Démystifier l'extension Fabrication de Fusion 360 : la puissance de Pente et Plats

Qu'est-ce que l'extension Fabrication ?

Avant de plonger dans les détails qui font de Pente et Plats plus qu'un simple parcours d'outils universel pour machinistes paresseux, je veux rapidement couvrir ce qu'est réellement l'extension Fabrication de Fusion 360. L'extension Fabrication ajoute des fonctionnalités plus profondes pour ceux d'entre nous qui en ont besoin. Elle inclut actuellement l'accès à la Fabrication Additive, la Reconnaissance de trous, l'Inspection de surface et le Palpage de géométrie, et Pente et Plats. En résumé : automatisation du perçage, inspection en cours de processus et stratégies de finition robustes. Vous pouvez activer, c'est-à-dire souscrire à, l'extension Fabrication directement dans Fusion 360. En savoir plus sur l'extension Fabrication ici.

Si vous souscrivez à l'extension Fabrication, créez un tas d'opérations en utilisant ces stratégies, puis décidez de ne pas renouveler votre abonnement, vous pouvez toujours visualiser et poster les opérations que vous avez créées. Vous ne pouvez juste plus les modifier. L'objectif de l'extension Fabrication est de vous donner la flexibilité d'accéder uniquement aux fonctionnalités dont vous avez besoin, quand vous en avez besoin. Pas de coût initial élevé, pas de téléchargements, pas de numéros de série ou dongles supplémentaires. Ainsi, le prix de base de Fusion 360 reste bas pour ceux qui n'ont pas toujours besoin de cette capacité plus profonde et plus complexe, tout en nous maintenant en activité — et en vous donnant la possibilité de poster des programmes existants.

OK, cool. Qu'est-ce que Pente et Plats ?

Pente et Plats est le parcours d'outils de finition 3D inclus dans l'extension Fabrication. À un niveau élevé, il peut usiner des pièces complètes avec une géométrie de surface complexe en un seul parcours d'outils. Il a des paramètres dédiés pour les zones pentues et plates de la pièce contenues dans une seule opération. Je suppose qu'il est clair comment il a obtenu son nom !

De cette seule vue d'ensemble, inclure Pente et Plats dans l'extension Fabrication n'a pas beaucoup de sens. Il semble que combiner les stratégies Scallop (équidistant) et Contour mènerait au même résultat, non ? C'est ce que je pensais au début. Mais, comme Tim Paul aime le dire, le diable est dans les détails. Et wow, Pente et Plats a beaucoup de détails !

Pour examiner de plus près, j'ai usiné 4 pièces identiques sur le Haas VF2SS que nous avons au Centre technologique de San Francisco au Pier 9. Je vais comparer certains des petits détails et voir si Pente et Plats vaut vraiment la peine d'être utilisé.

Angle de seuil et distance de recouvrement

Commençons vers le haut de l'onglet Passes de Pente et Plats. Le paramètre Angle de seuil facilite l'assurance que les stratégies pentues et plates couvrent les zones appropriées de la pièce. C'est l'« angle de coupure » où la stratégie passe de pentue à plate. Donc, si j'entre 30 degrés, tout ce qui est plus plat aura la stratégie de passes plates appliquée. Tout ce qui est plus pentu aura la stratégie de passes pentues appliquée. Le paramètre Distance de recouvrement spécifie une distance pour mélanger les stratégies afin de réduire l'apparence de toute couture dans le produit final.

Si vous utilisez une combinaison de Scallop ou Parallèle et Contour, vous pouvez toujours faire en sorte que les parcours d'outils couvrent la majeure partie de la pièce en utilisant le confinement de pente disponible dans la plupart des stratégies de finition 3D. 0 degré est plat et 90 degrés est vertical, par rapport à l'axe Z. Donc, pour obtenir le même résultat qu'un Angle de seuil de 45 degrés, vous utiliseriez un confinement de pente de 0 à 45 degrés dans le Scallop ou Parallèle et un confinement de 45 à 90 degrés dans le Contour. Mais, cela ne prend pas en compte le recouvrement.

La distance de recouvrement a-t-elle vraiment de l'importance ?

Maintenant, selon qui vous demandez et quel type de pièces vous faites, l'importance du recouvrement varie. Certains disent qu'il n'est pas nécessaire et ne fait que gaspiller un précieux temps de cycle. Certains disent qu'il est très nécessaire pour mélanger les surfaces de transition pour une finition de surface uniforme. L'important ici est que Pente et Plats a un paramètre réel que vous pouvez utiliser pour contrôler la distance de recouvrement exactement. Si vous avez besoin de recouvrement, une bonne valeur de départ est de régler la Distance de recouvrement égale à 2 fois le pas et d'ajuster à partir de là.

Pour que les stratégies séparées se recouvrent, vous devrez vous assurer que les confinements de pente se recouvrent également. Dans ce cas, j'ai réglé l'angle maximum du Scallop à 45,5 degrés et l'angle minimum du Contour à 44,5 degrés. Donc, les parcours d'outils devraient se recouvrir légèrement d'environ 1 degré. Cependant, je ne sais pas ce que cela représente en distance linéaire. L'avantage de Pente et Plats est que je sais exactement combien ils se recouvriront, tandis que pour les stratégies séparées, c'est un peu un jeu de devinettes et de vérification.

Détourner Pente et Plats

Maintenant, il y a quelque chose d'important que l'Angle de seuil de Pente et Plats permet. Vous pouvez essentiellement le forcer à couvrir toute la pièce soit en passes pentues, soit en passes plates en réglant l'Angle de seuil à 0,1 degré ou 89,9 degrés, respectivement. Combinez cela avec des limites de pente, et vous pouvez utiliser Pente et Plats pour créer des parcours d'outils Scallop, Parallèle, Contour ou Ramp optimisés. Cela pourrait être particulièrement utile pour ceux avec des machines 5 axes qui peuvent utiliser l'Orientation d'outil pour incliner l'outil de sorte qu'il coupe avec la pointe tout en maintenant le même mouvement de coupe. Alternativement, vous pouvez transformer Pente et Plats en une meilleure version de Scallop ou Parallèle basée sur les avantages que je m'apprête à couvrir.

Passes continues pour Scallop

En descendant dans la boîte de dialogue, il y a plusieurs options dans la section passes plates spécifiques au Scallop. Dans ce cas, pour cette géométrie de pièce, le Scallop avait plus de sens que Parallèle, c'est donc sur celui-ci que je me concentrerai. La case à cocher Continue transforme le Scallop en une spirale continue plutôt que en passes décalées distinctes qui nécessitent des mouvements de transition. Cela peut aider à réduire les marques sur la pièce car l'outil reste constamment engagé dans la matière. L'engagement constant réduit les changements de déformation de l'outil qui mènent à des marques sur la pièce où l'outil se déforme en commençant à s'engager ou se redresse en se désengageant.

Les passes continues aident aussi la machine à bouger plus fluidement. Typiquement, il y aura un avance différent pour les mouvements d'attaque/retrait et les mouvements de coupe définis pour l'outil et hérités par l'opération. Il y a beaucoup de facteurs qui entrent dans la création du mouvement machine le plus optimal qui sont hors du cadre de ce blog, mais maintenir un avance constant peut définitivement aider. Cela signifie que la machine n'a pas besoin d'accélérer et décélérer aussi souvent, ce qui peut aggraver les problèmes de déformation d'outil.

La création de passes continues n'est pas actuellement disponible dans le parcours d'outils Scallop dans Fusion 360. Donc, bien que vous puissiez utiliser Pente et Plats pour créer un Scallop amélioré, vous ne pouvez pas reproduire cela avec un Scallop de base.

Décalages lissés pour Scallop

Viennent ensuite deux options qui aident à lisser le mouvement machine tout en réduisant la variation de finition de surface.

Les parcours d'outils Scallop ont tendance à « s'effondrer » vers l'intérieur au fur et à mesure que les passes continuent de se décaler vers le centre de la pièce. Cela peut mener à des coins vifs dans le parcours d'outils. Ces coins vifs signifient que l'outil et la machine doivent essentiellement tourner sur place, menant à une accélération et décélération élevée dans au moins un axe de déplacement. Comme mentionné plus haut, cela mène à des problèmes de déformation d'outil, qui peuvent laisser des marques sur la pièce. Pour combattre cela, Pente et Plats a une option Décalages lissés qui arrondit ces coins vifs pour aider à lisser le mouvement machine.

Malheureusement, même les Décalages lissés ne sont pas une solution miracle. Les coins intérieurs ont toujours un problème : il y a une plus grande distance entre chaque coin intérieur que le pas programmé. Cela peut mener à une arête plus haute le long des coins intérieurs. Heureusement, Pente et Plats a encore une autre option pour résoudre exactement ce problème ! Supprimer les arêtes aux jonctions ajoute un passage le long des coins intérieurs où la distance est supérieure au pas, aidant à lisser cette arête haute et résultant en une finition de surface plus uniforme.

Encore une fois, ces options ne se trouvent que dans Pente et Plats, donc bien que vous puissiez utiliser Pente et Plats pour créer un Scallop avec ces options, vous ne pouvez pas reproduire cela en utilisant le parcours d'outils Scallop standard.

Lissage à espacement régulier

J'ai définitivement gardé le meilleur pour la fin, et c'est la nouvelle option de lissage disponible dans Pente et Plats.    Ajuster lignes et arcs fait essentiellement ce que l'option de lissage dans le reste de Fusion 360 fait – approxime des lignes et des arcs pour réduire le nombre global de points dans le parcours d'outils. Tim fait un excellent travail d'explication plus en détail ici. Cette option est géniale pour les machines plus anciennes où trop de points peuvent mener à la famine de données. La famine de données signifie que la machine-outil s'arrête et attend la prochaine ligne de code à traiter. Cela peut mener à un mouvement machine saccadé et problématique. Alors que les parcours d'outils grands et complexes peuvent causer des problèmes sur d'anciens contrôles avec moins de puissance de traitement, les contrôles plus récents avec des processeurs modernes sont moins susceptibles de rencontrer ce problème.

Pour les machines plus récentes, le traitement des données n'est plus un problème. Maintenant, il est en fait plus bénéfique d'ajouter des points pour garder la distance entre les points aussi uniforme que possible. Cela garde les points du parcours d'outils plus proches de la surface originale, gardant une tolérance globale plus serrée ainsi qu'en lissant le mouvement machine entre les points. J'ai testé les trois options de lissage, et les résultats des pièces sont ci-dessous. Malheureusement, les résultats ne se voient pas aussi bien en photo qu'en personne. Cependant, il y a clairement une amélioration significative de la qualité de surface. On peut même voir comment la distribution irrégulière des points dans le parcours d'outils mène directement au facettage ou aux incohérences sur la pièce finie.

Qu'est-ce que tout cela signifie ?

Alors, devriez-vous utiliser Pente et Plats ? Je pense que la conclusion, comme les conclusions le sont souvent, est qu'il n'y a pas de réponse parfaite. D'un point de vue technique, il offre des fonctionnalités qui ne sont simplement pas disponibles en combinant d'autres parcours d'outils. Passes continues, Décalages lissés et Points à espacement régulier offrent tous des avantages clairs quand on considère comment votre machine bougera et la finition de surface résultante. Donc, si vous usinez des pièces avec des tolérances de surface serrées qui nécessitent une quantité non triviale de finition manuelle, ces améliorations pourraient valoir la peine d'être explorées. Si vous faites du grenaillage après usinage, peut-être qu'un modèle de parcours d'outils utilisant Scallop et Contour est amplement suffisant.

D'un point de vue business, Pente et Plats a un coût supplémentaire. La réduction des opérations de finition en aval pourrait suffire à compenser le coût d'abonnement à elle seule. De plus, l'extension Fabrication vient avec d'autres fonctionnalités aussi — restez à l'écoute pour un regard similaire sur la façon dont la fonctionnalité d'inspection en cours de processus peut améliorer significativement la fiabilité du processus.

Personnellement, je pense que la meilleure partie de l'extension Fabrication est que vous n'avez pas vraiment à « choisir » comme vous deviez choisir quels modules ou quel niveau de logiciel acheter. Si vous l'essayez et décidez que ce n'est pas bon pour votre processus, ne renouvelez simplement pas votre abonnement ! En plus, vous pouvez toujours accéder aux parcours d'outils que vous avez créés.

Si vous décidez de tester l'extension Fabrication, dites-nous comment ça se passe ! Taguez-nous sur les réseaux sociaux (@adskFusion360), commentez ici, ou mieux encore créez un post sur le Forum Fabrication Fusion 360.