Série d’Exercices Corrigés sur la Programmation CNC en Tournage
La programmation CNC en tournage permet d’automatiser l’usinage des pièces cylindriques avec précision. Ces exercices vous aideront à maîtriser les commandes G-Code essentielles, l’optimisation des cycles et les paramètres de coupe.
📌 Exercice 1 : Chariotage Basique
Énoncé
Une barre d’acier C45 de Ø80 mm et 200 mm de long doit être chariotée jusqu’à Ø60 mm sur 150 mm de long.
- Avance d’usinage : 0.25 mm/tr
- Vitesse de coupe : 180 m/min
- Profondeur de passe : 2 mm
Tâche : Écrire le programme G-Code correspondant.
✅ Correction
G21 ; Utilisation des millimètres
G90 ; Mode de positionnement absolu
G96 S180 M03 ; Vitesse de coupe constante (180 m/min), broche en sens horaire
G00 X85 Z5 ; Positionnement rapide au-dessus de la pièce
#100 = 80 ; Diamètre initial
#101 = 60 ; Diamètre final
#102 = 2 ; Profondeur de passe
WHILE [#100 GT #101] DO1
G01 X#100 Z-150 F0.25 ; Chariotage à Ø#100 sur 150 mm
G00 X#100+5 ; Remontée de l’outil
#100 = #100 - #102 ; Réduction progressive du diamètre
END1
G00 X85 Z10 ; Sécurité
M30 ; Fin du programme
📌 Exercice 2 : Filetage CNC
Énoncé
Réaliser un filetage extérieur M20 x 2.5 sur 40 mm de long.
- 6 passes de filetage
- Vitesse de coupe : 150 m/min
Tâche : Écrire un programme G-Code pour le filetage.
✅ Correction
G21
G90
G97 S600 M03 ; Vitesse fixe à 600 tr/min
G00 X22 Z5 ; Positionnement rapide
G76 P6 Z-40 I0.05 K2.5 F2.5 ; Cycle de filetage
G00 X50 Z10 ; Sécurité
M30
Explication :
✔️ G76 : Cycle automatique de filetage.
✔️ P6 : 6 passes pour le filetage.
✔️ K2.5 : Profondeur totale du filetage.
✔️ F2.5 : Avance correspondant au pas du filetage.
📌 Exercice 3 : Perçage et Alésage
Énoncé
Percer et aléser un trou Ø25 mm sur 50 mm de profondeur.
- Foret Ø20 mm pour le perçage initial
- Alésoir Ø25 mm pour la finition
- Vitesse de coupe : 200 m/min
Tâche : Écrire le programme G-Code correspondant.
✅ Correction
G21
G90
G97 S1000 M03 ; Vitesse de rotation fixe
(Perçage Ø20 mm)
G00 X0 Z5
G01 Z-50 F0.1 ; Descente de perçage
G00 Z5
(Alésage Ø25 mm)
G00 X27 Z5
G01 Z-50 F0.1
G00 X50 Z10
M30
Explication :
✔️ Séparation des opérations pour éviter les collisions.
✔️ Perçage avant alésage pour un meilleur état de surface.
📌 Exercice 4 : Cycle de Chariotage Automatique
Énoncé
Réaliser un programme de chariotage automatique permettant d’usiner des arbres de diamètres variables.
Tâche :
- Utiliser des variables pour définir le diamètre initial et final.
- Automatiser les passes d’usinage avec une boucle WHILE.
✅ Correction
G21
G90
G96 S180 M03
#100 = 150 ; Longueur de la pièce
#101 = 80 ; Diamètre initial
#102 = 50 ; Diamètre final
#103 = 2 ; Profondeur de passe
WHILE [#101 GT #102] DO1
G01 X#101 Z-#100 F0.2
G00 X#101+5
#101 = #101 - #103
END1
G00 X100 Z10
M30
Explication :
✔️ Programmation paramétrique pour s’adapter à différentes pièces.
✔️ Boucle WHILE pour usinage progressif.
📌 Exercice 5 : Usinage d’un Épaulement
Énoncé
Créer un programme d’usinage pour un épaulement passant de Ø50 mm à Ø30 mm sur 20 mm.
- Avance : 0.15 mm/tr
- Vitesse de coupe : 160 m/min
- Profondeur de passe : 2 mm
✅ Correction
G21
G90
G96 S160 M03
G00 X55 Z5 ; Positionnement initial
#100 = 50 ; Diamètre initial
#101 = 30 ; Diamètre final
#102 = 2 ; Profondeur de passe
WHILE [#100 GT #101] DO1
G01 X#100 Z-20 F0.15 ; Chariotage sur 20 mm
G00 X#100+5 ; Retour rapide
#100 = #100 - #102 ; Réduction progressive du diamètre
END1
G00 X80 Z10 ; Sécurité
M30
Explication :
✔️ Utilisation d’une boucle WHILE pour automatiser les passes.
✔️ Usinage précis d’un épaulement en plusieurs passes.
Ces exercices couvrent les aspects essentiels du tournage CNC : ✅ Usinage de base (chariotage, épaulement)
✅ Filetage automatique
✅ Perçage et alésage
✅ Programmation avancée avec boucles paramétriques
Exercice Type : Maîtriser le Tournage CNC avec un Programme Complet
Objectif de l’Exercice
Cet exercice vise à maîtriser la programmation CNC en tournage en réalisant l’usinage complet d’un arbre comprenant :
✅ Un chariotage progressif (réduction du diamètre)
✅ Un épaulement
✅ Un filetage extérieur
✅ Un perçage central et un alésage
📌 Cahier des Charges
1️⃣ Caractéristiques de la Pièce
📏 Matière : Acier C45
📏 Diamètre brut : Ø80 mm
📏 Longueur totale : 200 mm
📏 Usinage à réaliser :
- Chariotage de Ø80 mm → Ø50 mm sur 150 mm
- Création d’un épaulement Ø30 mm sur 20 mm
- Filetage M30x2 sur 30 mm de long
- Perçage Ø10 mm sur 50 mm de profondeur
- Alésage Ø20 mm sur 50 mm de profondeur
2️⃣ Paramètres de Coupe
⚙ Avance : 0.2 mm/tr
⚙ Profondeur de passe : 2 mm
⚙ Vitesse de coupe : 180 m/min (chariotage), 120 m/min (filetage)
🔍 Énoncé de l’Exercice
- Programmer le chariotage progressif de Ø80 mm à Ø50 mm en plusieurs passes.
- Créer un épaulement de Ø30 mm sur 20 mm.
- Programmer un filetage M30x2 sur 30 mm de long.
- Effectuer un perçage central Ø10 mm sur 50 mm de profondeur.
- Effectuer un alésage Ø20 mm sur 50 mm de profondeur.
- Ajouter des sécurités en début et fin de programme.
✅ Correction Type – Programme G-Code
%
(TOURNAGE COMPLET D’UN ARBRE)
G21 ; Unités en millimètres
G90 ; Mode de positionnement absolu
G96 S180 M03 ; Vitesse de coupe constante (180 m/min)
(---- 1. Chariotage de Ø80 mm à Ø50 mm sur 150 mm ----)
G00 X85 Z5 ; Positionnement initial hors de la pièce
#100 = 80 ; Diamètre initial
#101 = 50 ; Diamètre final
#102 = 2 ; Profondeur de passe
WHILE [#100 GT #101] DO1
G01 X#100 Z-150 F0.2 ; Chariotage
G00 X#100+5 ; Retour rapide
#100 = #100 - #102 ; Réduction progressive
END1
G00 X85 Z5 ; Sécurité
(---- 2. Usinage de l’épaulement Ø30 mm sur 20 mm ----)
G01 X50 Z-150 F0.2 ; Départ du chariotage
G01 X30 Z-170 ; Création de l’épaulement
G00 X85 Z5 ; Sécurité
(---- 3. Filetage extérieur M30 x 2 sur 30 mm ----)
G97 S120 M03 ; Rotation à vitesse fixe
G00 X32 Z-170 ; Positionnement
G76 P6 Z-200 I0.05 K2.0 F2.0 ; Cycle de filetage
G00 X85 Z5 ; Sécurité
(---- 4. Perçage Ø10 mm sur 50 mm ----)
G00 X0 Z5 ; Positionnement
G01 Z-50 F0.1 ; Perçage
G00 Z5 ; Remontée
(---- 5. Alésage Ø20 mm sur 50 mm ----)
G00 X22 Z5 ; Positionnement
G01 Z-50 F0.1 ; Alésage
G00 X85 Z10 ; Sécurité
(---- Fin du Programme ----)
M30 ; Fin du programme
%
📌 Explication du Programme
1️⃣ Chariotage Progressif (Chariotage de Ø80 mm à Ø50 mm)
✔ Utilisation d’une boucle WHILE pour automatiser les passes.
✔ Réduction progressive du diamètre avec une passe de 2 mm à chaque itération.
✔ Retour rapide de l’outil après chaque passe pour éviter les chocs.
2️⃣ Création de l’Épaulement Ø30 mm sur 20 mm
✔ Usinage linéaire avec G01 pour passer de Ø50 mm à Ø30 mm.
✔ Positionnement précis en Z pour respecter les dimensions.
3️⃣ Filetage Extérieur M30 x 2 sur 30 mm
✔ Utilisation du cycle de filetage G76 avec 6 passes.
✔ Paramètres P6 (nombre de passes), K2 (profondeur de filetage), F2 (pas du filetage).
4️⃣ Perçage Ø10 mm sur 50 mm
✔ Utilisation de G01 pour simuler un perçage en avance contrôlée.
5️⃣ Alésage Ø20 mm sur 50 mm
✔ Utilisation d’une fraise d’alésage après le perçage.
📊 Ce que Vous Maîtriserez avec Cet Exercice
✅ Chariotage en plusieurs passes avec une boucle WHILE.
✅ Création d’épaulements et gestion des transitions de diamètre.
✅ Filetage automatique avec le cycle G76.
✅ Utilisation des cycles de perçage et alésage.
✅ Optimisation des sécurités et des retours rapides.
Variantes et Améliorations
🔹 Usinage en plusieurs profondeurs pour réduire l’usure des outils.
🔹 Ajout d’un chanfrein en début et fin de filetage.
🔹 Utilisation d’une vitesse variable selon le diamètre usiné.
Ce programme complet et progressif vous permet de comprendre toutes les étapes fondamentales du tournage CNC :
💡 Préparation et positionnement
💡 Usinage progressif avec optimisation des passes
💡 Filetage, perçage et alésage en un seul programme
Autres articles
