Codes G et M : comprendre les langages de programmation CNC

L'usinage CNC est l'un des processus de base de la fabrication qui permet de produire des produits complexes et sophistiqués qui ont des applications dans diverses industries. Les codes G et M, les langages de programmation essentiels qui guident les machines CNC, sont au cœur de l’efficacité et de la précision inégalées de l’usinage CNC.

Contrairement à la perception commune, les codes G et les codes M jouent des rôles distincts dans les opérations CNC. Les codes G indiquent principalement à la machine la géométrie de la coupe, tandis que les codes M contrôlent les aspects matériels, comme l'activation ou la désactivation de la broche. Cette différence nuancée est essentielle pour comprendre tout le potentiel de l’usinage CNC.

Dans cet article, nous approfondissons les spécificités de ces codes, dévoilant leurs fonctions uniques et la manière dont ils interagissent pour optimiser les performances des machines CNC.

Qu'est-ce que l'usinage CNC ?

Comprendre l'usinage CNC est fondamental avant d'approfondir les spécificités des codes de programmation CNC. Usinage CNC, ou Usinage à commande numérique par ordinateur, utilise des commandes informatisées et des machines-outils pour produire des pièces précises et complexes à partir de divers matériaux. La technologie a considérablement transformé le paysage de la fabrication moderne, car elle offre une efficacité et une précision accrues et peut créer des géométries complexes.

Ses principaux avantages sont : 

• Précision: L'usinage CNC offre une haute précision et exactitude dans la production de pièces complexes.
• Rendement : Les processus automatisés et les parcours d'outils optimisés contribuent à un enlèvement de matière efficace.
• Versatilité: Convient à une large gamme de matériaux et d'applications.
• Répétabilité: Les machines CNC peuvent produire des pièces identiques avec une qualité constante.

Comment la programmation CNC contrôle-t-elle les machines CNC ?

Avant l’avènement des ordinateurs, les machinistes utilisaient des cartes ou des bandes pour contrôler les mouvements des machines. Ils ont percé des trous dans ces cartes dans un ordre précis pour créer les codes. Même si cela était également efficace à l’époque, c’était assez fastidieux. De plus, ces cartes étaient susceptibles d'être endommagées ou de se perdre dans les ateliers d'usinage. Cela a conduit à plusieurs problèmes de production à l'époque.

Lorsque les machinistes ont commencé à utiliser des ordinateurs pour des machines à commande numérique, ils ont tout de même rencontré quelques problèmes. C'était parce qu'ils devaient saisir les codes manuellement. Ce serait, bien sûr, très fastidieux lorsqu'ils fabriquaient des pièces assez sophistiquées qui nécessitaient beaucoup d'instructions.

L’avènement des ordinateurs et des logiciels avancés a révolutionné l’usinage CNC. Les machinistes saisissent désormais simplement les instructions dans un logiciel, qui génère ensuite les codes G et M nécessaires pour les machines. Ce processus, grandement simplifié par Logiciel CAO et FAO, a rendu la génération de code et le fonctionnement des machines plus efficaces et accessibles, améliorant à la fois la précision et la complexité de la fabrication.

Pour démarrer le processus, le programmeur a besoin d’un logiciel assisté par ordinateur de haut niveau. Le programmeur importe ensuite le modèle de la machine et le dispositif d'usinage dans le logiciel, puis sélectionne les outils et les parcours d'outils de la broche. Une fois ces paramètres définis, le logiciel génère efficacement les codes G et M requis, qui sont essentiels au fonctionnement efficace de la machine CNC.

Que sont les codes G dans la programmation CNC ?

Le code G (également RS-274D) est le langage de programmation CNC le plus populaire. La plupart des commandes de code G sont en alphanumérique formatez et commencez par G qui signifie géométrie. Ils sont responsables des mouvements des machines CNC, indiquant à la machine par où commencer, comment se déplacer et quand s'arrêter lors de la fabrication d'une pièce.

Cependant, le code G peut être assez compliqué pour les machinistes car différentes machines lisent les codes G dans des formats différents. Les différences entre la plupart des machines résident dans la présence ou l’absence d’espaces entre les commandes et le nombre de zéros entre la lettre et le chiffre dans les commandes. Par exemple, une machine peut utiliser G3 tandis qu'une autre utilise G03. Les machinistes doivent toujours connaître le type de machine qu’ils utilisent. Sinon, des erreurs de commande peuvent entraîner de graves problèmes dans la production des pièces.

Au-delà des codes G, les programmeurs utilisent d'autres lettres qui signifient également des fonctions distinctes. Ces lettres diversifient le langage de programmation CNC, permettant un large éventail de commandes pour des tâches d'usinage précises et complexes.

• A: Il dirige l'outil autour de l'axe x.
• R: Il donne le rayon des arcs que la machine fait.
• X, Y, Z : Ces trois valeurs indiquent la position des outils en trois dimensions - X et Y représentent respectivement les dimensions horizontale et verticale, tandis que Z représente la profondeur.
• Je et J : Les deux valeurs désignent le centre incrémentiel de tout arc créé par la machine.
• N: N donne le numéro de ligne.

Le code utilise également d'autres lettres qui dépendent des capacités de la machine.

Que sont les codes M dans la programmation CNC ?

Le code M, semblable au code G, commence par la lettre « M » et englobe une série de commandes auxiliaires essentielles au contrôle des fonctions non géométriques d'une machine CNC. Ces codes, souvent appelés codes divers, gèrent les opérations essentielles telles que l'arrêt du programme, l'activation des systèmes de refroidissement et la mise hors tension de la machine après son fonctionnement.

En programmation CNC, il est crucial d’utiliser les codes M avec précision. En règle générale, chaque bloc d'informations sur le programme ne doit contenir qu'un seul code M. Cette pratique est impérative car les codes M servent souvent à activer ou désactiver diverses fonctions de la machine. Le chevauchement de ces commandes au sein d'un même bloc peut entraîner des conflits de programmation et des erreurs opérationnelles.

Semblables aux codes G, les codes M varient selon les différentes machines CNC. Cet écart peut inclure des différences dans le formatage numérique des codes, telles que l'inclusion ou l'exclusion de zéros non significatifs. Par exemple, une machine peut reconnaître un code M comme « M3 », tandis qu'une autre nécessite « M03 ». Par conséquent, les machinistes doivent bien connaître les exigences de codage spécifiques de l’équipement qu’ils utilisent pour garantir des processus d’usinage fluides et sans erreur.

Une liste de Codes G et M pour l'usinage CNC 

Cette section illustre une gamme de codes G et M de base, mettant en évidence leurs fonctionnalités distinctes. Bien que certains codes aient des significations similaires dans les deux listes, d'autres diffèrent considérablement dans leur application et leur interprétation dans l'usinage CNC.

Couramment utilisé des codes G

Les codes G dans l'usinage CNC transforment les opérations complexes en tâches méthodiques, avec des codes standardisés garantissant la cohérence et des performances optimales. Voici un aperçu de quelques codes G clés cruciaux pour toute personne travaillant avec des machines CNC.

• G00 – Positionnement rapide : Cette commande est utilisée pour déplacer rapidement l'outil vers des coordonnées spécifiées à vitesse maximale. Principalement, il positionne l’outil sans engager de coupe de matériau, optimisant ainsi l’efficacité de la machine pour les mouvements non coupants.
• G01 – Interpolation linéaire : Cette commande indique à l'outil de se déplacer en ligne droite entre deux points à une vitesse d'avance définie. Principalement utilisé pour la coupe en ligne droite, G01 est l'un des codes G les plus fréquemment utilisés dans l'usinage CNC.
• G02 – Interpolation circulaire (dans le sens des aiguilles d’une montre) : Cette commande facilite la création d'arcs et de cercles en guidant l'outil le long d'une trajectoire circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre. Il garantit un mouvement précis jusqu'à un point final spécifié, essentiel pour les tâches d'usinage circulaire.
• G03 – Interpolation circulaire (dans le sens inverse des aiguilles d’une montre) : Cette commande reflète G02, mais avec l'outil se déplaçant le long d'une trajectoire circulaire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. C’est essentiel pour créer des arcs et des cercles qui nécessitent une approche dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
• G04 – En attente : Cette commande demande à la machine CNC de s'arrêter temporairement à sa position actuelle pendant une période prédéfinie. La fonction de maintien est particulièrement utile dans des scénarios tels que permettre à un outil de coupe de refroidir ou permettre à la broche d'atteindre la vitesse souhaitée.

Une liste d'autres codes de fonction G

Pour plus d'informations sur les codes G, veuillez vous référer à cette ressource.

Codes M couramment utilisés

Bien que les machines CNC utilisent généralement des codes M semblables aux codes G, la standardisation entre les modèles n'est pas universellement adoptée. Ainsi, les programmeurs CNC doivent faire attention aux codes spécifiques à la machine. Pourtant, certains codes M conservent systématiquement la même signification sur toutes les machines.

• M00 – Arrêt du programme : Pour arrêter temporairement le programme CNC. Cela nécessite souvent l'intervention d'un opérateur pour reprendre le programme.
• M02 – Fin du programme : Pour terminer le programme CNC. Après avoir exécuté ce code, le contrôle s'arrêtera et l'opérateur devra peut-être réinitialiser ou redémarrer la machine.
• M03 – Broche allumée, dans le sens des aiguilles d’une montre : Pour démarrer la rotation de la broche dans le sens des aiguilles d’une montre. Elle est souvent suivie d'une commande de vitesse (S) pour régler la vitesse de broche.
• M04 – Broche activée, dans le sens antihoraire : Semblable à M03, M04 est utilisé pour démarrer la broche, mais elle tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
• M05 – Arrêt de la broche : Pour arrêter la rotation de la broche. Il est souvent utilisé lorsqu'un changement d'outil ou une autre opération nécessite que la broche soit stationnaire.

Une liste d'autres codes de fonction M

Pour plus d'informations sur les codes M, veuillez vous référer à cette ressource.

Résumons la différence entre les codes G et M

Codes G :

• Dirigez le mouvement et le fonctionnement de la machine CNC.
• Décrire les positions et les mouvements, tels que le positionnement rapide sur un plan XY spécifique, le mouvement d'avance linéaire et l'interpolation circulaire.
• Lié aux codes géométriques, servir à la conception de produits.
• Activez la machine CNC.

Codes M :

• Opérations de contrôle n'impliquant pas de mouvements, telles que l'arrêt de programmes, le changement d'outils, la mise en marche ou l'arrêt de la broche et l'activation des systèmes de refroidissement.
• Se rapporter aux fonctions de la machine et servir à diverses opérations diverses.
• Activez l’automate programmable (PLC) de la machine.

L'expertise de RapidDirect en usinage CNC

Explorez Solutions d'usinage CNC avec RapidDirect, où compréhension et précision se rencontrent. Notre équipe maîtrise les subtilités des codes G et M, garantissant que chaque projet est traité avec attention aux détails et expertise. Nous croyons en l’importance d’offrir des résultats de haute qualité, à la fois efficaces et abordables.

Notre plateforme conviviale rationalise votre expérience, offrant des devis instantanés et un processus de suivi de projet simple. La gestion de vos besoins d’usinage CNC devient facile grâce à notre système efficace et accessible.

Collaborons pour atteindre vos objectifs de fabrication.

Pour aller plus loin

L'utilisation de machines CNC est l'un des processus les plus importants de l'usinage CNC. Cependant, ces machines ne peuvent pas fonctionner sans les codes G et les codes M qui leur indiquent quoi faire. Comprendre comment générer ces codes est essentiel au processus d'usinage CNC et à la réussite de la production de pièces. La maîtrise de ces codes vous donne une longueur d'avance dans votre Carrière en programmation CNC.