CNC Path Analyzer

Pourquoi le X du tour est un diamètre : programmation au diamètre, incréments U/W et plan G18

Explique, avec un exemple de chanfrein, pourquoi la valeur X d'un programme de tour CN désigne un diamètre et non un rayon, pourquoi elle apparaît comme un rayon sur le dessin à l'écran, ainsi que les instructions incrémentales U/W et le plan ZX G18.

Plans et mesures sont basés sur le diamètre

La plupart des pièces tournées sont de révolution. Les plans indiquent des diamètres comme Ø30 ou Ø24, et l'opérateur mesure des diamètres au micromètre ou au pied à coulisse. C'est pourquoi la plupart des commandes de tour utilisent par défaut la programmation au diamètre, où la valeur de X est lue comme un diamètre. Écrire X30. signifie que la pointe de l'outil se place à 15 mm de l'axe de broche.

Cela permet de recopier directement les cotes du plan, mais il faut toujours garder à l'esprit que la machine ne se déplace réellement que de la moitié. Modifier X de 1 mm ne déplace l'outil que de 0.5 mm et change le diamètre de 1 mm.

Pourquoi le dessin à l'écran montre des rayons

Lorsqu'une trajectoire est dessinée en coupe, l'axe vertical représente la distance à l'axe de broche, c'est-à-dire le rayon. CNC Path Analyzer divise lui aussi les valeurs de X par deux en mode tournage. Dans l'exemple, X30. apparaît à la hauteur 15 et X60. à la hauteur 30. Il est normal que les valeurs du programme et l'échelle du dessin semblent différentes.

G18 : le plan par défaut du tour

L'outil de tour se déplace sur deux axes, Z (direction de la broche) et X (direction du diamètre) ; les arcs et les corrections se calculent donc dans le plan ZX. Le code qui le sélectionne est G18. Les commandes de tour sont généralement en G18 à la mise sous tension, mais sur les machines multitâches avec fraisage, un programme peut se terminer avec G17 ou G19 encore actif ; il est donc de bonne pratique de l'indiquer en début de programme.

Exemple et trajectoire

Un court programme de tournage qui réalise un chanfrein C2 sur un diamètre Ø30 et un épaulement avec les incréments U/W

O2003
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G97 S1500 M03
G00 X32. Z2.
G01 X26. F0.15
Z0.
X30. Z-2.
Z-25.
U4.
W-10.
G00 X60. Z50.
M30
Un court programme de tournage qui réalise un chanfrein C2 sur un diamètre Ø30 et un épaulement avec les incréments U/W — ZX (rayon) trajectoireZX (rayon)
Le bleu clair en pointillés indique l’avance rapide G00; l’orange continu indique le déplacement de coupe. Les arcs sont des courbes statiques calculées.

La figure ci-dessus est le résultat de l’analyse de ce programme par CNC Path Analyzer (coupe linéaire 6 segments, avance rapide 1 segments).

Lecture de l'exemple

BlocSens en termes de diamètrePosition en rayon (dessin)
G00 X32. Z2.Approche rapide à Ø32, 2 mm devant la faceHauteur 16, Z2
G01 X26. F0.15Avance jusqu'au diamètre de début de chanfrein Ø26Hauteur 13
Z0.Avance jusqu'à la face de la pièceZ0
X30. Z-2.Diamètre +4 mm sur 2 mm de long → chanfrein C2Hauteur 15, Z-2
Z-25.Tournage du diamètre Ø30 sur 25 mm de longZ-25
U4.Augmente le diamètre courant de 4 mm → épaulement Ø34Hauteur 17
W-10.Avance de 10 mm supplémentaires depuis le Z courant → Z-35Z-35

U et W : les instructions incrémentales du tour

Les centres d'usinage passent en mode incrémental avec G91, mais le système de codes G standard des tours FANUC (système A) distingue absolu et incrémental par la lettre d'adresse au lieu de G90/G91. X/Z sont des coordonnées absolues, U/W les incréments en X et en Z. On peut même les mélanger dans un bloc, comme X30. W-5..

U est lui aussi une valeur au diamètre. U4. déplace l'outil de 2 mm vers l'extérieur en rayon et augmente le diamètre de 4 mm. Si l'on oublie ce point et que l'on écrit U en pensant en rayon, la hauteur de l'épaulement est divisée ou multipliée par deux.

Pourquoi la vitesse de broche doit changer avec le diamètre

La relation entre vitesse de coupe V (m/min) et vitesse de rotation N (rpm) est N = 1000 × V ÷ (π × D). À 1,500 rpm, la vitesse de coupe est d'environ 141 m/min sur Ø30, mais tombe à 47 m/min sur Ø10. Si la vitesse de rotation est fixe pendant un travail où le diamètre diminue sans cesse, comme le dressage, l'état de surface se dégrade vers le centre.

C'est pourquoi, lorsque V est indiqué avec G96 (vitesse de coupe constante), le tour adapte automatiquement la vitesse de rotation au diamètre X courant. Le fait que X soit un diamètre entre directement dans ce calcul. À V160, on obtient environ 1,698 rpm sur Ø30 et jusqu'à environ 5,093 rpm sur Ø10 ; on limite donc la vitesse maximale, par exemple avec G50 S2000, pour protéger le mandrin et la pièce.

DiamètreVitesse de rotation à V=160Avec G50 S2000
Ø60Environ 849 rpm849 rpm
Ø30Environ 1,698 rpm1,698 rpm
Ø20Environ 2,546 rpmLimité à 2,000 rpm
Ø10Environ 5,093 rpmLimité à 2,000 rpm

Erreurs fréquentes avec la programmation au diamètre

  • Calcul de chanfrein : un chanfrein C2 fait 2 mm de long et 2 mm en rayon, soit 4 mm d'écart au diamètre. Dans l'exemple, X26 → X30 et Z0 → Z-2 traduisent exactement cette relation.
  • Correction d'usure : si le diamètre extérieur sort 0.02 mm trop grand, saisissez -0.02 (valeur au diamètre) en correction d'usure X. Saisir -0.01 en pensant en rayon ne corrige que la moitié.
  • U dans les cycles : le U du premier bloc de G71 est une profondeur de passe en rayon ; il faut le lire autrement que l'habitude du diamètre.
  • Diamètre à fond de filet : dans G76, X est le diamètre à fond de filet (un diamètre) tandis que P est la profondeur de filet (un rayon) ; les références sont donc mélangées.

Questions fréquentes

U et W sont-ils aussi incrémentaux sur les machines en système de codes G B ou C ?
Non. Dans les systèmes B et C, on bascule entre absolu et incrémental avec G90/G91, comme sur un centre d'usinage, et U et W peuvent avoir un autre sens. Vérifiez d'abord le réglage du système de codes G de la machine.
Peut-on utiliser des valeurs de X négatives ?
Cela signifie dépasser l'axe de broche, ce qui est rare en tournage ordinaire. En dressage, on utilise parfois X-0.5 environ pour dépasser légèrement le centre et supprimer le téton résiduel, mais il faut vérifier la géométrie de l'outil et la plage admissible de la machine.

Étapes suivantes

Vérifier la trajectoire dans CNC Path Analyzer