Tournage CNC — paramètres, plaquettes et cycles G-code
Vc, fn, ap, G96/G97, G95/G94 — les bases du tournage CNC en un guide. Comment calculer les paramètres, choisir la plaquette et programmer les cycles de dressage, chariotage et profilage sur Fanuc.
Les 3 paramètres fondamentaux
Vc — Vitesse de coupe
Vc = π × D × N / 1000Vitesse relative outil/pièce. Dépend de la matière et du revêtement plaquette. Pilote la durée de vie outil.
fn — Avance par tour
fn = Vf / NÉpaisseur de copeau théorique. Pilote l'état de surface Ra et la productivité. Lié à rε (rayon bec).
ap — Profondeur de passe
ap = (D₁ – D₂) / 2Surépaisseur enlevée par passe. Limite physique : résistance plaquette, puissance broche, tenue pièce.
G96, G97, G95 — les codes essentiels du tournage
; Programme de tournage typique O0100 G90 G21 G18 ; Absolu, mm, plan XZ (tournage) G54 T0101 ; Origine pièce, outil 1 correcteur 1 ; --- DRESSAGE (face) --- G96 S200 M03 ; Vitesse de coupe 200 m/min (CSS actif) G50 S3000 ; Limiter broche à 3000 tr/min max G95 ; Avance en mm/tr G00 X52 Z0 ; Approche rapide face G01 X-1 F0.12 ; Dresser la face (vers centre) G00 Z2 ; Dégager ; --- CHARIOTAGE (ébauche) --- G96 S180 ; Vc 180 m/min G00 X48 Z2 G01 Z-60 F0.25 ; Chariotage Ø48, L=60 mm, fn=0.25 G00 X52 G00 Z2 ; --- FINITION --- G96 S280 G01 X45 Z0 F0.10 ; Approche finition G01 Z-60 G00 X52 M05 G00 Z200 M30
Choisir la plaquette — géométrie et nuance ISO
La forme de plaquette (CNMG, DNMG, TNMG, VCMT…) détermine l'angle de direction κ, la résistance et l'accessibilité. La nuance (P, M, K, N, S, H) correspond à la famille ISO de matière usinée.
| Forme | Angle κ approx. | Usage typique | Avantage |
|---|---|---|---|
| CNMG (80°) | 95° | Ébauche acier, fonte | Résistante, polyvalente |
| DNMG (55°) | 93° | Profilage, dégagements | Bonne accessibilité |
| TNMG (60°) | 91° | Finition, contournage | Légère, peu de vibrations |
| VCMT (35°) | 93° | Finition précise, inox | Arête très vive, Ra fin |
| RCMT (ronde) | variable | Ébauche lourde, interruptée | Très résistante aux chocs |
Le code CNMG 120408 : C=rhombique 80°, N=neutre, M=tolérance, G=brise-copeau, 12=IC 12mm, 04=épaisseur 4mm, 08=rε 0,8mm.
Paramètres par matière — ébauche carbure
| Matière | Vc (m/min) | fn (mm/tr) | ap (mm) | Plaquette |
|---|---|---|---|---|
| Acier XC42 (non traité) | 180–280 | 0,15–0,40 | 1,5–5 | P20–P30, TiAlN |
| Acier 42CrMo4 T+R (~30 HRC) | 120–200 | 0,10–0,30 | 1,0–3 | P10–P20, TiAlN |
| Inox 316L | 80–140 | 0,08–0,25 | 1,0–3 | M15–M25, PVD AlCrN |
| Aluminium 6082 | 400–800 | 0,10–0,40 | 2,0–6 | K01–K10, non revêtu |
| Titane Ti6Al4V | 40–80 | 0,06–0,15 | 0,5–2 | M10–M20, PVD TiAlN |
| Fonte GGL25 | 100–200 | 0,15–0,40 | 1,5–4 | K10–K20, CVD |
| Inconel 718 | 30–55 | 0,05–0,12 | 0,5–1,5 | M10, submicron AlCrN |
4 règles à ne pas oublier
Toujours utiliser G50 S[max] avant G96
Sans G50, la broche peut emballer à petit diamètre (ex. G96 S200 sur Ø5 mm → N = 12 700 tr/min). Plafonner systématiquement à la vitesse max de votre broche ou de la pièce bridée.
Augmenter fn plutôt qu'ap pour améliorer la productivité
Doubler ap double la force radiale → vibrations et flexion pièce. Doubler fn augmente surtout la force d'avance → plus sûr sur les pièces fines. Ra ∝ fn² — compenser avec rε plus grand pour la finition.
Angle de direction κ ≥ 75° pour les pièces fines
Un κ proche de 90° (ex. DNMG, TNMG) oriente l'effort vers l'axe de la pièce plutôt que radialement. Réduit la flexion sur les pièces à L/D > 4. CNMG à 95° est le standard pièces courtes ; DNMG à 93° pour les pièces longues.
Vérifier l'arrosage interne à haute pression sur inox et titane
En tournage inox et titane, l'arrosage conventionnel externe ne refroidit pas suffisamment l'arête. L'arrosage haute pression (70–150 bar) interne à l'outil brise le copeau long et refroidit directement l'interface. Indispensable pour Vc > 80 m/min sur Ti6Al4V.