Exercices Corrigés : Programmation CNC avec Fusion 360 (G-Code Généré par Post-Processeur)

📖 Introduction

Fusion 360 est un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) permettant de générer des programmes G-Code adaptés aux machines CNC.

📌 Objectifs des exercices :
✅ Comprendre et modifier un G-Code généré par Fusion 360
✅ Corriger les erreurs courantes et optimiser les parcours d’usinage
✅ Adapter le programme à une machine spécifique (ex : FANUC, SIEMENS, HEIDENHAIN)

📝 Exercice 1 : Correction d’un Programme de Fraisage 2D

📍 Énoncé

Un programme généré par Fusion 360 pour un fraisage 2D d’un contour rectangulaire présente un problème de vitesse de broche et ne contient pas de compensation d’outil.

📌 Problèmes identifiés :

Vitesse de broche trop faible (S800 → S1500 recommandé)
Manque de compensation de l’outil (G41/G42)
Ajout d’une remontée en Z avant le retour rapide (G00 Z50)

💡 Objectif : Modifier le programme pour ajouter ces corrections.

✅ Correction

📌 Programme généré par Fusion 360 (Avant modification)

%
(Fraisage 2D - Contour)
G21 G17 G90
T1 M06  
S800 M03  
G00 X10 Y10 Z10  
G01 Z-5 F200  
G01 X100 Y10  
G01 X100 Y50  
G01 X10 Y50  
G01 X10 Y10  
G00 Z10  
M30  
%

📌 Programme corrigé

%
(Fraisage 2D - Contour Corrigé)
G21 G17 G90
T1 M06  
S1500 M03  ; Augmentation de la vitesse de broche
G00 X10 Y10 Z10  
G43 H1 Z10  ; Compensation d’outil activée
G41 D1 X10 Y10  ; Activation de la compensation de l’outil à gauche
G01 Z-5 F200  
G01 X100 Y10  
G01 X100 Y50  
G01 X10 Y50  
G01 X10 Y10  
G40  ; Désactivation de la compensation
G00 Z50  ; Remontée en sécurité
M30  
%

✅ Modifications effectuées :
✔ Vitesse de broche augmentée (S800 → S1500)
✔ Ajout de la compensation d’outil (G41/G40)
✔ Ajout d’une remontée en sécurité (G00 Z50)

📝 Exercice 2 : Correction d’un Programme de Perçage

📍 Énoncé

Un programme généré par Fusion 360 pour percer 5 trous Ø10 mm en ligne ne prévoit pas de cycle de perçage en profondeur et utilise G81 au lieu de G83.

📌 Problèmes détectés :

G81 ne permet pas d’évacuer les copeaux.
L’avance est trop élevée (F300 → F150 recommandé).
Il manque une position de sécurité en Z avant le perçage.

💡 Objectif : Modifier le programme pour utiliser G83 avec un débourrage (Q5 mm).

✅ Correction

📌 Programme généré par Fusion 360 (Avant modification)

%
(Perçage 5 trous)
G21 G17 G90
T2 M06  
S1200 M03  
G00 X10 Y10 Z10  
G81 Z-30 R5 F300  
X30 Y10  
X50 Y10  
X70 Y10  
X90 Y10  
G80  
M30  
%

📌 Programme corrigé

%
(Perçage 5 trous - Correction cycle de débourrage)
G21 G17 G90
T2 M06  
S1200 M03  
G00 Z50  ; Position de sécurité avant perçage
G83 Z-30 R5 Q5 F150  ; Utilisation du cycle de perçage en paliers de 5 mm
X30 Y10  
X50 Y10  
X70 Y10  
X90 Y10  
G80  
M30  
%

✅ Modifications effectuées :
✔ Utilisation de G83 (perçage en paliers) au lieu de G81
✔ Réduction de l’avance (F300 → F150) pour éviter la casse d’outil
✔ Ajout d’une position de sécurité (G00 Z50) avant le perçage

📝 Exercice 3 : Adaptation d’un Programme pour un Contrôleur SIEMENS

📍 Énoncé

Un programme Fusion 360 généré pour une machine FANUC doit être converti pour une machine SIEMENS.

📌 Différences à prendre en compte :

Changement d’outil (T1 M06 → T1 D1 suivi de M6)
Compensation d’outil (G43 H1 → G43 Z10)
Format de la vitesse d’avance (F200 → F200.0)

💡 Objectif : Modifier le programme pour le rendre compatible avec SIEMENS.

✅ Correction

📌 Programme généré par Fusion 360 (FANUC)

%
(Fraisage SIEMENS)
G21 G17 G90
T1 M06  
G43 H1 Z10  
S1500 M03  
G00 X50 Y50 Z5  
G01 Z-10 F200  
G01 X100 Y50  
G00 Z10  
M30  
%

📌 Programme corrigé pour SIEMENS

%
(Fraisage SIEMENS - Adapté)
G21 G17 G90
T1 D1  
M6  
G43 Z10  
S1500 M03  
G00 X50 Y50 Z5  
G01 Z-10 F200.0  
G01 X100 Y50  
G00 Z10  
M30  
%

✅ Modifications effectuées :
✔ Changement d’outil adapté (T1 M06 → T1 D1 et M6)
✔ Correction de la compensation d’outil (G43 H1 → G43 Z10)
✔ Format de l’avance corrigé (F200 → F200.0)

Conclusion

Ces exercices permettent de corriger et optimiser les programmes CNC générés par Fusion 360 :
✅ Amélioration des paramètres d’usinage (vitesse, compensation, sécurité)
✅ Utilisation correcte des cycles (G81 → G83) pour le perçage
✅ Adaptation aux différents contrôleurs CNC (FANUC, SIEMENS, etc.)

📌 Cas Particuliers en Programmation CNC avec Fusion 360

Dans certains scénarios, des problèmes spécifiques peuvent survenir lors de l’utilisation de Fusion 360 pour générer du G-Code CNC. Voici plusieurs cas particuliers avec leurs corrections et optimisations.

📝 Cas 1 : Mauvaise Compensation d’Outil sur un Contournage

📍 Problème

Lors du contournage d’une pièce, la machine coupe à l’intérieur au lieu de l’extérieur.
Cela est dû à une mauvaise compensation de l’outil (G41/G42) ou une omission du désengagement (G40).

💡 Objectif : Corriger la trajectoire pour que l’outil coupe correctement.

✅ Correction

📌 Code incorrect (sans compensation)

G21 G17 G90
T1 M06
S1200 M03
G00 X10 Y10 Z10
G01 Z-5 F200
G01 X100 Y10
G01 X100 Y50
G01 X10 Y50
G01 X10 Y10
G00 Z10
M30

📌 Code corrigé (avec compensation d’outil)

G21 G17 G90
T1 M06
S1200 M03
G00 X10 Y10 Z10
G43 H1 Z10  ; Activation de la correction de hauteur
G41 D1 X10 Y10  ; Compensation d’outil à gauche
G01 Z-5 F200
G01 X100 Y10
G01 X100 Y50
G01 X10 Y50
G01 X10 Y10
G40  ; Désactivation de la compensation
G00 Z10
M30

✅ Utilisation correcte de G41 et G40 pour éviter des erreurs de coupe.

📝 Cas 2 : Oubli de la Position de Sécurité Avant un Changement d’Outil

📍 Problème

Le changement d’outil (M06) se fait sans remonter en Z, risquant une collision avec la pièce.
Solution : Ajouter un mouvement de sécurité en Z50 avant T1 M06.

💡 Objectif : Prévenir les collisions.

✅ Correction

📌 Code incorrect

T1 M06
S1500 M03
G00 X50 Y50
G01 Z-5 F200

📌 Code corrigé

G00 Z50  ; Mouvement de sécurité
T1 M06
S1500 M03
G00 X50 Y50
G01 Z-5 F200

✅ L’outil est ramené à une position haute avant le changement d’outil.

📝 Cas 3 : Vitesse d’Avance Trop Élevée pour un Filetage

📍 Problème

Lors du filetage CNC (G76), la vitesse d’avance (F) est trop élevée, causant une mauvaise prise du filet ou une casse de l’outil.
Solution : Réduire l’avance et vérifier le pas du filetage.

💡 Objectif : Ajuster l’avance pour un filetage propre.

✅ Correction

📌 Code incorrect (avance trop rapide)

G76 P6 Z-30 I0.05 K2.0 F2.5  ; Pas du filetage incorrect

📌 Code corrigé (avance correcte)

G76 P6 Z-30 I0.05 K2.0 F2.0  ; Ajustement du pas du filetage

✅ Correction du pas (F2.5 → F2.0) pour respecter le standard M20x2.

📝 Cas 4 : Utilisation Incorrecte d’un Cycle de Perçage Profond (`G83`)

📍 Problème

L’usinage d’un trou profond est effectué avec G81 au lieu de G83, causant une accumulation de copeaux et un échauffement excessif.

💡 Objectif : Remplacer G81 par G83 et ajouter un pas de débourrage (Q).

✅ Correction

📌 Code incorrect (perçage en une passe)

G81 X50 Y50 Z-50 R5 F100

📌 Code corrigé (perçage avec débourrage)

G83 X50 Y50 Z-50 R5 Q5 F100

✅ Utilisation de G83 avec Q5 pour permettre l’évacuation des copeaux.

📝 Cas 5 : Mauvaise Interpolation Circulaire (G02/G03)

📍 Problème

Lors d’un fraisage circulaire, l’outil ne suit pas un arc parfait car les paramètres I et J sont incorrects.

💡 Objectif : Vérifier et corriger les coordonnées du centre du cercle.

✅ Correction

📌 Code incorrect (mauvaise interpolation)

G02 X100 Y100 I25 J10  ; Mauvais point de centre

📌 Code corrigé (point de centre correct)

G02 X100 Y100 I-25 J0  ; Correction du centre d’arc

✅ Correction du I et J pour que l’arc soit bien généré.

Les cas particuliers en programmation CNC peuvent engendrer des erreurs critiques s’ils ne sont pas anticipés. Grâce à ces exemples corrigés, vous pouvez :

✅ Éviter les erreurs courantes de compensation d’outil (G41/G42)
✅ Améliorer la sécurité des changements d’outils (G00 Z50)
✅ Corriger les erreurs de cycles (G81 → G83) pour éviter la casse des outils
✅ Assurer des interpolations circulaires parfaites (G02/G03)