Frezarki CNC

W tym miejscu znajdziesz informację dotyczące przygotowania pliku oraz samej obsługi frezarki

Postprocessor dla frezarki PGCNC

Postprocessor jest to narzędzie którego głównym zadaniem jest przekształcenie i/lub optymalizacja danych, w przypadku maszyn CNC postprocessor przetwarza pliki wektorowe lub modele 3D na kod w języku zrozumiałym dla maszyny ( najczęściej G-code).

Producenci maszyn z racji na wykorzystanie różnych podzespołów oraz chęć przyciągnięcia do siebie klientów stosują własne postprocesory dla ich maszyn, nie jest to jednak problem ponieważ znaczna większość udostępnia je za darmo w internecie lub dodają go przy zakupie maszyny.

Wyjątkiem nie jest firma której maszyna znajduję się w Warszawskim fablabie a link do pobrania postprocessora znajduję się niżej.

https://drive.google.com/file/d/1Q_d9_oHyC-OJc7bpIQnUoVVuR33hhikw/view?usp=classroom_web&authuser=0

Baza wiedzy od Maćka

Tutaj znajdziecie ogromną dawkę wiedzy na temat przygotowania pliku do frezowania przy pomocy modułu CAM w fusion 360:

https://fabacademy.org/2020/labs/twarda/students/maciej-naskret/week_7.html

Jak poradzić sobie z kątami wewnętrznymi

Podczas frezowanie pojawia się pewien problem, okrągłe narzędzie które obraca się wokół własnej osi nie pozwala nam na uzyskanie kątów prostych podczas wykonywania frezowania wewnętrznego. 

Aby rozwiązać ten problem możemy przyjąć dwa rozwiązania:

1) Musimy pogodzić się z tym faktem i już na etapie projektowania elementu musimy pamiętać o tym fakcie i wykonywać zaokrąglenia równe minimum połowy średnicy frezu.

2) Możemy wykonać podcięcia nazywane często ,,dogbone,, które co prawda nie pozwoli nam na wykonanie kąta prostego lecz na wycięcie dodatkowej ilości materiału, co pozwoli nam na osadzenie w otworze elementów o kącie prostym.

Spójrzmy na przykład tworzenia takiego połączenia krok po kroku:

1) Tworzymy dwa elementy które mają wchodzić jeden w drugi

image.png

2) po złożeniu elementy ,,pasują,, do siebie

image.png

3) Spójrzmy jednak jak te elementy będą wyglądać po frezowaniu

image.png

4) Jak widzimy na krawędziach pojawiają zaokrąglenia które uniemożliwiają nam złożenie desek

image.png

5) Przejdźmy więc do tworzenia naszych podcięć, możemy to zrobić na dwa sposoby. Pierwszy sposób wymaga od nas stworzenia okręgu o średnicy frezu którego będziemy używać. Następnie wycinamy połowę okręgu oraz linię przechodzącą przez jego środek tak aby powstało nam zagłębienie jak na zdjęciu poniżej.

image.png

6) Drugim sposobem jest stworzenie okrę5gu o średnicy freza a następnie ustawieniu go tak aby jego środek był oddalony od narożnika o połowę średnicy pod kątem 45 stopni jak na zdjęciu poniżej

image.png

7) W ten sposób uzyskujemy jeden z dwóch typów podcięć, które pozwalają nam na połączenie elementów.

image.png

image.png

Dodatkowo film który wyjaśnia zasadę działania i tworzenia dogbonów

Katalog narzędziowy - jak czytać

Nieodłącznym elementem frezowania jest dobranie odpowiednich narzędzi do wykonania pracy, w tym celu firmy produkujące narzędzia skrawające udostępniają katalogi narzędzi wraz z parametrami pracy, jednak jak je odczytywać?

W celu nauki posłużymy się katalogiem frezów firmy toolwro (https://toolswro.com.pl/wp-content/uploads/2020/11/TOOLS_KATALOG-2021_compressed.pdf)

Pierwszym elementem który możemy zobaczyć jest zakres średnic narzędzia, jego kształt oraz ilość zębów.image.png

 

Średnicę narzędzia będziemy dobierali później do naszych potrzeb i skupimy się na niej później.

Kształt narzędzia dobieramy w zależności od wykonywanej pracy, przeważnie do wycinania używamy frezów palcowych które mogą być zakończone pod kątem prostym lub mają delikatne zaokrąglenie

Litera Z określa ilość ostrzy które frez posiada, różna ilość zębów określa nam materiał który możemy obrabiać danym frezem

image.png

Ale skąd mamy wiedzieć jaki frez dobrać?

Potrzebna będzie nam ,, ściągawka,, która znajduję się trochę niżej

image.png

Teraz możemy zejść niżej do narzędzi 

image.png

Tutaj możemy zobaczyć zarówno rodzaje frezów jak i materiały do których mogą być stosowane wraz z numerem strony na której je znajdziemy

image.png

Gdy znajdziemy już pożądany typ frezu i przejdziemy na stronę na której się znajduję możemy zobaczyć pewne parametry

Po pierwsze w tabeli mamy określone wymiary frezów, nie tylko średnicy samego ostrza ale również uchwytu czy długości, kolejnym elementem jest fz czyli posów na ząb, określa on nam o ile milimetrów będzie zbierać jedno ostrze frezu. Parametr ten można w łatwy sposób przeliczyć chociażby na posów na minutę który określa nam ile mm maszyna przesunie się w ciągu minuty, jak to zrobić opisane jest w drugim artykule. 

Nad naszą tabelą znajdują się jeszcze dwie ważne informacje, po pierwsze nad fz określona jest prędkość skrawania czyli vc.

Oprócz tego po lewej stronie znajdujemy maksymalne głębokości i szerokości skrawania czyli jaki procent średnicy freza może pracować zarówno w głąb (ap) oraz na szerokość (ae).

Mając te wszystkie parametry w łatwy sposób możemy wprowadzić je do programu typu CAM i wygenerować plik na frezarkę CNC.

 

 

Dobieranie parametrów frezowania

Strona na której krok po kroku opisane są wszystkie parametry potrzebne podczas frezowania oraz jak je obliczać:

https://procestechnologiczny.com.pl/frezowanie-dobor-parametrow-obrobkowych/

Frezowanie 2D - Fusion CAM

Fusion jest programem który oprócz modelowania w 3D pozwala nam również na przygotowanie programu dla maszyn CNC jak np. plotery frezujące, tokarki czy przecinarki plazmowe. W tym artykule skupimy się  na przygotowaniu programów dla ploterów frezujących (frezarek) CNC.

Pierwszym krokiem jest przygotowanie modelu elementu który będziemy chcieli wykonać.

image.png

Gdy mamy już gotowy plik w lewym górnym rogu rozwijamy zakładkę ,,DESIGN,, a następnie wybieramy ,,MANUFACTURE,,

image.png

Pierwszą rzeczą jaką możemy zauważyć to że zarówno pasek narzędzi jak i drzewko po lewej stronie zmieniły się - jesteśmy na dobrej drodze :)

image.png

Kolejnym elementem jest przygotowanie tak zwanego ,,setup'a,, W tym celu rozwijamy zakładkę o tej samej nazwie a następnie wybieramy ,,New setup,,

image.png

Po prawej stronie otwiera nam się nowe okno, w pierwszej kolejności przechodzimy do zakładki ,,stock,, tu ustawiamy ,,przygotówkę,, jest to przedstawienie materiału z którego będziemy frezować, może być on tej samej wielkości co rzeczywisty materiał lub też mniejszy tak aby nam się wygodnie pracowało. Na początku polecam wybierać opcję ,,relative size box,, tworzy ona sześcian wokół naszego obiektu z naddatkiem opisanym w zakładkach offset. Przy frezowaniu sklejki watro zostawić tylko side offset ( odsunięcie boczne) ponieważ unikniemy dodatkowych operacji które będą tylko utrudniać poprawne wykonanie detalu.

image.png

Wracamy do zakładki setup, tu wybieramy orientację układu współrzędnych, dla frezarek jak i większości maszyn CNC jest to układ: z- do góry, X- w prawo, Y- do tyłu. Jeżeli w tym momencie układ jest inny możemy go zmienić w zakładce orientation. Następnie wybieramy punkt zerowy, przeważnie jest to lewy dolny róg na górze modelu ( jak na zdjęciu poniżej) jednak nie jest to reguła i w miarę potrzeb można go ustawić w innym miejscu przez kliknięcie na odpowiednią ,,kulkę,, na naszej przygotówce. 

image.png

image.png

Jedną z najważniejszych rzeczy w procesie frezowania jest narzędzie - aby je dodać otwieramy zakładkę manage i wybieramy opcję tool library

image.png

W nowym oknie wybieramy  Local -> library a następnie klikamy niebieskiego plusa na górze

image.png

image.png

Teraz czas na wybranie kształtu naszego freza, w moim wypadku będzie to flat end mill

image.png

W pierwszej zakładce opisujemy nasze narzędzie 

image.png

Następnie w zakładce cutter wpisujemy geometrię naszego narzędzia - najważniejsze parametry to ,,number of flutes,, oraz Diameter, tu wpisujemy wartości dla frezu jaki posiadamy

image.png

W zakładce cutting data musimy wpisać parametry frezowania - o tym jak je dobrać przeczytać można w osobnym artykule.

image.png

W ostatniej zakładce upewniamy się że wszędzie mamy wybrane 1 tak jak na zdjęciu poniżej 

image.png

Gdy mamy już nasz setup przechodzimy do pierwszej operacji którą jest 2D pocket, funkcja ta znajduję się w rozwijanej zakładce 2D na górnym pasku.

image.png

Po jej wybraniu z prawej strony otwiera się nowe okno, to co musimy zmienić opisane jest poniżej.

 

W pierwszej zakładce wybieramy narzędzie które stworzyliśmy chwilę wcześniej.

image.png

Kolejna zakładka to geometria którą będziemy frezować, w tym celu możemy wybrać płaszczyznę lub krawędź, w przypadku wyboru krawędzi ważne jest umiejscowienie czerwonej strzałki która pojawia się przy linii, oznacza ona po której stronie materiał będzie wybierany, aby zmienić jej położenie wystarczy że na nią klikniemy

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

Przechodząc do kolejnej zakładki ustawiamy wysokości, najważniejszą wysokością którą musimy zmienić jest bottom high ponieważ musimy określić jak głęboko ma być frezowany element określony wcześniej w geometrii, wygodnym sposobem na to jest wybranie funkcji selection a następnie wskazanie płaszczyzny która będzie dnem frezowanego elementu tak jak na zdjęciu poniżej.

image.png

image.png

image.png

Kolejna zakładka pozwala nam na określenie maksymalnego zagłębienia na jeden przejazd ponieważ nie zawsze możemy wybrać cały materiał przy jednym przejeździe, aby włączyć tą opcję zaznaczmy multiple depths a następnie wpisujemy maximum roughing step - UWAGA max 1,5 średnicy frezu.

image.png

W ostatniej zakładce wyłączamy opcję lead in oraz lead out i zwiększamy kąt rampy do ok 30-40 stopni

image.png

Gdy mamy już wszystko ustawione możemy podejrzeć jak wyglądać będzie proces frezowania, w tym celu klikamy prawym przyciskiem myszy na nazwę naszej operacji na drzewku i wybieramy simulate.


image.png

image.png


image.png

Przejdźmy teraz do drugiej operacji czyli 2D contour

image.png

Proces przygotowania jej jest podobny do 2D pocket dlatego opiszemy tylko najważniejsze różnice

Przy wyborze geometrii najlepiej wybierać kontury, w ten sposób program na pewno wytnie nam tylko po obrysie

image.png

image.png

image.png

W ostatniej zakładce musimy włączyć rampę  ponieważ z automatu jest ona wyłączona

image.png

image.png

Jeżeli kolejność operacji nie jest dla nas odpowiednia wystarczy że złapiemy w drzewku tą którą chcemy przenieść a następnie przeciągniemy ją w odpowiednie miejsce.

image.png

W celu wygenerowania programu zaznaczamy operacje które chcemy wykonać, klikamy prawym przyciskiem myszki i wybieramy create NC program

image.png

W nowym oknie możemy nazwać nasz plik ( UWAGA nie zmieniamy numeru). Musimy jeszcze wybrać postprocesor, w tym celu wybieramy ikonkę folderu obok nazwy postprocesora

image.png

Aby dodać postprocesor z biblioteki fusion wybieramy interesujący nas a następnie klikamy na niego i wybieramy copy to my post

image.png

image.png

image.png