we 2, —_~ a? Goo + Mise a l'échelle (G50, G51) La commande G51 est congue pour augmenter ou pour réduire la trajectoire du programme Wusinage, en référence au point P donné par le programme. Cela permet au méme programme de gérer des produits de taille différente. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 52 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN G51 X... Y... Z... Pees G50; G51 ; Fonction de mise 4 |’échelle. G50 ; Annuler la fonction de mise 4 |’ échelle. X... : Coordonnées de I’axe X du centre de la mise a I’échelle. Y...: Coordonnées de I’axe Y du centre de la mise a I’échelle. Z...: Coordonnées de l’axe Z du centre de la mise a l’échelle. P...: Proportion de mise a l’échelle avec une fourchette de 0,111 ~ 999,999 avec saisie minimale d’unité de 0,001. P1200 indique qu’il faut augmenter de 120%. P800 qu’il faut réduire de 80%. Dans le cas ot les coordonnées (X... Y... Z...) sont contournées, le centre de la mise a l’échelle est au point de commande du G51. = Exemple: Codifier un programme avec la commande de mise 4 |’échelle pour augmenter |’échelle d’une piéce d’usinage avec les axes X, Y 4 200%, comme le montre la figure ci-dessous. Trajectowe du centre de Y aN as Youtil aprés compensation Zoom 4 = CER Profildu programme 2%¢s X et Y Zoom 4 150% des axes X et ¥ 06124 G40 G49 G80 G17 G21 N1 TO1 M06 (Fraise 4 queue 010). G91 G30 ZO G90 G54 G00 X0 Y-40 G43 Z-3 HO1 S900 M03 G00 Z-8 M08 DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 53 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN G51 X0 YO P2000 G90 G01 G42 X0 Y-10 F150 G91 X20 G03 Y20 R10 G01 X-30 G03 Y-20 R10 G01 X10 G50 G40 X0 YO G91 G28 ZO M05 G49 M30 = mise a1’échelle simultané de l’axe X et l’axe Y 4 200% = exécuter le programme d’augmentation de fraisage, insére: Ja compensation du rayon vers la droite pour I’ outil G42. = fin du programme d’usinage de mise a l’échelle. = révoquer la fonction de mise 4 l’échelle. = révoquer la compensation de rayon, et remettre a zéro loutil au point d’origine. + Image miroir programmable (G50.1, G51.1) La commande de coupe en miroir est congue pour usiner les piéces 4 géométrie symétrique. Il permet d’éditer un programme initial et le refléter avec la commande de coupe en miroir, pour usiner une piéce a l’envers, ou avec la gauche et la droite inversées, afin d’économiser les efforts de programmation. Ya Axe de symétrie (X=50) @) qa) 100 A \ A ° = ~ ~ Axe de symétrie 50 ————t -_— (r= in “i —_s > (¥=50) Y Y ' 0 @) (4) 0 40 50 60 100 (1) Image d’origine des commandes programmées, (3) Image symétrique par rapport au point (50,50), (2) Image symétrique par rapport a une ligne paralléle a l’axe Y et coupant l’axe X a 50, (4) Image symétrique par rapport a une ligne paralléle a l’axe X et coupant l’axe Y a 50. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 54 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN = Exemple: Le programme, décrit ci-dessous, donne une illustration de |’utilisation de la commande de correction de longueur G43. Voir le déplacement de l’outil sur l’axe Z, comme montré a la figure suivante, avec une valeur de correction donnée H01 = 35,0. Position de l’axe Z NO1 X0 YO ZO; 35,00 N02 G90 G00 X50. Y40. ; 35,00 N03 G43 Z5.H01; (HO1=-35.) 5,00 N04 G01 Z-25. F100 ; 25,00 N05 G00 G49 ZO ; 35,00 4 | | T | Zo H 1 boas — “ Zo 225.0 = Les systémes de coordonnées Fanuc 21i - Tableau des Origines piéces Type Signification G52 Décalage du systéme de coordonnées programmable G53 Sélection temporaire du systéme de coordonnées machine (fonction non modale) EXT Systéme de coordonnées servant 4 décaler TOUTES les origines ci-dessous G54 Sélection du systéme de coordonnées numéro 1 G55 Sélection du systéme de coordonnées numéro 2 G56 Sélection du systéme de coordonnées numéro 3 G57 Sélection du systéme de coordonnées numéro 4 G58 Sélection du systéme de coordonnées numéro 5 G59 Sélection du systéme de coordonnées numéro 6 “+ Les systémes de coordonnées Il existe six systémes de coordonnées piéces prédéfinis. Les systémes de coordonnées sont prédéfinis par l’utilisateur, et peuvent étre appelés dans le programme a tout moment. Chaque origine piéce représente un décalage de l’origine machine A la mise sous tension de la machine, le systéme de coordonnés piéce G54 est actif. DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 57 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN Un systéme de coordonnées (relatif), propre 4 chaque piéce et décalé du systéme de coordonnées machine (absolu). Le systéme de coordonnés permet dans le cas de piéces multiples mais semblables, de créer en décalant ses origines, le systéme de coordonnées de chaque piéce, le programme restant le méme. Un cas typique d’utilisation de cette fonctionnalité, pour usiner trois ilots identiques sur la méme piéce, est illustré sur la figure ci-dessous. G56 X G55 X G54 X a = eo ®) + G54 Y+ r- G56 ¥- G55 ¥. Exercice 1 : Ecrire le programme d’usinage de la piéce ci-dessous afin que l’outil effectue la découpe le long du contour fini. e¢ Outil T0101 ¢ Vc= 180m/min ; f= 0,15 mm/tr. La vitesse limite de rotation de la broche est 2500 tr/min. “Ey ao ai al 4 Ae ae. Zz PA a 8 #43 -rI— 73 S| [> rr / [20 j 12] 20 DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 58 ISET SILIANA/ Département GM Production par CN 0 0450 N10 G90 G92 $2500 N20G96S180G95 F0.15 M03 N30 T0101 N40 G00 X29 Z2 N50 GOI Z-14,5 N60 G02 X40 Z-20 RS,5 N70 GO1 Z-32 N80 X44 N90 G03 X60 Z-40 R8 N100 GOI Z-52 N110 X67 N120 G28 U0 WO MOS N130 M30 Numéro de programme Programmation absolue, limitation de la vitesse de rotation 4 2 500t/min. Régler la vitesse de découpe 4 180m/min et de l’avance a 0,15mm/tr, mise de la broche en rotation dans le sens horaire. Sélection de l’outil 01. Interpolation rapide, déplacer l’outil vers le point de départ du tournage (point d’approche). Interpolation linéaire a vitesse d’avance programmée jusqu’au point de coordonnées (X29, Z-14,5). Interpolation circulaire dans le sens horaire jusqu’au point de coordonnées (X40, Z-20). Interpolation linéaire a vitesse d’avance programmée jusqu’au point de coordonnées (X40, Z-32). Interpolation circulaire dans le sens horaire jusqu’au point de Coordonnées (X60, Z-40). Retour automatique au point de référence et arrét broche. Fin programme. Exercice 2 : On désire réaliser le contournage en finition de la piéce dont le dessin de définition est donné par la figure suivante. e¢ Contournage en finition : Outil T0101 e = Vc= 120m/min ; f= 0,15 mm/tr. La vitesse limite de la broche est 3000 tr/min. 1- Relever les coordonnées de tous les points a piloter dans le programme pour l’usinage de cette piéce. Point | a b DAHMANIL. & HADJ BRAHIM B. 59