Освойте модификацию траекторий в Fusion 360 Machining Extension

Расширение Fusion 360 Machining Extension предлагает инструменты модификации траекторий, помогающие избежать сложных ситуаций при обработке сложных деталей.

Очень мало объектов так легко обрабатываются, как квадратный блок. Современные сложные продукты требуют гораздо более широкого спектра форм. Формы могут быть изогнутыми, двойной кривизны, с подрезами, вертикальными стенками, отверстиями и т.д. Нельзя сказать, что обработка передовых элементов может стать серьезным вызовом.

CAM-программисты часто имеют несколько приемов в запасе для решения более сложных обстоятельств. Однако сюрпризы случаются. Например, что, если модель для генерации траектории менее чем идеальна? Такие ситуации часто связаны с импортом сторонних CAD-данных, плохими методами проектирования, неадекватным поверхностным моделированием и гибридными проблемами дизайна. Эти методы могут привести к тому, что траектории не уважают границы контактных точек и «протекают» в смежные области. Без устранения этих проблем это может привести к браку деталей, повреждению инструмента или еще хуже — повреждению станка.

Autodesk Fusion 360 представил полезные инструменты модификации траекторий для решения этой проблемы. Эта статья рассмотрит примеры того, как разблокировка модификации траекторий в Fusion 360 может помочь в некоторых сложных ситуациях.

Что такое «модификация траектории»?

Модификации траекторий позволяют пользователям изменять, удалять и исключать сегменты, чтобы сделать траектории безопаснее, эффективнее и сократить время программирования. Это коллективное название для ряда разных инструментов. К ним относятся обрезка траектории, удаление проходов или сегментов, замена инструмента и изменение точек входа инструмента. Модификации траекторий являются частью Fusion 360 Machining Extension.

Как получить доступ к модификациям траекторий в Fusion 360

После приобретения Fusion 360 Machining Extension создайте действительную траекторию. Как только вы создадите действительную траекторию, вкладка Modify появится на панели инструментов, и станет доступен ряд модификаций траекторий.

Теперь доступен ряд модификаций траекторий.

Большинство типов траекторий поддерживают модификации. Однако следующие типы траекторий не поддерживают модификации: 2D траектории, 2D/3D Adaptive, 2D/3D Pocket, 2D Slot, 2D Thread, 2D Bore, 2D Circular, 2D Chamfer, Drilling и Turning траектории.

Это главным образом потому, что все 2D траектории не являются model-aware (неассоциативны). Теоретически они могут создавать опасные входы/выходы в результате примененных модификаций. Также при черновой обработке обрезка черновой операции может иметь последствия для безопасности по отношению к остаточным позициям входа и выхода инструмента.

Когда использовать модификации траекторий?

Пример 1

В этом примере наклонная грань демонстрирует возможность использовать модификации траекторий для избежания движений «впустую» (air cutting).

Настоящая сила здесь в том, что выбор грани ассоциативен с моделью. Если дизайн изменится, обрезанная траектория также обновится для отражения изменения. Как видно на изображении выше, движения впустую исчезают, оставляя более эффективную траекторию.

Пример 2

В этом примере представлена форма для фары автомобиля. Видно, что в некоторых случаях параллельная стратегия не уважает границы контактных точек:

В некоторых обстоятельствах можно попытаться преодолеть эту проблему, редактируя стратегию для включения touch/avoid поверхностей. Однако это не всегда дает приемлемый результат. Часто это приводит к длительным задержкам при выборе поверхностей и времени расчета. Редактирование траекторий призвано сделать этот процесс значительно более эффективным.

Важно отметить, что пересчитанные входы/выходы применяются только к областям, которые были обрезаны. Остальная часть исходной траектории остается неизменной. Как показано выше, полученная траектория более эффективна и безопасна, что приводит к общему улучшению качества отделочной поверхности.

Пример 3

Третий пример представляет ситуацию, когда мы хотим устранить неэффективности в траектории. В этом примере мы обрабатываем уши с подходом инструмента сбоку. Это снизит риск затупления острых краев ушей. Некая геометрия была создана для получения качественной траектории по двум ушам. Однако это приводит к неэффективной стратегии с множеством движений впустую.

Редактирование траекторий позволяет обрезать все лишние участки траектории, сохраняя необходимые для обработки ушей. На изображениях ниже видно обрезанную часть траектории, удаляющую движения впустую и оставляющую более эффективную траекторию. Это резко сократило время обработки этого набора ушей с более чем 18 минут до чуть более 13 минут. Это огромная экономия времени обработки для детали с четырьмя наборами ушей на производственном тираже 20-50 деталей.

Пример 4

В этом четвертом примере посмотрим, как объединить лучшее из двух траекторий.

Здесь карандашная траектория (pencil) используется для обработки внутреннего радиуса области скругления. Однако когда инструмент подходит к вертикальной области траектории, она начинает фрагментироваться.

Другая проблема: запуск траектории вертикально вниз по вертикальному скруглению может поставить под угрозу срок службы резака и качество детали. Это приводит к возможному повреждению инструмента и плохому качеству поверхности. Редактирование траекторий может помочь обрезать верхнюю часть фрагментированной траектории, приводя к хорошей карандашной траектории.

Траектория Steep and Shallow также присутствует в модели. Она использует контурную траекторию для обработки вертикальных стенок с постоянным шагом вниз. Здесь можно использовать функциональность обрезки траекторий, чтобы оставить только внутреннюю часть полигонального контура вокруг области ранее фрагментированной карандашной траектории.

Обрезка приводит к хорошо позиционированному набору горизонтальных сегментов. Однако многие программисты часто корректируют шаги вниз, чтобы обеспечить правильное качество поверхности. К счастью, обрезанная траектория запоминает примененную обрезку, потребляя любые изменения параметров траектории на лету. Хорошее решение видно на изображении ниже:

Пример 5

Следующий пример представляет две проблемы. Во-первых, инструмент перекатывается через угол, уходя глубже в деталь, чем требуется. Это означает, что траектория потенциально вонзается в остаточный материал, который еще не удален, повреждая инструмент и качество поверхности.

Во-вторых, непрактично обрабатывать плоские поверхности шаровыми фрезами. Скорость вращения инструмента на кончике почти нулевая, а обработка дном инструмента часто создает плохое качество поверхности.

Здесь инструмент обрезки по границе можно использовать для быстрой идентификации областей, которые нужно исключить для последующей обработки плоскодонным инструментом, что дает более эффективные траектории, лучшие поверхности и более долговечные инструменты.

Пример 6

В следующем примере у нас есть траектория, обрабатывающая крутые и пологие области этих карманов. Стоит отметить, что очень часто инструмент оставляет незначительные следы на детали при входе/выходе. К сожалению, в зависимости от того, где находятся входы/выходы, это может привести к худшему качеству поверхности и большей ручной полировке в качестве пост-обработки.

Другая проблема возникает, когда инструмент входит в карман в области, где на инструменте действуют большие нагрузки. Например, в углах срок службы инструмента может уменьшиться из-за ударных нагрузок.

Здесь модификации траекторий позволяют перемещать позиции входа на всех закрытых сегментах проходов. Это особенно полезно для сокращения потребности в ручной полировке, что приводит к лучшей отделочной поверхности и продлению срока службы режущего инструмента. Это также полезно в ситуациях, связанных с обработкой многозадачных зон подрезов, где инструмент получает более безопасный и легкий доступ к 영역ям нависающих/подрезанных областей.

Важно подчеркнуть, что один из крупнейших плюсов модификаций траекторий — траектория, которую вы модифицируете, не нуждается в полной регенерации. Fusion 360 регенерирует только затронутые входы/выходы, экономя время программирования и позволяя больше времени уделять изготовлению деталей.

Пример 7

В этом последнем примере у нас есть ситуация, когда держатель или шток инструмента коллизирует с заготовкой или деталью на более крутых участках стенок.

Симуляция показывает, что держатель инструмента коллизирует с деталью при движении вверх по стенке. Обрезка траекторий позволяет разделить траекторию на более крутые и более пологие участки. Это эффективно сохраняет оба разделенных сегмента траектории.

В более крутых областях можно использовать функциональность Change Tool для замены на более длинный инструмент с той же режущей геометрией. Это гарантирует, что инструмент и модель остаются без коллизий.

Преимущество здесь в том, что пересчет не требуется для траектории при замене на более длинный инструмент (при условии, что режущая геометрия остается неизменной по сравнению с исходным инструментом).

Опять же, смена инструмента для частей траектории означает более эффективное цикловое время, более эффективное программирование и переход на более длинный инструмент только когда это необходимо.

Узнайте больше о модификациях траекторий в Fusion 360

Как вы видите, модификации траекторий дают гибкость для обработки деталей точнее с меньшим временем обработки, что приводит к лучшему качеству поверхностей и деталей.

Чтобы узнать больше о модификациях траекторий в Fusion 360, посетите эту справочную тему. Также есть полезные видеоресурсы на канале Fusion 360 YouTube, которые помогают объяснить некоторые функции, описанные в этой статье.

Попробуйте Fusion 360 Machining Extension бесплатно сегодня, чтобы разблокировать модификации траекторий в Fusion 360: