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M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 1 Sommaire LES MACHINES OUTILS A COMMAN

M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 1 Sommaire LES MACHINES OUTILS A COMMANDE NUMERIQUE 1 Introduction ..................................................................................................................................... 4 2 Les machines outils travaillant par enlèvement de matière. .......................................................... 4 2.1 Les machines conventionnelles ............................................................................................... 4 2.2 Les machines à commande numérique ................................................................................... 5 3 Structure d’une machine outil à commande numérique ................................................................ 6 3.1 Structure d’une machine outil à commande numérique Fig1.4 ............................................. 7 3.2 Le directeur de commande numérique D.C.N ......................................................................... 8 REPERAGE DE L'OUTIL DANS L'ESPACE D'UNE MOCN 1 Introduction ..................................................................................................................................... 9 2 Identification des axes ..................................................................................................................... 9 2.1 Les axes primaires ................................................................................................................... 9 2.2 Les axes secondaires ............................................................................................................. 10 2.3 Les demi axes......................................................................................................................... 11 3 Les origines .................................................................................................................................... 11 3.1 Origine machine (Om) ........................................................................................................... 11 3.2 Origine Mesure (OM) ............................................................................................................ 12 3.3 Prise Origine Mesure (POM) .................................................................................................. 12 3.4 Origine pièce (Op). ................................................................................................................ 12 3.5 Origine Programme (OP) ....................................................................................................... 13 3.6 Comment déterminer les valeurs des PREF et des DEC1 ...................................................... 14 4 Les jauges outils ............................................................................................................................. 14 4.1 Les jauges outils en tournage. ............................................................................................... 15 4.2 Les jauges outils en fraisage. ................................................................................................. 16 LA PROGRAMMATION EN COMMANDE NUMERIQUE 1 Généralités ........................................................................................................................................ 17 2 Les caractères reconnus ................................................................................................................... 17 3 La structure de l’écriture d’un programme ................................................................................... 18 3.1 Les éléments d’un programme .............................................................................................. 18 3.2 Bloc d’information ................................................................................................................. 19 3.3 Format d’un mot ................................................................................................................... 19 3.4 Les principales adresses ........................................................................................................ 19 4 Les fonctions ISO en tournage ....................................................................................................... 20 4.1 Les fonctions préparatoires : G (NUM 1060T) ....................................................................... 20 4.2 Les fonctions auxiliaires en tournage : M (NUM 1060T) ....................................................... 23 M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 2 5 LES FONCTIONS ISO EN FRAISAGE ................................................................................................. 25 5.1 Les fonctions préparatoires en fraisage : G (NUM 1060F) .................................................... 25 5.2 Les fonctions auxiliaires en fraisage : M (NUM 1060F) ......................................................... 28 6 Programmation absolue G90 ou relative G91 ............................................................................... 30 7 Commande du sens de rotation de la broche M03/M04/M05 ..................................................... 31 8 Commande de vitesse de broche G97 ........................................................................................... 32 9 Positionnement rapide G00 .......................................................................................................... 32 10 Programmation des déplacements ........................................................................................... 33 10.1 Interpolation linéaire G01 ..................................................................................................... 33 10.2 Interpolation Circulaire G02/G03 .......................................................................................... 34 11 Programmation des vitesses de déplacement .......................................................................... 36 11.1 Vitesse d’avance en mm/min G94 ........................................................................................ 36 11.2 Vitesse d’avance en mm/tr G95 ............................................................................................ 37 12 Programmation des outils ......................................................................................................... 38 12.1 Appel d’outil M06 .................................................................................................................. 38 12.2 Appel des correcteurs d’outil D… .......................................................................................... 38 LA PROGRAMMATION EN TOURNAGE 1 CORRECTION DE RAYON D’OUTIL ........................................................................................................... 42 1.1 Les fonctions de correction. .................................................................................................. 42 2 Vitesse de coupe constante. ......................................................................................................... 43 2.1 Introduction ........................................................................................................................... 43 2.2 Vitesse de coupe constante G96 ........................................................................................... 44 2.3 Limitation de la vitesse de broche G92 ................................................................................. 45 3 Cycle d’ébauche paraxial G64. ...................................................................................................... 46 3.1 Ebauche paraxial par chariotage Fig4.8 ................................................................................ 47 3.2 Ebauche paraxial par dressage Fig4.9 ................................................................................... 47 3.3 Particularités de la fonction G64 ........................................................................................... 47 4 Cycle d’ébauche de gorge G65. ..................................................................................................... 51 4.1 Particularités de l’argument EA. Fig4.12 ............................................................................... 52 4.2 Particularités de l’argument Q Fig4.13 .................................................................................. 52 4.3 Particularités de la fonction G65 ........................................................................................... 52 5 Cycle de filetage à pas constant G33. ............................................................................................ 54 6 Programmation des cycles de bases. ............................................................................................ 58 6.1 Généralités ............................................................................................................................ 58 6.2 Cycle de perçage centrage G81 ............................................................................................. 59 6.3 Cycle de perçage chambrage G82 ......................................................................................... 60 6.4 Cycle de perçage avec débourrage G83 ................................................................................ 61 6.5 Cycle de perçage avec brise copeau G87 .............................................................................. 62 M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 3 6.6 Cycle d’alésage G85 ............................................................................................................... 64 6.7 Cycle d’alésage avec temporisation en fin de trou G89 ........................................................ 65 6.8 Cycle de taraudage G84 ......................................................................................................... 66 LA PROGRAMMATION EN FRAISAGE 1 Choix du plan de travail. ................................................................................................................ 70 2 Correction de rayon d’outil ........................................................................................................... 70 2.1 Les fonctions de correction. .................................................................................................. 71 2.2 Précautions ............................................................................................................................ 72 3 Cycle de poche simple. .................................................................................................................. 73 3.1 Les particularités de G45 ....................................................................................................... 74 3.2 Les possibilités des prises de passe ....................................................................................... 74 3.3 Description de l’usinage ........................................................................................................ 75 3.3.1 Cycle d’ébauche avec un seul outil................................................................................ 75 3.3.2 Cycle d’ébauche et de finition avec un seul outil .......................................................... 76 3.3.3 Cycle de finition avec un seul outil ................................................................................ 77 4 Programmation des cycles de bases. ............................................................................................ 80 4.1 Généralités ............................................................................................................................ 80 4.2 Cycle de perçage centrage G81 ............................................................................................. 80 4.3 Cycle de perçage chambrage G82 ......................................................................................... 82 4.4 Cycle de perçage avec débourrage G83 ................................................................................ 83 4.5 Cycle de perçage avec brise copeau G87 .............................................................................. 85 4.6 Cycle d’alésage G85 ............................................................................................................... 87 4.7 Cycle d’alésage avec temporisation en fin de trou G89 ........................................................ 88 4.8 Cycle de taraudage G84 ......................................................................................................... 90 APPLICATION…………………………………………………………………………………………………………………………………….92 BIBLIOGRAPHIE…………………………………………………………………………………………………………………………………96 M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 4 LES MACHINES OUTILS A COMMANDE NUMERIQUE 1 Introduction Dans l’évolution continue des fabrications mécaniques vers une automatisation toujours plus poussée, l’apparition des machines outils à commande numérique(M.O.C.N) marque un progrès considérable. Ce pendant la machine outil à commande numérique offre une automatisation souple permettant facilement le passage d’un type de pièce à un autre. Cette qualité fait que la M.O.C.N peut être utilisée pour usiner de petites séries, même quelques pièces unitaires lorsque l’usinage est complexe. 2 Les machines outils travaillant par enlèvement de matière. Les machines outils travaillant par enlèvement de métal font appel à deux types de mouvements relatifs pièces outil :  Un mouvement de coupe Mc qui dans le cas de machines courantes est un mouvement de rotation.  Un mouvement d’avance Mf continu ou interrompu, synchronisé ou non avec le mouvement de coupe qui est un déplacement linéaire suivant une, deux ou trois directions selon la machine considérée. 2.1 Les machines conventionnelles Sur ce type de machine, les mouvements de coupe et d’avance sont contrôlés en vitesse de façon approchée (valeur des vitesses étagées). L’opérateur (maillon de la chaîne de commande) assure à la fois les réglages et les contrôles de positionnement. Il intervient pour ajuster les butées Fig1.1. Nous constatons :  D’une part que la précision et la géométrie de la pièce sur les machines conventionnelles sont tributaires de la qualité des contrôles et des réglages ;  D’autre part que les interventions de l’opérateur sont nombreuses, généralement longues et délicates. M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 5 Fig1.1 : principe de commande d’une machine conventionnelle 2.2 Les machines à commande numérique Sur ce type de machine, le contrôle de l’ensemble des mouvements, nécessaires au positionnement, est assuré automatiquement, en vitesse et en position, par le D.C.N (directeur de commande numérique), suivant les instructions données par le programmeur. Ces opérations seront décrites par le programme Fig1.2. Fig1.2 : principe de commande d’une machine à commande numérique Ainsi sur ce type de machine, les butées à ajuster sont supprimées et remplacées par un programme. Celui-ci offre l’avantage de pouvoir être rédigé à l’avance sans mobiliser la machine, puis d’être stocké après usage. Chariots Entraînement Mesure des déplacements Opérateur Machine conventionnelle En cours d’usinage l’opérateur est un maillon de la chaîne de commande Chariots Entraînement Mesure numérique Opérateur Machine à commande numérique D.C.N. En cours d’usinage l’opérateur est hors du circuit de commande M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 6 3 Structure d’une machine outil à commande numérique Comme tout système de production automatisé la machine à commande numérique est constituée d’une partie commande et d’une partie opérative auxquelles les ordres sont communiqués grâce à des singes symboliques décrites dans un programme Fig1.3. Fig1.3 : partie opérative et partie commande d’une M.O.C.N. A partir d’une pièce brute, la fonction globale de la machine est d’usiner complètement ou partiellement une pièce conforme au dessin de définition. La valeur ajoutée entre l’entrée et la sortie du système est obtenue par apport d’énergie et d’information. Par comparaison avec une machine classique ou l’apport d’énergie est équivalent, il n’y a que le processus d’information qui diffère. Dans ce dernier cas c’est l’opérateur qui délivre les ordres de mouvement. En commande numérique, l’opération consiste à introduire les paramètres d’usinage et à sélectionner le mode de marche. Il s'agit de remplacer le savoir-faire de l’opérateur par un système capable d’exploiter les données technologiques afin d’aboutir à des ordres de mouvement et contrôler la validité de ces mouvements. PARTIE OPERATIVE PARTIE COMMANDE PIECES BRUTES M.O EXECUTION C.N C.N.C COMMANDES PARAMETRES D’USINAGE PIECES USINEES Ordres : -nature des déplacements -vitesses Compte rendu : -position -fin de travaux -anomalies Commande - manuelle -automatique Pupitre Visualisation : -programme -simulation Signalisation : -états -défauts M . G A R G O U R I L . , H B A I B M . 7 3.1 Structure d’une machine outil à commande numérique Fig1.4 Fig1.4 : Structure d’une MOCN M : uploads/Industriel/ production-automatise-fao1-fini.pdf