Spiderplaat bewerken meesteren met Fusion 360: Gedetailleerde tutorial

Na je alles te hebben verteld over het ontwerp- en productieproces achter de Wielnaaf component, ga ik vandaag gedetailleerd uitleggen hoe een Spiderplaat te bewerken zoals in de onderstaande afbeelding, gebruikmakend van de geïntegreerde CAD en CAM mogelijkheden van Autodesk Fusion 360. Als je bewerkingsbeelden wilt zien van het daadwerkelijke bewerken van het onderdeel, bezoek deze link.

Setups

Zoals ik in de post over de Wielnaaf vermeldde, is de keuze welke kant eerst te bewerken een van de meest cruciale beslissingen die een CAM-programmeur moet maken. In dit geval had ik geluk, want het onderdeel is vrijwel symmetrisch ten opzichte van het XY-vlak, wat betekent dat ik elke kant eerst had kunnen bewerken. Het ontwerp van het onderdeel bevatte zes vrijheidsgaten en twee dopgaten. Dit was een enorme hulp om ervoor te zorgen dat het onderdeel correct gepositioneerd en gespannen was tijdens de twee setups die nodig waren om het volledig te bewerken. Uiteindelijk koos ik ervoor om de onderkant van het onderdeel eerst te bewerken, de linkerzijde van de onderstaande afbeelding, waar je ook de QR-code ziet die ik gelaserd heb.

Werkspanning

Voor dit onderdeel besloot ik het originele billet in een Lang-schroef te spannen, een uitstekend gereedschap dat betrouwbare en trillingvrije spanning garandeert, terwijl het slechts 3 mm materiaal nodig heeft om te klemmen. Lang-schroeven staan ook heruitlijning van een component (na verwijderen en terugplaatsen) toe binnen een 5-micron tolerantie. Dit maakt processen hoog herhaalbaar, vergeleken met andere spanningsmechanismen. Aangezien ik van plan was 10 billets op te schonen voordat ik met de echte programma's begon, maakte dit mijn leven veel gemakkelijker bij het controleren of ik de blokken correct uitlijnde voordat ik mijn toolpaden startte.

Een ander essentieel aspect bij het fabriceren van elk onderdeel is de keuze van een fixture. In dit geval, omdat het onderdeel aan beide uiteinden plat is, was het gemakkelijk om een eenvoudige plaat met 8 gaten te ontwerpen: zes voor de vrijheidsgaten en twee voor de dopgaten. Ervoor zorgen dat de fixturegaten correct uitgelijnd zijn met die op het onderdeel is cruciaal, zelfs voor "eenvoudige" 2.5D componenten als de Spiderplaat. Dubbelcheck voordat je je programma start!

Ruwwfrezen (Roughing)

Tijdens de eerste setup, voor de externe ruwfrezen van het onderdeel, gebruikte ik 2D Adaptive Clearing met een 16 mm End Mill. Het algoritme achter deze toolpad zorgt ervoor dat ik de volledige fluit van de frees kan gebruiken voor het weghalen van materiaal. Dit betekende dat ik de buitenkant met één enkele pass kon ruwfrezen (zeker weten dat je voldoende snijdlengte op je gereedschap hebt voordat je dit doet!). Deze strategie laat de frees onder constante belasting, door de invalshoek tussen het gereedschap en het materiaal constant te houden. Dit resulteert in veel veiliger en sneller ruwfrezen, vergeleken met meer traditionele strategieën.

Stralenanalyse (Radii analysis)

Ik bewerk het onderdeel uit Aluminium 6082, op een DMG Mori DMU 60eVo linear. Zelfs als de keuzes voor machine en materiaal zijn vastgelegd, is het nog steeds heel belangrijk om een grondige geometrieanalyse uit te voeren op het onderdeel, aangezien de aanwezige stralen de maximumgrootte van het gereedschap dicteren dat je mag gebruiken voor je toolpaden. In dit geval, in beide setups, besloot ik 2D Pocket toolpaden met een 12 mm End Mill te gebruiken voor alle open zakken, omdat ik een minimumstraal van 7 mm vond, wat betekende dat ik ze met mijn 12 mm gereedschap kon bewerken zonder aan de zijkanten in te snijden (gouging). Als je meer details wilt over hoe het juiste gereedschap voor je interne stralen te kiezen, zie deze post over hoe interne hoeken te bewerken.

Afwerken (Finishing)

Een lastig aspect van dit onderdeel was dat ik het onmogelijk vond om de affaseringen aan de onderkant van de open zakken met een affaseringsgereedschap te bewerken, omdat het aan de zijkanten zou insnijden (gouging). Daarom besloot ik die affaseringen te bewerken met een 2 mm Bol en een Scallop toolpad, zoals je in de onderstaande afbeelding ziet.

Ik koos dezelfde combinatie van 2 mm Bol gereedschap en Scallop toolpad voor het Autodesk-logo in het midden van het onderdeel, gecombineerd met een Adaptive Clearing strategie voor de vrijvormige zak rondom het logo.

Tot slot, voor de affaseringen op de gaten, aangezien er geen risico op gouging was, gebruikte ik een 2D Contour toolpad met een Affaseringsgereedschap. Ik gebruikte dezelfde combinatie van gereedschap en toolpad voor alle andere affaseringen op het onderdeel. Ik vond dat 2D Contour echt goed werkt voor affaseringen, omdat het snelle programmering en snijden toestaat, zonder tijd te besteden aan het maken van schetsen om mijn toolpad te sturen.

Conclusie

De totale snijtijd voor het onderdeel was ongeveer 45 minuten, maar het complete proces duurde iets langer, rekening houdend met dat ik de boutposities halverwege elke setup moest wisselen, om 4 zakken (en bijbehorende gaten) tegelijk te bewerken.

Ik hoop echt dat je deze post nuttig vond en nu geleerd hebt hoe een Spiderplaat te bewerken.

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