Unités d'avance G98/G99 sur tour : quand F0.2 et F200 donnent la même vitesse

Pourquoi les tours utilisent par défaut l'avance par tour

Sur un tour, l'épaisseur enlevée par une arête à chaque tour est égale à l'avance par tour. L'épaisseur de copeau, l'état de surface et la charge de la plaquette dépendent tous de cette valeur ; les catalogues d'outils donnent donc aussi les conditions de tournage en f (mm/rev). C'est pourquoi les tours utilisent par défaut l'avance par tour G99, et F0.2 signifie « 0.2 mm par tour ».

Le grand avantage de l'avance par tour apparaît lorsqu'on la combine à la vitesse de coupe constante G96. Quand le diamètre diminue et que la vitesse de broche augmente, l'avance par minute augmente automatiquement elle aussi, et l'épaisseur de copeau reste la même du début à la fin.

Convertir entre les deux unités

Avance par minute = avance par tour × vitesse de broche. À S1000 fixe, comme dans l'exemple, F0.2 mm/rev vaut 0.2 × 1000 = 200 mm/min. Les deux passes de chariotage de l'exemple sont donc écrites avec des unités et des nombres différents, mais avancent à la même vitesse. Toutes deux mettent environ 12.6 secondes pour parcourir les 42 mm (Z2 → Z-40).

Trajectoire de l'exemple

O3006
T0101
G21 G90 G18 G40
G97 S1000 M03
G99
G00 X42. Z2.
G01 X38. F0.2
Z-40.
G00 X42. Z2.
G98
G01 X36. F200
Z-40.
G00 X100. Z100.
M30

Quand l'avance par minute est nécessaire

• Déplacements broche arrêtée : l'avance par tour devient nulle quand la broche ne tourne pas. Pour les travaux qui exigent une avance broche arrêtée (par exemple la traction par embarreur ou certains mouvements de mesure), on utilise G98.
• Travail avec outils motorisés (fraisage) : sur une machine multitâche, lorsque l'axe C est bloqué et qu'un outil motorisé fraise, la pièce ne tourne pas ; l'avance par minute est alors naturelle.
• Zones à très faible vitesse de broche : lorsque la vitesse est basse, comme en dressage de grands diamètres, on l'utilise parfois pour garantir une vitesse de déplacement constante.

Avance par tour et rugosité

Une surface tournée garde, comme une hélice, les traces du bec de la plaquette espacées de l'avance par tour. La rugosité théorique de hauteur maximale s'estime par Rz ≈ f² ÷ (8 × r) (f : avance par tour, r : rayon de bec, en mm). Avec une plaquette R0.8 à F0.2, on obtient 0.04 ÷ 6.4 ≈ 0.0063 mm, soit environ 6.3 µm. Diviser l'avance par deux, à F0.1, ramène la rugosité à environ 1.6 µm, soit le quart.

En raison de cette relation, il est naturel de fixer les conditions de finition en avance par tour plutôt qu'en avance par minute : si F (mm/rev) reste le même, la rugosité théorique reste la même même si la vitesse de broche change. Les surfaces réelles sont souvent plus rugueuses que cette valeur à cause des vibrations, de l'arête rapportée et de la matière ; ne l'utilisez donc que comme point de départ.

Accidents dus à une confusion des unités d’avance

Le cas le plus dangereux est d'écrire une valeur par tour comme F0.2 alors que G98 est actif. L'outil avance à 0.2 mm par minute, pratiquement à l'arrêt, et l'arête frotte sur la surface, provoquant écrouissage et endommagement de l'outil. À l'inverse, écrire F200 en G99 signifie 200 mm par tour : l'outil entre dans la pièce presque en rapide et casse. La plupart des commandes plafonnent F au-delà de leur limite, mais cette limite reste une valeur dangereuse.

C'est pourquoi, après un bloc qui change d'unité d'avance, on reprogramme toujours un F adapté à la nouvelle unité. Dans l'exemple aussi, le déplacement qui suit immédiatement G98 porte F200.

Les centres d'usinage utilisent d'autres numéros de code

Sur un centre d'usinage, l'avance par minute est G94 et l'avance par tour G95, tandis que G98/G99 désignent le niveau de retour des cycles fixes (point initial/point R). Le même G98 est une unité d'avance sur un tour, mais un retour de cycle de perçage sur un centre d'usinage. Dans les systèmes de codes G B et C, les tours utilisent aussi G94/G95 ; vérifiez donc le système de codes G de la machine.

Questions fréquentes

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