Que se passe-t-il si le rayon intérieur programmé est plus petit que le rayon de l'outil ?

La commande ne peut pas garder le cercle représentant l'outil tangent aux deux parois de l'angle : la compensation devient géométriquement impossible et la CN déclenche une alarme d'interférence (parfois nommée surcoupe ou gouging) au lieu d'exécuter un trajet qui creuserait la pièce au-delà du profil voulu. La seule solution est un outil de rayon inférieur ou égal au rayon intérieur programmé.

Faut-il annuler la compensation avec G40 à la fin de chaque programme ?

Oui, par sécurité de reprise : si la compensation reste active en mémoire et qu'un bloc suivant (changement d'outil, nouvelle opération) est lancé sans G40 préalable, le trajet peut se décaler de façon inattendue. La pratique répandue est de terminer chaque section de programme par G40 avant le dégagement final.

La compensation de rayon change-t-elle la cote finale programmée de la pièce ?

Non : le profil programmé reste la cote finale voulue sur la pièce. La compensation ne fait que décaler le trajet du CENTRE de l'outil de la valeur du rayon actif pour que le BORD de l'outil suive exactement ce profil, quel que soit le diamètre réel de l'outil monté.

Compensation de rayon d'outil : G41, G42 et G40 en fraisage et tournage

Le principe : décaler le trajet du centre outil, pas recalculer le profil

Sans compensation de rayon, programmer un contour à la fraise obligerait à calculer, bloc par bloc, la position du centre de l’outil décalée du profil final voulu sur la pièce, une opération refaite entièrement si le diamètre d’outil change. La compensation de rayon inverse le problème : le programme décrit le profil final de la pièce, et la commande numérique décale elle-même le trajet du centre outil de la valeur active dans le registre de correction.

G41 : compensation à gauche du profil dans le sens d’avance (le centre outil se décale à gauche de la trajectoire programmée).
G42 : compensation à droite du profil dans le sens d’avance.
G40 : annulation, le centre outil revient sur la trajectoire programmée.

Chez Fanuc, la valeur de décalage est lue dans un registre de correction identifié par une adresse D (par exemple D01), renseignée dans la table d’outils avec le rayon réel de l’outil monté. Le bloc qui active G41 ou G42 doit être un déplacement linéaire (G01) : la compensation ne peut pas être activée ni annulée sur un bloc d’arc (G02/G03).

Tableau de correspondance entre dialectes de commande numérique

Aucune des pages qui rankent aujourd’hui sur ce sujet ne réunit Fanuc, Siemens et Heidenhain sur une même page : chacune ne couvre qu’un seul monde, ou reste vague sur les deux autres. Voici la correspondance fonctionnelle :

Fonction	Fanuc (ISO)	Siemens SINUMERIK	Heidenhain Klartext
Compensation à gauche	G41	G41	RL
Compensation à droite	G42	G42	RR
Annulation	G40	G40	R0
Registre / valeur de rayon	Adresse D + table d’outils	Table d’outils (paramètre R)	Table d’outils (colonne R + DR)
Stratégie d’approche/sortie	Bloc linéaire direct avant le premier élément du profil	`NORM` ou `KONT` (variantes `KONTC`, `KONTT`)	Fonctions `APPR`/`DEP` dédiées
Compensation 2D avancée	/	`CUT2D` (2D½) / `CUT2DF` (2D½ relative au plan incliné actif)	/

Sur Siemens, NORM positionne l’outil au point de départ/fin selon une approche directe ; KONT ne produit un trajet différent que lorsque la position de départ de l’outil se trouve derrière le profil, auquel cas la commande calcule un polynôme d’approche qui contourne le profil au lieu d’une ligne directe. CUT2D limite la compensation au plan actif (2D½), tandis que CUT2DF applique la même logique par rapport au plan incliné défini par une transformation de repère (frame) en cours.

Le bloc d’approche : pourquoi une longueur minimale

L’activation de G41/G42 ne peut pas se faire sur place : il faut un bloc d’approche linéaire, avant le premier élément réel du profil, pendant lequel la commande calcule le vecteur de décalage entre la trajectoire programmée et la position réelle du centre outil compte tenu du rayon actif. Si ce bloc est trop court, la géométrie du calcul peut devenir instable ou produire un trajet incorrect dès la première approche.

La règle la plus citée est une longueur d’approche au moins égale au rayon de l’outil ; en pratique, une marge de sécurité de l’ordre d’une fois et demie à deux fois ce rayon est une habitude d’atelier courante plutôt qu’une règle universelle gravée dans une norme, pour absorber les imprécisions de positionnement machine et l’usure de l’outil.

Ce que fait la commande dans les angles

Angle sortant (convexe) : la commande insère automatiquement un arc de raccordement dont le rayon est égal au rayon de l’outil actif, pour que le centre outil contourne le coin sans jamais perdre le contact tangent avec les deux faces qui se rejoignent.

Angle rentrant (concave) : la commande garde le centre outil tangent aux deux parois tant que le rayon programmé de l’angle reste supérieur ou égal au rayon de l’outil. Si l’angle rentrant est plus serré que le rayon de l’outil, il n’existe géométriquement aucune position où un cercle de ce rayon reste tangent aux deux parois sans les traverser : la commande ne peut pas résoudre le trajet et déclenche une alarme d’interférence (le terme anglophone courant est gouging) au lieu de creuser un profil impossible à obtenir avec cet outil.

Cas limite chiffré : rayon intérieur plus petit que l’outil

Une poche programmée avec un angle intérieur de rayon 3 mm, usinée avec une fraise deux tailles Ø10 mm (rayon outil 5 mm) : le rayon programmé (3 mm) est inférieur au rayon de l’outil (5 mm), la compensation ne peut pas suivre ce coin et la CN s’arrête en alarme dès qu’elle atteint ce bloc.

Deux solutions, jamais une correction de programme seule :

Reprendre l’angle avec un outil de rayon inférieur ou égal à 3 mm (une fraise Ø6 mm au maximum, rayon 3 mm) pour cette zone spécifiquement ;
Si la conception le permet, remonter le rayon intérieur exigé sur le plan à une valeur supérieure ou égale au rayon de l’outil déjà engagé pour le reste de la poche.

Une fraise plus petite dédiée à la reprise des angles, après une ébauche à plus gros diamètre sur le reste de la poche, est la pratique la plus courante plutôt que d’imposer un unique petit outil sur toute l’opération.

Tournage : rayon de bec et orientation de pointe

En tournage, la plaquette n’a jamais une pointe parfaitement vive : elle porte un rayon de bec (valeurs courantes de 0,4 à 1,6 mm selon la plaquette et l’état de surface visé). La commande raisonne sur une pointe théorique (l’intersection imaginaire des deux arêtes de coupe si le rayon de bec était nul), alors que le point de contact réel avec la matière se déplace le long de ce rayon selon la direction d’usinage.

Ce que la compensation change réellement : sur un dressage de face ou un chariotage de diamètre pur, la trajectoire de la pointe théorique et celle du point de contact réel coïncident dans l’axe de la cote mesurée, si bien que diamètres et longueurs de face restent corrects même sans compensation active. En revanche, dès qu’un profil combine plusieurs directions, un cône ou un rayon de raccordement, le décalage entre pointe théorique et point de contact réel varie le long du profil : sans compensation de rayon de bec active, ces cônes et ces rayons sont systématiquement faux, alors que les diamètres et faces voisins peuvent paraître bons au contrôle, ce qui retarde souvent le diagnostic en atelier.

Pour que la compensation calcule le bon décalage, la commande doit aussi connaître l’orientation de la pointe par rapport aux axes machine (un code numérique, propre à chaque système, indexé dans la table d’outils ; un outil extérieur droit standard est fréquemment répertorié sous le code d’orientation 3, mais la table complète des codes dépend du constructeur et de la configuration de la tourelle : la vérifier dans la documentation de la machine plutôt que de la supposer identique d’un poste à l’autre).

Ajuster le correcteur en atelier : ébauche, finition, usure

L’intérêt pratique du correcteur séparé (valeur de rayon dans la table d’outils, indépendante du programme) est de pouvoir corriger une cote sans toucher au G-code. Exemple sur un profil extérieur fraisé avec une fraise Ø12 mm (rayon nominal 6,00 mm, D01 = 6,00 mm) :

Pièce d’essai contrôlée après finition : cote extérieure mesurée à 0,03 mm au-dessus de la cote nominale (trop de matière laissée sur le profil).
Pour une cote extérieure en surépaisseur, diminuer la valeur du correcteur D (ici D01 : 6,00 → 5,97 mm) : le centre outil se rapproche de 0,03 mm du profil programmé, donc l’arête de coupe retire 0,03 mm de matière supplémentaire sur la pièce suivante, sans modifier une seule ligne du programme.
Logique inverse sur une cote intérieure (poche, alésage) mesurée trop petite : augmenter le correcteur pour évider davantage.

Le même mécanisme sert à compenser l’usure progressive d’une plaquette ou d’une fraise en série, en réajustant le correcteur par petits pas plutôt qu’en réécrivant le programme à chaque dérive constatée.

Pièges qui coûtent une pièce ou un outil

Activer ou annuler la compensation sur un bloc d’arc : la commande n’accepte G41/G42/G40 que sur un déplacement linéaire ; l’erreur est bloquante à l’exécution, pas silencieuse.
Laisser la compensation active en fin de programme : sans G40 avant le dégagement final, une reprise ultérieure (autre outil, autre opération) peut hériter d’un décalage non désiré. Terminer systématiquement par une annulation avant le retrait, sur le même principe que pour les cycles fixes de perçage (voir la fiche FT-2026-002 : Cycles fixes de perçage en ISO).
Confondre le rayon programmé sur le plan et le rayon réel de l’outil monté : une valeur de correcteur D non mise à jour après un changement d’outil ou une affûtage laisse un écart systématique sur toute la série.
Oublier la contrainte géométrique du rayon intérieur dès la conception de la pièce ou le choix d’outil, plutôt qu’au moment de l’usinage : le cas limite décrit plus haut se détecte au bureau des méthodes, pas en alarme machine.

Aller plus loin

Le choix du diamètre d’outil qui conditionne le rayon intérieur minimal atteignable se raisonne dès le calcul des données de coupe : voir la fiche FT-2026-001 : Vitesses de coupe en fraisage pour les plages de vitesses et d’avances par matière une fois l’outil choisi.