Le cycle de filetage G76 : calculer P, Q et R sur un filetage extérieur M24×2
Explique le format sur deux blocs du cycle de filetage répétitif G76 avec un exemple de filetage métrique M24×2 : calcul du diamètre à fond de filet et de la profondeur de filet, lien entre première passe et nombre de passes, et dégagement à la position de départ, avec le dessin de trajectoire.
Pourquoi fileter avec un cycle
Un filet se forme lorsque l'outil est exactement synchronisé avec la rotation de la broche et avance d'un pas selon Z à chaque tour. Un filet de plus de 1 mm de profondeur ne peut pas être réalisé en une passe : il faut suivre plusieurs fois la même hélice, un peu plus profondément à chaque fois. Écrire chaque passe directement en G32 demande quatre blocs par passe (approche, coupe, dégagement, retour), et le programme atteint des dizaines de lignes.
G76 produit tout ce processus en deux blocs seulement. Il réduit la prise de passe à chaque passe pour garder une section de copeau constante et pénètre en oblique le long d'un flanc, de sorte qu'un seul côté de l'arête est chargé.
Calcul du diamètre à fond de filet et de la profondeur du filet
En pratique, la profondeur (d'usinage) d'un filetage extérieur métrique ISO à pas gros se calcule couramment par 0.6134 × pas. Pour un pas de 2 mm, 0.6134 × 2 = 1.2268, arrondi à 1.227 mm. C'est une valeur au rayon ; le diamètre à fond de filet vaut donc 24 − 2 × 1.227 = 21.546 mm.
Le diamètre final à fond de filet s'ajuste généralement après un essai, selon la géométrie de la pointe d'outil, la classe de tolérance et la pièce d'accouplement. La valeur ci-dessus est un point de départ ; on règle ensuite avec la correction d'usure d'après le contrôle au calibre.
| Élément | Calcul | Valeur pour M24×2 |
|---|---|---|
| Profondeur de filet h | 0.6134 × P | 1.227 mm (rayon) |
| Diamètre à fond de filet | Diamètre nominal − 2h | Ø21.546 |
| P du second bloc G76 | h en entier, en unités de 0.001 mm | P1227 |
| X du second bloc G76 | Diamètre à fond de filet | X21.546 |
Premier bloc : passes de finition, chanfrein, angle et profondeur minimale
P020060réunit trois valeurs à deux chiffres.02signifie deux passes de finition répétées à la profondeur finale,00aucun chanfrein en sortie de filet,60l'angle de pointe de l'outil de 60°.Q100est une profondeur de passe minimale de 0.1 mm (au rayon, en unités de 0.001 mm). La prise de passe calculée devient très fine en profondeur ; cette valeur l'empêche de descendre en dessous et évite que l'outil ne fasse que frotter sur la pièce.R0.05est la surépaisseur de finition. Les passes d'ébauche s'arrêtent en laissant cette valeur, et les dernières passes de finition l'enlèvent.
Second bloc : point final, profondeur, première passe et pas
X21.546 Z-25. sont le diamètre à fond de filet et la position Z du point final, P1227 la profondeur de filet, Q350 une première passe de 0.35 mm et F2.0 le pas (égal au pas de l'hélice pour un filet à un filet). Pour un filetage conique, on ajoute ici R pour la différence de rayon entre le début et la fin.
Dans la méthode FANUC, la profondeur cumulée de la n-ième passe croît à peu près selon première passe × √n. Avec 0.35 mm de première passe, elle atteint 0.35 après la passe 1, environ 0.49 après la passe 2, environ 0.61 après la passe 3, 0.70 après la passe 4, etc., si bien que la section enlevée par passe reste presque constante. Pour atteindre 1.227 mm de profondeur, il faut environ (1.227 / 0.35)² ≈ 12 passes ; la limite de profondeur minimale et les répétitions de finition fixent ensuite le nombre réel.
Trajectoire de l'exemple
Sur le dessin ci-dessous, les lignes horizontales serrées sont les passes de filetage, et les déplacements rapides qui les relient sont les dégagements et les retours. On voit l'écart entre les passes se resserrer avec la profondeur.
Filetage extérieur M24×2, longueur filetée 25 mm, deux passes de finition
O2006
T0707
G21 G90 G18 G99
G97 S800 M03
G00 X28. Z6.
G76 P020060 Q100 R0.05
G76 X21.546 Z-25. P1227 Q350 F2.0
G00 X100. Z100.
M30La figure ci-dessus est le résultat de l’analyse de ce programme par CNC Path Analyzer (avance rapide 45 segments, filetage 11 segments).
Pourquoi placer le départ en avant du filet
L'exemple démarre à Z6., trois pas en avant de la face (Z0) où commence le filet. L'avance synchronisée à la broche n'a pas un pas exact pendant l'accélération qui suit le départ ; ce dégagement fait en sorte que cette phase se termine hors de la pièce. Si le départ est trop proche, le pas des premiers filets est faussé et le calibre ne passe pas. Le X de départ, X28., doit lui aussi être nettement supérieur au diamètre nominal Ø24 pour que dégagements et retours ne touchent pas le filet.
La règle de √n dans un tableau des profondeurs par passe
En calculant la profondeur cumulée 0.35 × √n avec une première passe de 0.35 mm, on obtient ce qui suit. La profondeur cumulée augmente sans cesse, mais la quantité supplémentaire enlevée à chaque passe diminue. Le profil du filet étant triangulaire, la largeur de contact de l'arête grandit avec la profondeur ; il faut donc réduire la prise de passe pour garder une surface enlevée par passe comparable.
| Passe n | Profondeur cumulée (mm, rayon) | Prise de passe de cette passe (mm) |
|---|---|---|
| 1 | 0.350 | 0.350 |
| 2 | 0.495 | 0.145 |
| 3 | 0.606 | 0.111 |
| 4 | 0.700 | 0.094 |
| 6 | 0.857 | Environ 0.07 |
| 9 | 1.050 | Environ 0.06 |
Problèmes fréquents en filetage
| Symptôme | Points à vérifier |
|---|---|
| Le filet se dédouble | Si la vitesse de broche a changé entre les passes (utilisation de G96). Les filets se taillent à vitesse fixe en G97. |
| Le calibre ne passe pas | Diamètre à fond de filet X, profondeur de filet P, correction d'usure |
| Seuls les premiers filets ont un pas faux | Dégagement de départ en Z insuffisant |
| La pointe de l'outil s'écaille vite | Première passe Q trop forte ou profondeur minimale trop faible |
| L'outil heurte l'épaulement en fin de filet | Z de fin de filet, longueur de sortie et largeur de la gorge de dégagement |
Questions fréquentes
Qu'est-ce qui change si l'on utilise G92 au lieu de G76 ?
G92, un bloc correspond à une passe. La profondeur doit être écrite pour chaque passe, ce qui ajoute des lignes, mais la profondeur de chaque passe est entièrement maîtrisée ; on l'utilise donc pour les filets spéciaux et les pièces à paroi mince.