Qu'est-ce que la programmation CNC ?
La programmation CNC consiste à créer un ensemble détaillé d'instructions qu'une machine CNC doit suivre pour fabriquer une pièce ou un produit spécifique. Ces instructions indiquent exactement à la machine ce qu'elle doit faire - comment se déplacer, quand se déplacer et quel chemin suivre.
Quels sont les types de programmation CNC ?
Il existe principalement deux types de programmation CNC : a) Programmation manuelle : Écriture du code à la main. b) Fabrication assistée par ordinateur (FAO) : Utilisation d'un logiciel pour générer le code.
Il existe également plusieurs autres méthodes qui offrent des avantages uniques en fonction de la complexité et des exigences de la tâche. Ces méthodes supplémentaires comprennent la macro-programmation, les cycles fixes, la programmation graphique, etc. Examinons ces méthodes en détail :
| Méthode | Description | Exemple |
|---|---|---|
| Programmation manuelle en code G | Méthode traditionnelle où les instructions du code G et du code M sont écrites ligne par ligne. Offre un maximum de contrôle et de flexibilité pour les pièces complexes. | G90 G54 G00 X0 Y0 Z50 G01 Z-5 F100 X100 Y100 G00 Z50 M30 |
| FAO (Fabrication assistée par ordinateur) | Programmes CNC générés par logiciel à partir de modèles 3D ou de dessins 2D. S'intègre à la CAO pour un flux de travail continu de la conception à la fabrication. | Exemples de logiciels : Mastercam, Fusion 360, SolidCAM |
| Programmation macro | Utilise des variables et de la logique pour un code flexible et réutilisable. Réduit la longueur des programmes pour les tâches répétitives. | #1=10 (dimension X) #2=20 (dimension Y) G90 G00 X0 Y0 G01 X#1 F100 Y#2 M99 |
| Cycles en boîte | Routines préprogrammées pour des opérations telles que le forage. Simplifie la programmation en utilisant une seule commande pour des actions complexes. | G81 X10 Y10 Z-10 R3 F100 (cycle de forage) |
| Programmation graphique | Utilise une interface graphique pour définir la géométrie et les parcours d'outils. Plus facile pour ceux qui ont une expérience limitée du code G. Disponible sur certains contrôleurs en tant qu'option alternative. | N/A |
| Programmation hors ligne | Les programmes sont créés en dehors de la machine à l'aide d'un logiciel, ce qui permet une simulation sans arrêt de la machine. Combine les techniques CAO/FAO et les techniques manuelles. | N/A |
| Enseigner la programmation | Il s'agit de déplacer manuellement la machine pour enregistrer des positions. Cette technique est couramment utilisée en robotique, mais elle est également applicable à certaines installations CNC. | N/A |
| APT (outil programmé automatiquement) | Un ancien langage de haut niveau utilisé dans l'aérospatiale et la fabrication de pointe. | PARTNO / EXEMPLE GOTO / 10, 20, -5 GODLTA / 5, 5, 0 FINI |
| Langages de programmation personnalisés | Les langages propriétaires développés par les fabricants, comme la programmation conversationnelle de Heidenhain ou le Mazatrol de Mazak. | N/A |
| Génération de code G à partir de feuilles de calcul | Génération de code G paramétrique à l'aide d'un logiciel tel qu'Excel. Utile pour les opérations répétitives ou la création de pièces similaires. | N/A |
| Code Type | Description | Exemple |
|---|---|---|
| Codes D (codes de compensation du diamètre/rayon de l'outil) | Utilisé pour la compensation du diamètre ou du rayon de l'outil, principalement dans le domaine du fraisage CNC. Assure la précision des dimensions en compensant la taille de l'outil. | D01 (Sélection du décalage d'outil 1) G41 D01 (Activation de la compensation du cutter gauche par l'offset 1) |
| F-codes (Feed Rate Codes) | spécifient la vitesse à laquelle l'outil de coupe se déplace dans le matériau. | F100 (Régler la vitesse d'alimentation à 100 unités par minute) |
| Codes G (codes préparatoires) | Contrôle les opérations de la machine telles que les déplacements rapides, les avances contrôlées et les cycles fixes. | G00 (positionnement rapide) G01 (Interpolation linéaire) G02 (Interpolation circulaire OC) G03 (Interpolation circulaire CCW) |
| Codes M (codes divers) | Contrôle les fonctions auxiliaires de la machine telles que la commande de la broche, les changements d'outils, le liquide de refroidissement et le déroulement du programme. | M03 (broche dans le sens des aiguilles d'une montre) M05 (Arrêt de la broche) M06 (changement d'outil) M30 (Fin du programme et rembobinage) |
| N-codes (numéros de séquence) | Lignes de code numérotées pour organiser le programme et permettre une référence facile à des pièces spécifiques. Souvent facultatif dans les programmes CNC modernes. | N10 G00 X0 Y0 Z50 N20 G01 X100 F200 |
| Codes S (codes de vitesse de broche) | Règle la vitesse de la broche en tr/min, déterminant la vitesse de rotation de la broche, ce qui est important pour des vitesses de coupe adéquates. | S1000 (Régler la vitesse de la broche à 1000 tr/min) |
| Codes T (codes de sélection d'outils) | Sélectionne un outil spécifique dans le magasin d'outils ou la tourelle de la machine et prépare le changement d'outil. | T01 M06 (Sélectionner l'outil 1 et le changer) |
Quelques autres types de codes sont parfois utilisés dans la programmation de la CNC, bien qu'ils soient moins courants ou moins spécifiques à la machine. Il s'agit notamment de
| Code Type | Description | Exemple |
|---|---|---|
| Codes P | Souvent utilisé pour le temps d'attente dans les cycles standard ou comme paramètres dans certains cycles personnalisés. Peut également représenter d'autres valeurs en fonction du code G spécifique utilisé. | G04 P1000 (Temporisation pendant 1 seconde) <br> G10 L2 P1 X0 Y0 Z0 (Réglage du décalage de travail pour G54) |
| Codes Q | Utilisé dans certains cycles fixes, souvent pour spécifier une profondeur de coupe ou une profondeur incrémentale par passe. La signification exacte peut varier en fonction du cycle. | G73 X10 Y10 Z-10 R3 Q2 F100 (cycle de perçage avec profondeur de perçage de 2 mm) |
| Codes R | Peut être utilisé comme rayon d'arc dans l'interpolation circulaire ou comme paramètre dans les cycles fixes. Représente souvent un plan de retrait ou un point de référence. | G02 X50 Y0 R25 F200 (Interpolation circulaire avec un rayon de 25 mm) <br> G81 X10 Y10 Z-10 R3 F100 (cycle de perçage avec R3 comme plan de retrait) |
| Codes I, J, K | Utilisé pour spécifier les points centraux de l'arc dans l'interpolation circulaire. I correspond à l'axe X, J à l'axe Y et K à l'axe Z. | G02 X50 Y50 I25 J0 F200 (Interpolation circulaire avec point central) |
| Codes L | Parfois utilisé pour les compteurs de boucles dans les cycles fixes ou pour spécifier le nombre de répétitions d'une opération. | G73 X10 Y10 Z-10 R3 Q2 F100 L5 (cycle de forage Peck répété 5 fois) |
Notez que l'utilisation et la signification exactes de ces codes peuvent varier en fonction du système de commande numérique spécifique et du contexte dans lequel ils sont utilisés. Reportez-vous toujours au manuel de programmation de votre machine pour obtenir les informations les plus précises.
Comment débuter la programmation CNC ? Conseils pour les débutants
Logiciels de programmation CNC utiles pour les programmeurs CNC
Lorsque vous choisissez un logiciel de commande numérique, tenez compte de votre niveau de compétence, du type de machine que vous utilisez, de votre budget et de la compatibilité avec votre système d'exploitation. Il est également important d'adapter le logiciel aux besoins spécifiques de votre projet. Les débutants peuvent commencer par des options conviviales comme Fusion 360, qui combine la CAO et la FAO, puis passer à des outils plus spécialisés au fur et à mesure qu'ils progressent.
Pour vous donner une vue d'ensemble des outils disponibles, nous allons les classer par catégories :
- Logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur) :
- Autodesk Fusion 360 (populaire pour les débutants et les professionnels)
- SolidWorks
- AutoCAD
- Inventeur
- FreeCAD (logiciel libre)
- OnShape (basé sur le cloud)
- Rhino 3D
- Logiciel de FAO (fabrication assistée par ordinateur) :
- Mastercam
- Fusion 360 (inclut la fonctionnalité CAM)
- SolidCAM
- HSMWorks
- Vectric Aspire
- CamBam
- FeatureCAM
- Logiciel CAD/CAM intégré :
- Fusion 360
- NX CAM
- CATIA
- Creo
- Éditeurs et visionneurs de code G :
- Notepad++ (avec le plugin de mise en évidence de la syntaxe du code G)
- Editeur de syntaxe CNC
- NCViewer.com (visualiseur de code G en ligne)
- Visualisateur et analyseur de code G
- Simulateurs CNC :
- CNC Simulator Pro
- Vericut
- iMachining de SolidCAM
- CIMCO Edit (avec simulation)
- Logiciel d'optimisation du parcours d'outil :
- MachineWorks
- ModuleWorks
- SprutCAM
- Logiciel de contrôle des machines CNC :
- Mach3/Mach4
- LinuxCNC (logiciel libre)
- UCCNC
- Logiciel CNC spécialisé :
- BobCAD-CAM (pour le fraisage, le tournage, l'électroérosion à fil)
- DP Technology ESPRIT (pour l'usinage multi-axes)
- hyperMILL (pour l'usinage 5 axes)
- Logiciels de mesure et d'inspection :
- PC-DMIS
- Calypso
- PolyWorks
- Gestion de projet et documentation :
- Trello (pour la gestion de projets)
- Evernote ou OneNote (pour la documentation)
- GitHub (pour le contrôle des versions de vos programmes CNC)
- Logiciels d'apprentissage et de formation :
- CNCSimulator.com (plateforme d'apprentissage en ligne)
- Siemens NX Student Edition
- La Design Academy d'Autodesk
- Applications mobiles :
- CNC Machinist Calculator Pro
- GCode Viewer
- Calculatrice iMachining
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