MT08¶
Introducción¶
La tecnología de control numérico computarizado, conocida comúnmente como CNC, es una de las principales tecnologías de fabricación digital sustractiva. Esto quiere decir que el material es sustraído y removido de un bloque sólido, dándole así la forma deseada.
Las máquinas de CNC trabajan mediante instrucciones computarizadas, que se reciben mediantes códigos G y M; estas le indican al sistema los pasos y las operaciones necesarias para realizar un mecanizado determinado.
Dichos mecanizados dependen de las características de cada CNC, que pueden incorporar dos o más ejes, que le permiten moverse en determinadas direcciones. La máquina recibe instrucción mediante los códigos G y M y las ejecuta, realizando diversas operaciones que en el caso de un router podrían ser cortes, rebajes, perforaciones, entre otros.
En el marco del Módulo Técnico 08 de la Especialización en Fabricación Digital e Innovación, se plantea la elaboración de la configuración de un archivo previamente brindado, para su posterior routeado CNC. Para la elaboración de este código, se parte de un archivo 3D en formato .fd3 y se utiliza el software Fusion 360, así como el postprocesador Easel.
Configuración¶
Para la realización de esta actividad se parte de un modelo 3D brindado, elaborado en Fusión. En ese mismo software se realizará la configuración del archivo para CNC, a través del apartado Manufacture.
Configuración de la máquina a utilizar¶
Como primer paso se ingresa la máquina que se va a utilizar para preparar el archivo, en este casos se selecciona a utilizar como fresadora la Autodesk generic 3-axis router.
Seteo de operaciones¶
Para el modelo 3D se setean distintas operaciones de mecanizado en Fusion, utilizando una misma fresa de Ø⅛” tipo Flat Endmil,lo que quiere decir que su cara cortante está capacitada para realizar operaciones planas, paralelas a la cama de corte. Cabe señalar que para esta sección se hará referencia al nombre de las operaciones en inglés, pues no solo es en el que estaba el software utilizado, sino que también es más universal, pero también se menciona para qué es utilizada.
2D Pocket¶
Se utiliza esta operación para realizar un fresado de cavidades. En este caso se realizan dos: una para el rebaje en forma de cruz y para el rebaje previo a los agujeros pasantes. A continuación se ejemplifica con la primera de ellas.
Como punto de partida, en la pestaña Tool, se selecciona la fresa a la que se hizo referencia anteriormente ( Ø⅛” Flat Endmil) y desactiva el uso de refrigerantes. Los parámetros Feed y Speed son los correspondientes al preset por default del programa.
En la pestaña Geometry se selecciona para configurar la orientación de la herramienta. Se selecciona para el eje Z la cara correspondiente a la vista superior y para lo que es el origen mediante el método de Stock box point, se selecciona un vértice ubicado en una esquina. Este criterio se mantiene para todas las configuraciones.
Posteriormente, en la pestaña Heights, donde se configuran las alturas en las que el CNC se moverá, se ingresan los siguientes parámetros
- Clearance height: Top height, offset 10 mm
- Retract height: Top height, offset 05 mm
- Feed height: Top height, offset 05 mm
- Top height: Stock top, Highest of selected, offset 0 mm
- Bottom height: Lowest of selected, Sock bottom, Model Bottom, offset 0 mm
En la pestaña Passes se selecciona la opción Multiple depths y se le asigna un valor de 1 mm al Maximum roughing stepdown.
Drill¶
Para el seteado de las perforaciones que serán taladradas, se realizan las configuraciones de la herramienta mencionadas anteriormente en la pestaña Tool y se setea de igual forma en Geometry, salvo que se seleccionan simultáneamente las cuatro perforaciones a realizar. En la pestaña Heights inicialmente se le asignaron los siguientes valores:
- Clearance height: Top height, offset 10 mm
- Retract height: Top height, offset 05 mm
- Feed height: Top height, offset 05 mm
- Top height: Stock top, Hole top, offset 0 mm
- Bottom height: Hole bottom, offset 0 mm
2D Contour¶
Esta operación es utilizada en dos ocasiones distintas:para el corte exterior del contorno de la pieza y para el corte interior de la pieza de forma circular.
Una vez configuradas las distintas operaciones se procede a simular las distintas operaciones que el CNC llevaría a cabo, como paso previo a generar el código .CN.
Error 1¶
Al hacer dicha simulación se encuentra con un mensaje de error correspondiente a la realización de las 4 perforaciones del taladrado, denominado Rapid move into stock.
Luego de chequear los distintos parámetros correspondientes a la operación de taladrado y tratar de comprender el error, se opta por corregir las alturas de seguridad, que pasan de 5mm a 10mm. También se selecciona solamente la opción de model bottom, para que la Bottom height sea en todos los casos de -11.
De esta forma se puede llevar a cabo la simulación sin error alguno, por lo que se procede a postprocesar la configuración realizada.
Postprocesado¶
Para la realización del postprocesado se selecciona la opción de Post el postprocesador Easel.
Sin embargo, al querer completar el proceso Fusion notifica que no se pudo completar el postprocesado. Al querer revisar el error en el archivo, se observan los siguientes mensajes:
Error 2.a¶
El primero de los errores que figuran en el archivo obtenido indica que Work offset has not been specified. Luego de hacer distintas pruebas, se opta por buscar el error en internet, a lo que en un mensaje del Foro de Fusion se encuentra el error y su solución: cambiar en el setup general el valor de WCS Offset de 0 a 1.
Error 2.b¶
Al intentar post procesar nuevamente la configuración realizada, los demás errores presentes en el intento anterior se mantienen presentes.
Nuevamente, luego de experimentar soluciones infructuosamente, volver a generar las operaciones con errores y buscar el problema, se da con la solución en el Foro de Fusion. El problema se debe a que en el setup general del archivo no se seleccionó la orientación ni el eje Z ni el X. Para eso se sigue el criterio con el que se selecciona la orientación de la herramienta en las distintas operaciones. De esta forma, la orientación de la herramienta general se condice con la de las distintas operaciones.
Resultado¶
Como resultado de las configuraciones realizadas, se logra realizar el setup del archivo y obtener el código .nc.
Conclusiones¶
A partir de la realización del MT08 pude profundizar en conocimientos de tecnologías de CNC con las que ya tenía experiencia y había utilizado. Asimismo, en relación al ejercicio propuesto, me fue útil para poder aprender a desarrollar el seteo de un archivo para CNC, ya que solamente había desarrollado productos para fabricación en esa tecnología y preparado archivos e indicaciones para este fin, pero no había sido responsable de configurarlo.
Respecto al ejercicio en particular, destaco el aprendizaje de realizar una correcta configuración de los planos en un principio para evitar potenciales errores.
Observaciones¶
A partir del feedback recibido en este módulo, se reordena la operación destinada al corte del exterior de la pieza (2D Contour), ya que como había sido configurada sería la primera operación a realizar lo que, al querer realizar las siguientes, la pieza quedaría suelta, impidiendo así su mecanizado y siendo potencialmente peligrosa. Es por ese motivo que se vuelve a cofigurar el mecanizado del modelo, obteniendo un nuego código .nc.
Para cambiar el orden de las operaciones, solamente es necesario en el programa Fusion buscar una deseada en el desplegable de Setups, arrastrarla y colocarla en el orden deseado. En este caso en particular, será la última operación en realizarse.
Una vez realizado ese ajuste, se realiza el postprocesado necesario para obtener el archivo .nc, que se puede descargar a continuación.
Descargar archivo .nc Revisado- MT08