Correction de rayon d'outil G41/G42 : distinguer gauche et droite, écrire les blocs d'activation et d'annulation
Explique, avec un exemple de contour rectangulaire, comment distinguer la correction de rayon G41 (à gauche) et G42 (à droite) sur centre d'usinage selon le sens d'avance, les numéros D et les valeurs de correction, ainsi que les surcoupes et alarmes qui surviennent dans les blocs d'activation et d'annulation.
Une fonction pour programmer directement les cotes du plan
Lorsqu'on fraise un contour avec une fraise deux tailles, le centre de l'outil doit se déplacer décalé de la surface usinée d'un rayon d'outil. Pour fraiser l'extérieur d'une forme de 60 mm de large avec une fraise Ø10, le centre doit suivre une trajectoire 5 mm plus à l'extérieur de chaque côté, soit 70 mm de large. Si ce calcul est intégré au programme, il faut recalculer toutes les coordonnées à chaque changement de diamètre d'outil.
La correction de rayon d'outil permet d'écrire directement dans le programme les coordonnées du contour du plan et laisse la commande calculer en temps réel le décalage du rayon d'outil. Si l'outil s'use ou est remplacé par un outil d'un autre diamètre, il suffit de modifier la valeur dans l'écran des corrections.
Gauche et droite se rapportent au sens d'avance
G41 place l'outil à gauche du sens d'avance, G42 à droite. La référence n'est ni la machine ni le plan, mais la direction dans laquelle l'outil progresse. Imaginez que vous conduisez une voiture : si la surface à usiner est derrière la vitre de droite, l'outil est à gauche (G41) ; si elle est derrière la vitre de gauche, l'outil est à droite (G42).
Quand une fraise tournant à droite (M03) contourne un profil extérieur dans le sens horaire, l'outil se trouve à gauche du contour, donc en G41, et l'on fraise en avalant. En contournant le même profil dans le sens antihoraire, on est en G42 et en opposition. Les centres d'usinage CN courants ayant peu de jeu, le fraisage en avalant est souvent utilisé par défaut.
| Zone usinée | Sens d'avance | Correction | Mode de fraisage (M03) |
|---|---|---|---|
| Extérieur (îlot) | Sens horaire | G41 | En avalant |
| Extérieur (îlot) | Sens antihoraire | G42 | En opposition |
| Intérieur (paroi de poche) | Sens antihoraire | G41 | En avalant |
| Intérieur (paroi de poche) | Sens horaire | G42 | En opposition |
Contour de l'exemple
La trajectoire ci-dessous est un programme qui contourne dans le sens horaire l'extérieur d'un rectangle de (0,0) à (60,40). Le dessin montre les coordonnées du contour telles qu'écrites dans le programme ; la trajectoire réelle du centre de l'outil, décalée vers l'extérieur de la correction D3, est calculée par la machine à partir de la valeur de correction. Un outil de visualisation ne peut pas connaître les valeurs de la table des corrections de la machine.
Une trajectoire de contournage en avalant de l'extérieur d'un rectangle 60×40 avec G41 D3
O3002
T3 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S4000 M03
G00 X-20. Y-20. Z50.
Z2.
G01 Z-3. F150
G41 D3 X0. Y-10. F400
Y40.
X60.
Y0.
X-10.
G40 X-20. Y-20.
G00 Z50.
M30La figure ci-dessus est le résultat de l’analyse de ce programme par CNC Path Analyzer (avance rapide 3 segments, coupe linéaire 7 segments).
Le bloc d'activation exige un déplacement linéaire
La correction ne prend pas effet à l'instant où on l'active : pendant le déplacement du bloc contenant G41/G42, l'outil se décale en oblique vers la position corrigée. Ce bloc s'appelle le bloc d'activation et doit normalement être un déplacement linéaire G00 ou G01. Beaucoup de commandes déclenchent une alarme si la correction est activée dans un bloc d'arc.
Le déplacement d'activation doit être plus long que la valeur de correction. L'exemple active la correction en se déplaçant d'environ 22 mm de (-20,-20) à (0,-10), de sorte que l'outil se place sur le prolongement sous le point de départ du contour (0,0) avant d'usiner le premier côté avec Y40.. Activer la correction directement sur le contour peut provoquer une surcoupe dans la surface usinée pendant le décalage.
Le bloc d'annulation et le dernier côté
G40 s'écrit lui aussi avec un déplacement, afin que la correction soit levée pendant que l'outil quitte le contour. L'exemple prolonge le dernier côté au-delà du contour jusqu'à X-10., puis annule en s'éloignant avec G40 X-20. Y-20.. Annuler directement au point final du contour peut faire entamer l'angle par le déplacement oblique d'annulation.
Numéros D et valeurs de correction
D3 signifie utiliser la valeur enregistrée à la ligne 3 de l'écran des corrections d'outil. On utilise le plus souvent le même numéro que l'outil, mais ce n'est pas obligatoire. La correction contient normalement le rayon de l'outil, et les résultats de mesure sont saisis dans la colonne d'usure pour corriger la cote. Si l'extérieur sort 0.02 mm plus grand que le plan (0.01 mm par côté), on ajuste l'usure de rayon de -0.01.
Il existe aussi une technique consistant à saisir volontairement une correction supérieure au rayon pour laisser une surépaisseur de finition. On ébauche avec une valeur D de 5.3 pour un outil Ø10, puis on passe à 5.0 et on relance le même programme pour enlever la surépaisseur de 0.3 mm en finition.
Où vérifier en cas d’alarme de correction
| Symptôme | Cause fréquente |
|---|---|
| Alarme à l'activation de la correction | G41/G42 activé dans un bloc d'arc, ou déplacement d'activation plus court que la correction |
| Surcoupe dans les angles intérieurs | Blocs sans déplacement consécutifs pendant la correction, ou rayon d'arc intérieur inférieur au rayon d'outil |
| Cote fausse d'un seul côté | G41/G42 opposé au sens d'avance, ou numéro D erroné |
| Angle abîmé après l'annulation | G40 directement au point final du contour, sans prolongement |