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= Aperçu global d'une machine CNC

[[cha:Apercu-machine-CNC]] (((Aperçu machine CNC)))

Cette section donne une description des différents organes constituant une
machine à commande numérique (CNC).

== Composants mécaniques

Une machine à commande numérique dispose de beaucoup de composants mécaniques
pouvant être contrôlés, ou qui peuvent avoir une incidence sur la façon
dont le contrôle de la machine s'effectue. Cette section décrit les
composants qui interagissent avec l'interpréteur. Les autres composants
mécaniques, comme les boutons de jog, ne seront pas décrits ici, même si
ils affectent le contrôle.

=== Axes (((axes)))

Toute machine à commande numérique dispose d'un ou de plusieurs axes. Les
différents types de machines ont différentes combinaisons d'axes. Par
exemple, une fraiseuse 4 axes peut avoir la combinaison d'axes XYZA ou
XYZB. Un tour classique aura les axes XZ. Une machine de découpe à fil
chaud aura les axes XYUV.footnote:[Si le mouvement des composants
mécaniques n'est pas indépendant, comme
sur une machine hexapode, le langage RS274/NGC et les fonctions
standards seront quand même utilisables, tant que le contrôle de bas
niveau sait comment contrôler les mécanismes actuels pour produire le
mouvement relatif de l'outil et de la pièce qui auraient été produits
par des axes indépendants. C'est appelé, la cinématique.]
footnote:[Avec LinuxCNC, le cas de la machine à portique XYYZ avec deux
moteurs pour un axe est mieux traité par la cinématique que par un
axe linéaire supplémentaire.]

==== Axes linéaires primaires (((axes linéaires primaires)))

Les axes X, Y et Z produisent des mouvements linéaires dans trois
directions, mutuellement orthogonales.

==== Axes linéaires secondaires (((axes linéaires secondaires)))

Les axes U, V et W produisent des mouvements linéaires dans trois
directions, mutuellement orthogonales. Habituellement, X et U sont
parallèles, Y et V sont parallèles et Z et W sont parallèles.

==== Axes rotatifs (((Axes rotatifs)))

Les axes A, B et C produisent des mouvements angulaires (rotations).
Habituellement, l'axe de rotation de A est parallèle à X, l'axe de
rotation de B est parallèle à Y et l'axe de rotation de C est parallèle
à Z.

=== Broche (((broche)))

Une machine à commande numérique est équipée d'une broche qui maintient un outil
coupant, un palpeur ou d'autres outils. La broche peut tourner dans les
deux sens. Elle peut être conçue pour tourner à vitesse constante mais
réglable. Excepté sur les machines dont la broche est montée sur un axe
rotatif, l'axe de la broche est maintenu parallèle à l'axe Z et il est
coïncident avec l'axe Z quand X et Y sont à zéro. La broche peut être
stoppée sur une position fixée ou non.

=== Arrosages (((arrosage)))

Une machine à commande numérique peut être équipée d'un système fournissant
l'arrosage fluide ou un arrosage par gouttelettes.

=== Correcteurs de vitesse d'avance et de broche
(((correcteurs vitesse)))
(((correcteur vitesse broche)))

Une machine à commande numérique est équipée de boutons de réglage de la vitesse
d'avance et de la vitesse de rotation de la broche, ils laissent
l'opérateur corriger les vitesses nécessaires pour la broche et
l'avance travail, il peut ainsi augmenter ou réduire les vitesses
programmées.

=== Bouton d'effacement de bloc[[sec:Bouton-effacement-de-block]]

(((Bouton effacement de bloc)))

Une machine à commande numérique peut être équipée d'un bouton d'effacement de
bloc. Voir la section <<sec:Interaction-effacement-de-bloc,effacement de bloc>>.

=== Bouton d'arrêt optionnel du programme[[sec:arret-optionnel]]

(((arrêt optionnel)))

Une machine à commande numérique peut être équipée d'un bouton d'arrêt du programme.
Voir la section <<sec:Interaction-arrets-optionnels,arrêts optionnels>>.

== Composants de contrôle et de données

=== Axes linéaires

Les axes X, Y et Z forment un système de coordonnées orthogonales
standard. La position d'un axe s'exprime en utilisant ses coordonnées.

=== Axes linéaires secondaires

Les axes U, V et W forment également un système de coordonnées
standard. X et U sont parallèles, Y et V sont parallèles enfin Z et W
sont parallèles.

=== Axes rotatifs

Les axes rotatifs se mesurent en degrés. Leur sens de rotation positif
est le sens anti-horaire quand l'observateur est placé face à l'axe.
footnote:[Si les parallélismes sont particuliers, le constructeur du
système devra indiquer à quels sens de rotation correspondent
horaire et anti-horaire.]

=== Point contrôlé[[sec:Point-controle]]

(((point contrôlé)))

Le point contrôlé est le point dont la position et la vitesse de
déplacement sont contrôlés. Quand la compensation de longueur d'outil
est à zéro (valeur par défaut), c'est un point situé sur l'axe de la
broche et proche de la fin de celle-ci. Cette position peut être
déplacée le long de l'axe de la broche en spécifiant une compensation
de longueur d'outil. Cette compensation correspond généralement à la
longueur de l'outil coupant courant. Ainsi, le point contrôlé est à la
pointe de l'outil. Sur un tour, les correcteurs d'outil peuvent être
spécifiés pour les axes X et Z, le point contrôlé est à la pointe de
l'outil ou (correction du rayon de bec) légèrement en retrait du point
d'intersection des droites perpendiculaires formées par l'axe des
points de tangence à la pièce, de face et sur le côté de l'outil.

[[sec:Mouvement-lineaire-coordonne]]
=== Mouvement linéaire coordonné

Pour mener un outil sur une trajectoire spécifiée, une machine à commande
numérique doit coordonner les mouvements de plusieurs axes. Nous utilisons le
terme 'mouvement linéaire coordonné' pour décrire une situation dans
laquelle, nominalement, chacun des axes se déplace à vitesse constante
et tous les axes se déplacent de leur point de départ à leur point
d'arrivée en même temps. Si deux des axes X, Y, Z (ou les trois) se
déplacent, ceci produit un mouvement en ligne droite, d'où le mot
'linéaire' dans le terme. Dans les véritables mouvements, ce n'est
souvent pas possible de maintenir la vitesse constante à cause des
accélérations et décélérations nécessaires en début et fin de
mouvement. C'est faisable, cependant, de contrôler les axes ainsi,
chaque axe doit en permanence faire la même fraction du mouvement
requis que les autres axes. Ceci déplace l'outil le long du même
parcours et nous appelons aussi ce genre de mouvement, mouvement
linéaire coordonné.

Un mouvement linéaire coordonné peut être exécuté soit en vitesse
travail, soit en vitesse rapide, ou il peut être synchronisé à la
rotation de la broche. Si les limites physiques de l'axe rendent le
déplacement impossible, tous les axes seront ralentis pour maintenir
le parcours prévu.

=== [[sub:Vitesse-d-avance]]Vitesse d'avance

(((vitesse d'avance)))

La vitesse à laquelle le point contrôlé se déplace est ajustable par
l'opérateur. Sauf cas particulier, vitesse inverse du temps, vitesse
par tour, voir la section <<sec:G93-G94-G95-Modes, sur les modes de vitesse>>, dans
l'interpréteur, l'interprétation des vitesses est la suivante:

 . Si le déplacement concerne un des axes XYZ, F est en unités machine
   par minute dans le système Cartésien XYZ et les mouvements des autres
   axes (UVWABC) sont également dans un même mode de coordonnées.
 . Autrement, si le déplacement concerne un des axes UVW, F est en unités
   machine par minute dans le système Cartésien UVW, tous les autres axes
   (ABC) se déplacent dans un même mode de coordonnées.
 . Autrement, le mouvement est purement rotatif et le mot F est en unités
   de rotation dans le système pseudo-Cartésien ABC.

=== Arrosage (((arrosage)))

Arrosage fluide ou par gouttelettes peuvent être activés
séparément. Le langage RS274/NGC les arrête ensemble, voir la section
<<sec:M7-M8-M9, des contrôles d'arrosage>>.

=== Temporisation (((tempo)))

Une temporisation peut être commandée (ex: pour immobiliser tous les
axes) pendant une durée spécifique. La broche n'est pas arrêtée pendant
une temporisation! Sans s'occuper <<sec:Modes-de-controle-trajectoires, du mode
de contrôle de trajectoire>> la machine s'arrêtera exactement à la fin du
dernier mouvement avant la temporisation.

=== Unités (((unités)))

Les unités utilisées pour les distances le long des axes X, Y et Z
peuvent être les pouces ou les millimètres. La vitesse de rotation de
la broche est en tours par minute. Les positions des axes rotatifs sont
exprimées en degrés. Les vitesses d'avance sont exprimées en unités
machine par minute ou en degrés par minute ou en unités de longueur par
tour de broche, comme décrit dans la section
<<sub:Vitesse-d-avance, des vitesses>>.

=== Position courante

Le point contrôlé est toujours à un emplacement appelé la 'position
courante', et le contrôleur sait toujours où est cette position. Les
valeurs représentant la position courante doivent être ajustées en
l'absence de tout mouvement des axes si un de ces événements a lieu:

 . Les unités de longueur ont changé.
 . La compensation de longueur d'outil a changé.
 . Le décalage d'origine a changé.

=== Choix du plan de travail[[sec:Choix-du-plan-de-travail]]

Il y a toujours un plan sélectionné, qui doit être le plan XY, le plan
YZ, ou le plan XZ de la machine. L'axe Z est, bien sûr, perpendiculaire
au plan XY, l'axe X perpendiculaire au plan YZ et l'axe Y
perpendiculaire au plan XZ.

=== carrousel d'outils

Aucun ou un outil est assigné à chaque emplacement dans le carrousel.

=== Changeur d'outil

Une machine à commande numérique peut commander un changeur d'outils.

=== Chargeur de pièce

Les deux porte-pièces peuvent être intervertis par commande.

=== Chargeur de pièces (((chargement)))

Une machine à commande numérique peut être équipée d'un système de chargement des
pièces. Le système se compose de deux porte-pièces sur lesquels sont
fixés les bruts des pièces à usiner. Un seul porte-pièce à la fois est
en position d'usinage.

=== Boutons des correcteurs de vitesses

Les boutons des correcteurs de vitesses peuvent être activés (ils
fonctionnent normalement) ou rendus inopérants (Ils n'ont plus aucun
effet). Le langage RS274/NGC dispose d'une commande qui active tous les
boutons et une autre qui les désactive. Voir l'inhibition et l'activation
<<sec:M48-M49, des correcteurs de vitesse>>.
Voir également <<sec:Interaction-vitesses, ici pour d'autres détails>>.

=== Modes de contrôle de trajectoire[[sec:Modes-de-controle-trajectoires]]

La machine peut être placée dans un de ces trois modes de contrôle de
trajectoire: 

* mode arrêt exact::
    En mode arrêt exact, le mobile s'arrête brièvement à la fin de chaque mouvement
    programmé.
* mode trajectoire exacte:: 
    En mode trajectoire exacte, le mobile suit la trajectoire
    programmée aussi précisément que possible, ralentissant ou s'arrêtant
    si nécessaire aux angles vifs du parcours.
* mode trajectoire continue avec tolérance optionnelle::
    En mode trajectoire continue, les angles vifs du parcours peuvent être 
    légèrement arrondis pour que la vitesse soit maintenue (sans dépasser la 
    tolérance, si elle est spécifiée). 
    
Voir également les G-codes <<sec:G61-G61_1,G61/G61.1>> et <<sec:G64,G64>> des
contrôles de trajectoire.

[[sec:Interaction-vitesses]] (((Interraction vitesse)))
[[sec:Interaction-effacement-de-bloc]] (((effacement de bloc)))
[[sec:Interaction-arrets-optionnels]] (((Arrêts optionnels)))

== Interaction de l'interpréteur avec les boutons

L'interpréteur interagit avec plusieurs boutons de commande. Cette
section décrit ces interactions plus en détail. En aucun cas
l'interpréteur ne connait ce que sont les réglages de ces boutons.

=== Boutons de correction de vitesses

L'interpréteur de commande RS274/NGC autorise (M48) ou interdit (M49)
l'action des boutons d'ajustement des vitesses. Pour certains
mouvements, tels que la sortie de filet à la fin d'un cycle de
filetage, les boutons sont neutralisés automatiquement.

LinuxCNC réagit aux réglages de ces boutons seulement quand ils sont
autorisés.

=== Bouton d'effacement de bloc

Si le bouton 'Effacement de bloc' est actif, les lignes de code
RS274/NGC commençant par le caractère barre de fraction (caractère
d'effacement de bloc) ne sont pas interprétées. Si le bouton est
désactivé, ces mêmes lignes sont interprétées. Normalement le bouton
d'effacement de bloc doit être positionné avant de lancer le programme G-code.

=== Bouton d'arrêt optionnel du programme

Si ce bouton est actif et qu'un code M1 est rencontré, le programme
est mis en pause.

[[sec:Fichier-Outils]] (((Fichier d'outils)))
== Fichier d'outils

Un fichier d'outils est requis par l'interpréteur. Le fichier indique
dans quels emplacements du carrousel sont placés les outils, la
longueur et le diamètre de chacun des outils.
Le nom de la table d'outils est défini sous cette forme dans le fichier ini:
----
[EMCIO]

# tool table file
TOOL_TABLE = tooltable.tbl
----

Il est également possible de donner à la table d'outils le même nom que le
fichier ini, mais avec une extension tbl, par exemple:
----
TOOL_TABLE = acme_300.tbl
----

ou encore:
----
TOOL_TABLE = EMC-AXIS-SIM.tbl
----

D'autres informations sont disponibles sur les spécificités du
<<sec:Tool-Table-Format, format de la table d'outils>>.

[[sec:Parametres]] (((paramètres)))
== Paramètres

Dans le langage RS274/NGC, la machine maintient un tableau
de 5400 paramètres numériques. La plupart d'entre eux ont un usage
spécifique. Le tableau de paramètres est persistant, même quand la
machine est mise hors tension. LinuxCNC utilise un fichier de paramètres et
assure sa persistance, il donne à l'interpréteur la responsabilité
d'actualiser le fichier. L'interpréteur lit le fichier quand il démarre
et l'écrit juste avant de s'arrêter.

Tous les paramètres sont disponibles pour une utilisation dans les
programmes de G-code.

Un fichier de paramètres est composé d'un certain nombre de lignes d'en-tête,
suivies par une ligne vide, suivie d'un nombre quelconque de lignes de données.
Les lignes d'en-tête sont ignorées par l'interpréteur. Il est important qu'il y
ait une ligne vide (sans espace ni tabulation), avant les données. La ligne
d'en-tête montrée dans le tableau ci-dessous, décrit
les colonnes de données, il est donc proposé (mais pas obligatoire) que
cette ligne soit toujours présente.

L'interpréteur lit seulement les deux premières colonnes du tableau.
Il ignore la troisième colonne, Commentaire.

Chaque ligne du fichier contient le numéro d'index d'un paramètre dans
la première colonne et la valeur attribuée à ce paramètre, dans la
deuxième colonne. La valeur est représentée par une nombre flottant en
double précision à l'intérieur de l'interpréteur, mais le point décimal
n'est pas exigé dans le fichier. Le format des paramètres décrit ci-dessous,
est obligatoire et doit être utilisé pour tous les
fichiers de paramètres, à l'exception des paramètres représentant une valeur sur
un axe rotatif inutilisé, qui peuvent être omis. Une erreur sera signalée si un
paramètre requis est absent. Un fichier de paramètres peut inclure tout autre
paramètre, tant que son numéro est compris dans une fourchette de 1 à 5400. Les
numéros de paramètre doivent être disposés dans l'ordre croissant.
Sinon, une erreur sera signalée. Le fichier original est copié comme
fichier de sauvegarde lorsque le nouveau fichier est écrit. Les
commentaires ne sont pas conservés lorsque le fichier est écrit.


.Format d'un fichier de paramètres[[sec:Format-fichier-de-parametres]]

[width="90%", options="header"]
|========================================
|Numéro d'index | Valeur | Commentaire
|5161 | 0.0 | G28 pom X
|5162 | 0.0 | G28 pom Y
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