Stap-voor-stap gids: Stuurwielvorm bewerken met Fusion 360

Als deel van onze "Hoe te bewerken" serie, leg ik in deze post uit hoe een stuurwielvorm te bewerken met de geïntegreerde CAD en CAM mogelijkheden van Autodesk Fusion 360. Als je de vorige posts van deze serie nog niet hebt gelezen, kun je ze via de onderstaande links bereiken:

• Hoe een wielnaaf te bewerken
• Hoe een spiderplaat te bewerken

Setups

Het startpunt voor dit onderdeel was het ruwe blok materiaal dat je in de onderstaande afbeelding ziet. In dit geval koos ik voor Aluminium 6082. Ik besloot dit onderdeel te bewerken op een DMG Mori DMU 60eVo linear, in het Birmingham Technology Centre.

De volgende stap was te beslissen welke kant we eerst zouden bewerken. De meest logische optie was om aan de bovenkant te beginnen, die je aan de linkerkant van de onderstaande afbeelding ziet.

Feitelijk is het zinvol om het grootste deel van het materiaal tijdens de eerste setup te verwijderen, rekening houdend met toolverstaging. Bovendien zorgde de keuze om eerst aan deze kant te werken ervoor dat we trillingen konden minimaliseren zelfs met relatief hoge voedingen en snelheden in de gebieden die het meest werk vereisten.

Werkspanning (Work Holding)

Net als bij de meeste andere onderdelen die ik bewerk, gebruikte ik een Lang-schroef om het billet te spannen. Dit gereedschap garandeert betrouwbare en trillingvrije spanning, met slechts 3 mm materiaal nodig om te klemmen. Lang-schroeven staan ook heruitlijning van een component toe binnen een 5-micron tolerantie. Dit maakt processen hoog herhaalbaar, vergeleken met meer klassieke spanningsmechanismen.

Voor Setup 1 gebruikten we het krimpmechanisme, wetend dat dit sporen op de zijkanten van het gedeeltelijk bewerkte onderdeel zou achterlaten. Voor Setup 2 stelden we de parallelle kaken in, omdat we natuurlijk geen sporen op het afgewerkte onderdeel wilden.

Gegeven de geometrie van het onderdeel en de veelzijdigheid van de Lang-schroef, hoefde ik niet over een fixture na te denken, omdat ik er geen nodig had om het onderdeel volledig te bewerken.

Ruwwfrezen (Roughing)

Tijdens de eerste setup was het hoofdomtegel om te ruwfrezen het concave oppervlak dat de bulk van onze stuurwielvorm uitmaakt. Terwijl ik normaal platte of bolneus frezen gebruik voor mijn ruwfreesoperaties, koos ik in dit geval voor een combinatie van 2D Adaptive Clearing met een 8 mm Bol gereedschap. Op deze manier vermied ik het draaien van semi-afwerktoolpaden. Deze zouden vereist zijn geweest als ik een plat gereedschap had gekozen om een concave regio te bewerken, omdat er na de clearing-passen veel meer materiaal over zou zijn gebleven.

Voor de buitenvorm gebruikten we een 16 mm End Mill. Omdat de voorraad die we bestelden slechts 26 mm hoog was, konden we ons met een enkele pass rond het onderdeel heen werken. Door zowel spindelsnelheid als voedsnelheid laag te houden, kregen we een uitstekende oppervlakteafwerking op de buitenkant zonder afwerkpasses. Voor een uitstekend resultaat, probeer je gereedschap zo kort mogelijk te houden, om de rigiditeit te verbeteren!

Afwerken (Finishing)

Voor de meeste concave regio's gebruikte ik een 4 mm Bol gereedschap voor mijn afwerktoolpaden. Zoals hierboven vermeld, was er na het ruwfrezen op de hoofdvormregio niet veel materiaal over. De stapover die ik voor deze toolpad gebruikte was 0,2 mm, om een geweldige oppervlakteafwerking te krijgen zonder polijsten.

Er was echter nog vrijwat programmering te doen om de Autodesk "A" af te werken. Voor de binnenkant gebruikte ik een 2 mm End Mill met een 2D pocket toolpad. Voor de vrijvormige vorm van de A gebruikte ik een 2 mm Bol gereedschap in combinatie met een Scallop toolpad. Ik ging voor een heel fijn stapover voor deze strategie, alleen 0,05 mm, om een uitstekende afwerking te krijgen.

Voor de gegraveerde tekst op Setup 2 gebruikten we dezelfde 2 mm Bol, dit keer met een Trace toolpad, de tekst projecterend op de platte achterkant van het onderdeel. Ik vind Trace een uitstekend toolpad qua gebruiksgemak en algehele outputkwaliteit. Je zou het vaker moeten gebruiken als je dat niet al doet!

Tot slot, voor de affaseringen op de gaten en rondom het onderdeel, gebruikte ik een 2D Contour toolpad met een Affaseringsgereedschap. Affaseren van scherpe randen is standaardpraktijk in de productie, omdat het het risico op letsels minimaliseert bij het aanraken van het onderdeel.

Conclusie

De totale snijtijd voor het onderdeel was ongeveer 1,5 uur. Zoals je misschien verwacht, besteedde ik het grootste deel van deze tijd aan Setup 1, aangezien Setup 2 slechts 15 minuten van de totale snijtijd uitmaakte.

Fusion 360 geïntegreerde CAD/CAM-tools maakten het hele ontwerp- en productiewerkstroom snel en naadloos, omdat het gemakkelijk was om workspaces te switchen wanneer nodig. Als je dit wilt proberen, maar de software nog niet geprobeerd hebt, kun je een gratis proefversie downloaden via deze link.

Ik hoop dat deze post je geholpen heeft om meer te leren over hoe een stuurwielvorm te bewerken. Blijf op de hoogte voor meer "Hoe te bewerken" posts!