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Stratégies d’Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

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Vous avez une machine CNC, et vous utilisez Fusion 360 pour concevoir vos pièces. Le truc, c’est que les 2, séparément, marchent très bien (enfin, j’espère pour vous 😆 ) La où les choses se compliquent un peu, c’est au moment où il faut utiliser l’atelier Manufacture de Fusion 360 pour sélectionner les chemins d’outils usinant votre pièce, puis générer le GCode à envoyer à votre machine.

Ne sachant pas quelle machine vous avez, cet article ne va pas adresser des questions particulières, comme les vitesses d’avance et vitesse de coupe. Il y a d’autres articles sur le Blog qui peuvent vous aider dans ces réglages.

Nous n’allons pas non plus parler de post-processeur spécifique, mais utiliser celui pour GRBL comme exemple. GRBL est un peu le plus petit dénominateur commun, en termes de capacités à interpréter le GCode, puisqu’il tourne sur un Arduino 8 bits. Si vous ne trouvez pas de post-processeur correspondant mieux à votre machine, essayez GRBL, il y a de fortes chances que ça fonctionne.

2D, 3D, qui, que, quoi?

Une des question qui revient le plus souvent lorsqu’on débute en fraisage CNC porte sur la différence, dans Manufacture, entre les opérations 2D et 3D.

Pour une machine “classique”, avec les axes X, Y et Z, la différence tient au fait que, lors des opérations 3D l’axe Z peut varier pour une MÊME passe, alors que pour les opérations 2D, Z va être constant sur toute la passe.

Cette différenciation est un peu “caricaturale”, puisqu’il y a (comme toujours), des exceptions. On peut bien sûr, selon la pièce, combiner des opérations 2D et 3D pour un même usinage.

2019 03 26 13 30 21 Autodesk Fusion 360 Startup License 145x300 - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie. 2019 03 26 13 30 57 Autodesk Fusion 360 Startup License 119x300 - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

Nous reviendrons en détail sur ces différentes opérations, mais on va commencer par le commencement, c’est à dire la préparation du travail à effectuer sur notre pièce de matériau brut.

Fusion 360 appelle ça “Setup”. Il peut y en avoir plusieurs pour une même pièce, notamment si on doit la retourner, mais les principes décrits vont s’appliquer pour tous vos setups.

Drilling (perçage) fera l’objet d’un autre article.

Setup et Stock

-1- Stock

La première chose à faire (de mon point de vue), même si les onglets ne sont pas dans cet ordre, est de déterminer les dimensions de la pièce de matériau brut que vous allez usiner. Le terme utilisé par Fusion est “stock”, et c’est donc cet onglet que nous allons examiner en détails.

2019 03 26 13 45 38 Autodesk Fusion 360 Startup License 1 - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie. Tout d’abord, la liste déroulante “mode” permet de choisir COMMENT on va déterminer les dimensions du matériau brut.

Sur l’image ci-dessus, le mode est “ relative size box”, c’est à dire que Fusion 360 détermine les dimensions de cette “boite” en fonction du modèle à usiner, et des décalages (offset) indiqués. Les dimensions X, Y et Z sont indiquées dans la partie inférieure du dialogue.

Si l’on clique sur cette liste déroulante, on obtient la totalité des différents modes possibles, ainsi qu’une aide visuelle expliquant mieux ce à quoi chacun de ces modes correspondent: 2019 03 26 13 46 13 Autodesk Fusion 360 Startup License 1 - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

Si vous sélectionnez “Fixed Size Box”, au lieu de relative, vous indiquez  vous-même les dimensions du matériau brut (ce qui sera sans doute le cas le plus courant). On retrouve les mêmes choix entre relatif et fixé pour les cylindres et les tubes. Finalement, on peut choisir “from solid”, c’est à dire depuis un volume Fusion 360. Cette option correspond à la découpe de pièces dans un panneau, par exemple.

Ici, nous avons un setup différent, pour la même pièce, avec une “boite” de taille fixe, et la pièce à travailler positionnée à l’intérieur du matériau brut “en bas à gauche”. 2019 03 26 14 02 16 Autodesk Fusion 360 Startup License 2 - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

Les décalages indiqués vont permettre d’usiner le périmètre extérieur de la pièces sans gaspiller trop de matière. Si l’on partait d’un bloc déjà surfacé, on pourrait très bien mettre offset à zéro. Il n’y a pas d’offset indiqué en Z, puisque l’on demande à Fusion de mettre la pièce à égale distance (center), du dessus et du dessous de la pièce brute. Cela va permettre d’usiner toutes les faces, mais il va falloir retourner la pièce pour surfacer le dessous.

-2- Setup

Voyons maintenant le premier onglet, setup.

Tout d’abord, il est possible de sélectionner une machine, et de l’éditer, en indiquant ses dimensions et diverses autres caractéristiques. Je ne l’ai as encore fait, ce n’est pas du tout une étape obligatoire, même si l’indication de surface maximum de travail, par exemple, aidera Fusion à nous alerter si l’on cherche à usiner une pièce trop grande.

2019 03 26 14 22 37 Autodesk Fusion 360 Startup License - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

Ensuite, on doit déterminer le type d’opération à effectuer. On a le choix entre Milling (Fraisage), Turning (tournage ou tournage/fraisage), et Cutting (découpe).  Cette suite d’articles concerne le fraisage, dans un premier temps..

On arrive ensuite à la partie la plus importante, Work Coordinate System ( Système de Coordonnées de Travail), dont il nous faut déterminer l’orientation et l’origine.

Une machine CNC peut (si vous avez des fins de course et une fonction “homing”) travailler selon 2 systèmes de coordonnées: un système de coordonnées “absolues” (physiques, si vous voulez), et un système de coordonnées relatives (de “travail”).

Le système absolu permet au code de savoir où se trouve votre fraise par rapport aux limites et dimensions de la machine.

Le système relatif travaille par rapport à un point origine X0, Y0, Z0, dépendant de la pièce à travailler, que l’on va déterminer avec Fusion.

La machine, bien sûr n’a aucune idée de la position de ce point (mais on va le lui indiquer…). Il est donc possible, si on ne fait pas attention, de dépasser les limites physiques de la machine, si on indique en coordonnées relatives un point situé à l’extérieur de la zone de travail. Mais un peu de bon sens permet généralement d’éviter ce genre de problème.

Si vous avez conçu votre pièce dans Fusion avec le Z en haut, comme c’est maintenant le défaut, vous ne devriez pas avoir de difficultés ici, il doit suffire d’indiquer “Model Orientation”. Autrement, il peut être nécessaire d’indiquer où est l’axe X.

Par convention, sur une machine CNC, l’axe X est la plus grande longueur (gauche droite), l’axe Y est la largeur (avant, arrière), et l’axe Z la hauteur.

2019 03 26 14 42 07 Autodesk Fusion 360 Startup License - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie. Selon les cas, et selon votre modèle, vous pouvez choisir de sélectionner X et Y (des arêtes sur votre pièce), Fusion déduira la position de Z. Si Z pointe vers le bas (ou un autre des axes), vous pouvez cocher la case Flip … axis pour faire en sorte que toutes les flèches pointes dans les bonnes directions. Une fois les coordonnées orientées convenablement, vous pouvez sélectionner le point origine, point sur lequel vous devrez amener la pointe de la fraise avant de commencer (et de remettre, sur la machine, les axes X, Y et Z à zéro).

2019 03 26 15 09 45 Autodesk Fusion 360 Startup License - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.Le plus souvent, le point choisi sera un point sélectionné sur la “boîte” représentant le matériau brut. Après tout, c’est logique, puisque c’est ce que vous positionnez et fixez sur votre machine.

Sélectionner un point sur le modèle n’a pas vraiment de sens dans ce cas. Ce pourrait être le cas, si vous faites un nouveau setup, pour graver du texte sur une pièce déjà usinée, par exemple.

Méfiez-vous du “Model Origin”, qui va utiliser le point origine dans MODEL, comme point origine pour vos coordonnées d’usinage. Il y a très peu de cas où il sera possible d’amener la pointe de la fraise sur un point du matériau brut correspondant.

Au moment de la sélection (ici stock box point), les différents points possibles sont montrés sur la boîte. Les points à mi-hauteur ne sont pas très utilisables.

Le plus souvent, on utilise le point dessus et au milieu, facilement identifiable sur le matériau en traçant les diagonales, ou bien l’un des coins, toujours dessus.

Pour une raison particulière, on peut vouloir utiliser un des points au bas de la ”boîte”, mais nous aurons l’occasion de parler de ce cas particulier dans le futur.

2019 03 26 15 17 41 Autodesk Fusion 360 Startup License - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

Finalement, Model nous permet de sélectionner quel objet de notre conception nous voulons usiner. ce peut être un (ou plusieurs) bodies ou components. Évidemment, si, comme dans l’exemple utilisé ici, il n’y a qu’un seul body, le choix est restreint…. 😉

Enfin, nous pouvons sélectionner (Fixture) ce qui, dans notre modèle est destiné à faire tenir notre pièce (à condition évidemment de l’avoir modélisé) sur notre fraiseuse, de manière à ce que, lors du calcul des différentes passes, Fusion puisse nous alerter d’un éventuel conflit. Le sujet est suffisamment important pour justifier un future article.

Cette “mise en bouche” sur l’usinage avec Fusion 360 se termine ici, merci d’avoir lu jusqu’au bout. N’hésitez pas pour les question  et commentaires, le Forum Le Bear CNC étant le lieu approprié pour cela. merci, et à bientôt, pour de nouvelles aventures….  Ha, au fait, tous les articles du blog sont “convertissables” en PDF et imprimables. Voir en haut de page.

2019 03 26 15 44 47 Vitesse et Avance  Trouver le Point d’Equilibre pour Usiner Bois et Plastiques.  - Stratégies d'Usinage 2D et 3D dans Fusion 360 Manufacture. 1ère partie.

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