Fondamentaux de l'usinage :introduction aux trajectoires d'outil

Nous avons créé la série Machining Fundamentals pour vous aider à parfaire vos connaissances en FAO, que vous travailliez dans un atelier d'usinage ou que vous débutiez. Les machinistes internes de notre centre technologique de Birmingham animent chaque épisode et fournissent un aperçu détaillé d'un outil/processus. Dans la dernière édition, nous avons couvert les post-processeurs. Ici, nous avons une introduction aux parcours d'outils, où vous aurez un aperçu approfondi des différents types de parcours d'outils, de 2D à 5 axes, et comment vous pouvez les programmer avec Fusion 360.

Vous avez probablement entendu parler de trajectoires d'outil en termes de simultanéité 2D, 3D et 5 axes complets. Mais que signifient ces termes ? Dans cet article, nous expliquerons exactement cela, ainsi que la façon dont nous pouvons programmer ces parcours d'outils dans Fusion 360.

Que sont les parcours d'outils 2D ?

Le type de parcours d'outil le plus basique est 2D. Comme son nom l'indique, les trajectoires d'outils 2D ne se déplacent que dans deux dimensions, ou deux des axes de la machine, lors de la coupe. Généralement, ce sont les axes x et y. Si nous regardons notre machine dans la vidéo ci-dessus, nous pouvons voir un parcours d'outil 2D en action. Vous pouvez voir que l'outil descend sur l'axe z, mais lorsque la passe de coupe réelle commence, l'outil ne se déplace que sur le plan plat x y.

Que sont les trajectoires d'outil 2.5D ?

La prochaine étape des parcours d'outils 2D sont les parcours d'outils 2.5D. Les trajectoires d'outils 2.5D sont lorsque nous prenons une passe 2D et y ajoutons plusieurs profondeurs. La raison pour laquelle ils sont appelés 2.5D et non 3D est que l'outil ne se déplace toujours que sur deux axes. Nous avons une passe 2D, l'outil monte ou descend en zed, puis ce même chemin 2D est répété.

Que sont les trajectoires d'outils 3D ?

Le prochain type de parcours d'outil est un parcours d'outil 3D. Cette fois, les trois axes se déplacent vers nos axes x, y et z lors de la coupe du matériau. Nous pouvons maintenant créer une géométrie plus complexe, telle que des surfaces courbes. Dans la vidéo ci-dessus, vous pouvez voir un parcours d'outil 3D en action tandis qu'un outil de rampe crée un congé. L'outil se déplace dans les directions x et y tout en descendant continuellement en zed.

À ce stade, nous utilisons déjà les trois axes linéaires. L'étape suivante consiste donc à introduire un axe de rotation. Maintenant, cela n'est possible qu'en fonction de la configuration disponible de votre machine. Certaines machines n'ont que trois axes linéaires, ce qui signifie que rien de plus qu'un parcours d'outil à 3 axes est impossible. Certaines machines ont un axe de rotation supplémentaire, et d'autres comme celle utilisée dans la vidéo ci-dessus ont deux axes de rotation supplémentaires. Pour plus d'informations, n'oubliez pas de regarder la vidéo Fondamentaux de l'usinage sur les fraiseuses.

Que sont les parcours d'outils 5 axes ?

Comme ma machine a deux axes de rotation, je peux aller au-delà d'un parcours 3 axes. Une option consiste à utiliser un parcours d'outil à 4 axes, qui, comme vous pouvez le deviner, utilise mes trois axes linéaires et introduit un axe de rotation. Cette option me donnera un meilleur accès aux zones des pièces avec mon outil de coupe car je peux maintenant faire pivoter mes pièces par rapport à l'outil. L'étape suivante consiste à opter pour un parcours d'outil à 5 ​​axes, qui utilise mes trois axes linéaires et deux axes de rotation. Cette option me donne à nouveau un accès encore plus grand car je peux utiliser une combinaison d'axes de rotation pour accéder à encore plus de zones. Je peux également contrôler l'angle auquel mon outil entre en contact avec les pièces, ce qui signifie que je peux influencer la qualité de la finition de surface.

Qu'est-ce que les parcours d'outils 3+2 ?

Un autre terme que vous avez peut-être entendu est un parcours d'outil 3 + 2. Vous vous demandez peut-être pourquoi ce n'est pas la même chose qu'un parcours d'outil 5 axes. La principale différence réside dans le nombre d'axes pouvant se déplacer pendant la coupe de la pièce. Pour un parcours d'outil à 5 ​​axes, les cinq axes peuvent se déplacer pendant la coupe de la pièce. Mais pour un parcours d'outil 3+2, vous utilisez des axes de rotation pour repositionner la pièce par rapport à l'outil tout en étant éloigné du matériau. Une fois que les axes de rotation repositionnent la pièce, le parcours d'outil s'exécute de la même manière que tout autre parcours d'outil 2D ou 3D.

Dans la vidéo, vous pouvez voir un exemple de parcours d'outil 3+2 en action. Vous remarquerez un parcours d'outil 2D standard coupant la pièce. L'outil s'éloigne, et les axes de rotation repositionnent la pièce, puis l'outil redescend sur la pièce et usine en 3 axes. L'utilisation des axes de rotation pour le positionnement sur le parcours d'outil et la nature du parcours d'outil lui-même en font un parcours d'outil 3+2.

Apporter ces connaissances à Fusion 360

Maintenant que nous comprenons les différents types de trajectoires d'outils, regardons à l'intérieur de Fusion 360 pour voir comment nous pouvons les programmer. Fusion 360 divise les stratégies de trajectoire d'outil pour le fraisage en 2D, 3D et multi-axes. Ici, nous pouvons voir un chemin de profil 2D appliqué, ne se produisant que dans les directions x et y. Si je modifie cela, je peux ajouter plusieurs profondeurs et le convertir en un parcours d'outil 2.5D.

Dans ma liste de stratégies 3D, j'ai un parcours d'outil en rampe, qui déplace le parcours d'outil dans les axes x, y et z en même temps pendant l'exécution. Passant aux options multi-axes, j'ai un parcours d'outil rotatif, qui est un parcours d'outil à 4 axes qui utilise un axe rotatif. J'ai aussi un copeau, qui est un chemin simultané complet sur 5 axes. Vous vous souviendrez que nous avons également discuté des parcours d'outils 3 + 2, c'est-à-dire lorsque nous utilisons des axes de rotation, mais uniquement pour le positionnement. En utilisant l'orientation de l'outil, je peux transformer n'importe lequel des parcours d'outil de leur version 2 ou 3 axes en un parcours d'outil 3+2. Je dois activer cette option dans l'onglet géométrie en définissant mes nouvelles directions d'axe à partir de la carte. Ensuite, tout le reste concernant la programmation du parcours d'outil est le même.

Plus de principes de base de l'usinage à venir

Restez à l'écoute :après cet épisode sur les outils de fraisage, nous publierons chaque semaine des épisodes sur les fondamentaux de l'usinage. Les prochains sujets incluent le code NC, les systèmes de coordonnées de travail, etc. Découvrez le reste des vidéos sur les principes de base de l'usinage ci-dessous :

Fondamentaux de l'usinage :introduction aux fraiseuses
Fondamentaux de l'usinage :Introduction aux outils de fraisage
Fondamentaux de l'usinage :introduction aux tours
Fondamentaux de l'usinage :introduction aux post-processeurs

En attendant, téléchargez Fusion 360 pour commencer à usiner plus intelligemment dès aujourd'hui. Découvrez comment optimiser votre machine avec Fusion 360 ici.