Systèmes de coordonnées pièce G54–G59 : comment un même programme usine un autre emplacement
Explique, avec un exemple, la relation entre coordonnées machine et coordonnées pièce, ce que signifie le choix d'un système de coordonnées pièce G54–G59, comment répéter le même programme sur plusieurs étaux, et les accidents dus au choix d'un mauvais décalage.
L'origine machine et l'origine pièce sont différentes
Après la mise sous tension et la prise d'origine, un centre d'usinage connaît le point de référence de chaque axe : c'est le système de coordonnées machine. Mais chaque fois qu'une pièce est bridée dans un étau ou un montage, elle se retrouve à une autre position par rapport à l'origine machine. Si l'on convertissait les cotes du plan en coordonnées machine dans le programme, il faudrait modifier toutes les coordonnées à chaque nouveau bridage.
L'opérateur repère donc le point de référence de la pièce (par exemple le dessus de l'angle avant gauche) et enregistre les coordonnées machine de cette position dans l'écran des décalages d'origine pièce. Le X0. Y0. du programme désigne alors cette position enregistrée, et le programme peut s'écrire avec les cotes du plan telles quelles.
Choisir le système de coordonnées pièce avec G54–G59
Six systèmes de coordonnées pièce, de G54 à G59, sont disponibles en standard, et selon les options, des emplacements étendus comme G54.1 P1 à P48 (ou plus). Lorsque G55 est programmé, toutes les coordonnées absolues sont, à partir de cet instant, interprétées par rapport à l'origine enregistrée dans l'emplacement G55.
| Code | Rôle | Exemple |
|---|---|---|
G54 | Système de coordonnées pièce 1 (souvent actif par défaut à la mise sous tension) | Premier étau |
G55–G59 | Systèmes de coordonnées pièce 2 à 6 | Deuxième étau, autre face d'un montage rotatif |
G54.1 Pn | Systèmes de coordonnées pièce étendus | Palettes multi-pièces |
G53 | Déplacement en coordonnées machine pour ce bloc seulement (non modal) | Aller à la position de changement d'outil |
Exemple : la même rainure sur deux étaux
Le programme ci-dessous usine une rainure de 20 mm de long à l'origine G54, puis passe en G55 et usine de nouveau la rainure aux mêmes coordonnées. Sur la machine, l'origine du deuxième étau est enregistrée dans l'emplacement G55 : l'outil se déplace donc vers l'étau voisin et y usine la même forme.
Usiner la même rainure une fois sur l'étau G54 et une fois sur l'étau G55
O3003
T1 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S3000 M03
G00 X0. Y0. Z20.
G01 Z-1. F100
X20. F300
G00 Z20.
G55
G00 X0. Y0.
G01 Z-1. F100
X20. F300
G00 Z50.
M30La figure ci-dessus est le résultat de l’analyse de ce programme par CNC Path Analyzer (avance rapide 4 segments, coupe linéaire 4 segments).
Pourquoi les deux rainures se superposent sur le dessin
Sur le dessin de trajectoire, les deux rainures sont tracées l'une sur l'autre au même endroit. Cela illustre bien l'essence des systèmes de coordonnées pièce. À ne regarder que le programme, les deux usinages ont exactement les mêmes coordonnées ; l'endroit réellement usiné est déterminé par les valeurs de décalage enregistrées dans la machine. Les outils de vérification de trajectoire, y compris CNC Path Analyzer, ne peuvent pas connaître ces valeurs et tracent donc les coordonnées du programme telles quelles.
Inversement, même si le dessin est parfait, la machine usine au mauvais endroit si G54 et G55 sont inversés ou si un emplacement de décalage contient une valeur erronée. Les accidents de décalage ne se détectent pas par la seule relecture du programme : il faut vérifier l'écran des décalages avant usinage et faire un essai jusqu'à la première position.
Accidents de décalage fréquents à l'atelier
- Système de coordonnées non programmé : G54 n'est pas écrit dans le programme, qui s'exécute donc dans l'état G55 laissé par le programme précédent.
- Décalage Z appliqué deux fois : la même hauteur figure à la fois dans la correction de longueur d'outil (
G43 H_) et dans le décalage Z de l'origine pièce, si bien que Z est décalé deux fois. - Mauvaise référence de mesure : on avait convenu de prendre le centre de la pièce comme origine, mais une valeur d'angle a été saisie. La règle de base est d'indiquer la position de l'origine du plan sur la fiche de travail.
- Valeur résiduelle dans le décalage commun externe (EXT ou emplacement 00) : une valeur d'un travail précédent subsiste dans l'emplacement de décalage externe, ajouté à tous les systèmes de coordonnées.
Exemple de procédure de prise d'origine
- Repérez la position des faces de référence X et Y de la pièce avec un palpeur ou une pige de centrage. Avec une pige, il faut ajouter ou retrancher le rayon de la touche à la valeur lue.
- Saisissez ces coordonnées machine dans les X et Y de l'emplacement de coordonnées pièce correspondant.
- Saisissez Z selon la méthode de correction de longueur d'outil. Si les longueurs d'outil ont été mesurées depuis la table de la machine, mettez la hauteur du dessus de la pièce dans le décalage Z ; si elles ont été mesurées depuis le dessus de la pièce, laissez le décalage Z à 0.
- Exécutez en MDI quelque chose comme
G54 G00 X0. Y0.et vérifiez visuellement que l'outil arrive au-dessus du point de référence.
Questions fréquentes
En quoi G92 et G54 diffèrent-ils ?
G92 décale le système de coordonnées en déclarant « la position actuelle de l'outil vaut cette coordonnée ». Le résultat dépend de l'endroit où il est exécuté et crée beaucoup de confusion au redémarrage ; la méthode G54–G59 est donc la norme sur les centres d'usinage actuels. Sur tour, G50 joue un rôle analogue, mais il partage son numéro avec la limitation de vitesse de broche, d'où la nécessité de lire le contexte.