sabato 26 gennaio 2013

Fresatura CNC: Introduzione alla DeskProto

Fresatura CNC: Introduzione alla DeskProto

Intro
DeskProto vi permetterà di lavorare geometria 3D (STL), Disegno 2D (file DXF, AI, EPS) e rilievi in ​​3D basato su foto (qualsiasi file bitmap). Non è possibile creare una nuova geometria in DeskProto (non è un software CAD).
Fasi tipiche per creare un programma NC: Importazione di geometrie (.. File o formati come STL o dxf) - geometria Edit (traslazione, rotazione, ecc) - Inserire i parametri di fresatura (strategia, tipo di taglio, velocità, precisione, ecc.)
Poi DeskProto calcolerà i percorsi di fresatura risultanti che si può esportare la creazione di un file. Cnc.
Questo file utilizza Gcode, controllo numerico computerizzato (CNC) linguaggio di programmazione. E 'fondamentalmente una serie di istruzioni su dove, come e veloce attraverso quale percorso l'utensile da taglio deve muoversi. La situazione più comune è che un utensile da taglio viene spostato secondo queste istruzioni, tagliando il materiale in eccesso per lasciare solo il pezzo finito.
Infine si importa questo file (. Cnc) in wimpc per guidare la fresatrice FabLab di ...
Confronta geometria di percorsi utensile
Lavorare con DeskProto all'inizio è una prova e processo di errore. Usando le sue capacità di simulare i percorsi utensile che ne derivano, si può praticamente provare diverse strategie, strumenti e parametri prima di mulino l'oggetto con la macchina cnc del FabLab di.
Questo è un punto molto importante per tutti i principianti: quando si aggiungono, eliminare, cambiare o modificare qualsiasi operazione alla geometria, è necessario monitorare visivamente (con le opzioni di visualizzazione), i percorsi utensile risultanti che il CNC eseguirà. Questo processo di osservare le differenze tra la geometria originale (progettato in un software cad) e le conseguenti percorsi utensile in DeskProto, vi guiderà a capire se le operazioni di taglio che si sta preparando, corrisponderà alla forma desiderata da scolpire con la fresatura macchina. Questa è la strategia di base per imparare a cnc di fresatura.

geometria originale geometria + percorsi risultanti

Abbiamo scelto di vedere la geometria e / o percorsi utensile nella finestra dal menu Visualizza per confrontare
DeskProto offre una procedura guidata semplice per creare rapidamente il progetto di fresatura. Dopo aver completato la procedura guidata, ci sono alcune impostazioni manuali che possono essere modificati. Per questo tutorial esamineremo alcune configurazioni di base che si può fare manualmente, evitando la procedura guidata per il momento. Una volta che si dispone di una rapida rassegna di possibilità di editing del software, è possibile utilizzare la procedura guidata all'avvio per configurare più facile e veloce i vostri progetti di fresatura.
Procedura di base per la lavorazione 3D:
1. Controllo della geometria
Dopo aver caricato il file di geometria è possibile controllare la geometria ha dimostrato in DeskProto per confermare che è come ci si aspetta.
Le dimensioni possono essere controllate utilizzando le informazioni sulla geometria pulsante: il pulsante sulla barra degli strumenti DeskProto con il giallo [I].
Un modo semplice per controllare l'orientamento è quello di utilizzare un layout predefinito Viste: T / F / R / Def, al fine di vedere quattro viste: Superiore, Frontale, Destra e di default (3D).
2. Alcuni parametri che è possibile modificare per rendere le operazioni di taglio a destra.
Nel menu Parametri si vedrà che tre gruppi di parametri sono presenti: un gruppo chiamato "i parametri di progetto", uno chiamato "parametri" di parte e un altro chiamato "parametri di funzionamento".
È possibile modificare tutti questi parametri tramite l'albero di progetto: può contenere un progetto con una o più parti e per ogni parte una o più operazioni.
2,1 Modifica parametri di progetto
Parametri di progetto: Si può sostanzialmente modificare il nome del file di geometria e i nomi di tutte le Parti.
2.2 Modifica dei parametri di parte.
Parametri di parte definire la geometria da fresare. Una parte può essere un intero oggetto da macinare, o una parte di un oggetto da fresare ...
Quando si modificano questi parametri, nella scheda Generale, è possibile verificare che la macchina fresatrice corrisponde a quella che si sta utilizzando. Se non è il caso, è possibile modificarlo qui o tramite un menu più specifico: Biblioteca delle macchine. Nel FabLab abbiamo la High-Z S-720, ha scelto di default "High-Z S-1000" nel menu.
Altri parametri si possono cambiare sono l'orientamento del modello in X / Y / Z assi. Definire il segmento del modello che si desidera lavorare. Definire l'ambiente attorno al modello ... ecc
2,3 Modifica parametri di funzionamento.
I parametri di funzionamento sono i parametri di fresatura effettivi, quindi l'impostazione per il processo di fresatura.
Sgrossatura, finitura e Modellazione sono le operazioni tipiche per la fresatura di un oggetto.
Sgrossatura intende rimuovere rapidamente materiale (utilizzando una grande distanza percorso utensile), finendo per creare un modello accurato con una superficie liscia (utilizzando una piccola distanza percorso utensile), e la contornatura finale levigare passi maggior scala che può essere visibile, utilizzando l' strategia di "contorno Only".
Naturalmente sgrossatura deve essere fatto prima di finitura e Modellazione, così nel "albero del progetto" la sequenza delle operazioni può essere definito dall'alto verso il basso (in alto = primo, in basso = ultimo).
2.3.1 Scheda Generale

Cutter che è meglio prima dipende dalla geometria del modello. Si tratta di una ottimizzazione tra molti fattori: - velocità di taglio (una lama più grande può rimuovere il materiale più velocemente) - caratteristiche di geometria (per superfici a forma libera utilizzare un cutter a testa sferica, per superfici orizzontali e verticali utilizzare una fresa a punta piatta). - Qualità della superficie (una fresa a testa sferica più grande creerà una superficie più liscia) - piccoli dettagli (per i piccoli raggi interno una fresa piccola è necessaria) - altezza del modello (piccole frese sono a breve) - è possibile anche utilizzare la stessa fresa per tutte le operazioni o fare un cambio utensile a metà il processo di fresatura.
La Biblioteca di Cutters, nel menu Opzioni, è dove si può definire una nuova fresa, o modificare uno esistente per abbinare il vostro vero e proprio strumento.

Finestra Modifica di una fresa
Altrettanto importanti sono i parametri di precisione. Essi determinare l'accuratezza del modello, e anche il tempo necessario sia per il calcolo e la lavorazione.
Gli stessi concetti di base per definire la precisione destra sono la distanza e il passo di (distanza tra percorsi utensile e passo di lungo percorso utensile ) :
Il primo valore è la distanza tra ogni percorso utensile. Il secondo è la dimensione del movimento lineare, o passo, di ogni percorso utensile.
Questi parametri sono definiti valori di d / x, il che significa che il diametro della fresa diviso per un numero x. Per esempio, se si sceglie una distanza d / 3 per una punta a testa sferica del diametro di 6 mm, la distanza sarà 2mm. Di solito si dovrebbe scegliere lo stesso valore per entrambi i parametri.
Quindi la precisione (distanza orizzontale tra percorsi utensile) insieme con l'altezza di livello (quanto è profonda la taglierina può affondare nel materiale) determinare la quantità di materiale è stato rimosso per il percorso utensile. I valori di default di D / 5 (di precisione) e la metà della lunghezza di taglio della taglierina (altezza strato) andrà bene per il legno e cartone utensili. Le velocità di default farà pure. Per i materiali leggeri (schiuma, in legno chiaro) di precisione D / 3 lo farà, per materiali come plexiglas e alluminio valori più piccoli saranno necessarie. Si dovrà trovare i propri valori ottimali.
Infine, è importante capire che i valori di precisione utilizzati saranno arrotondati. Ad esempio: Nel caso la distanza tra i percorsi utensile è impostato a 1 mm e un cubo di 10,5 mm deve essere lavorata, allora questo non è possibile in quanto il modello di cubo risultante sarà 10 o 11 mm (DeskProto sarà infatti rendere 11).
Infine, i parametri di velocità dipende nel materiale scelto nel rapporto con la taglierina scelto.
Per i materiali morbidi è "meno importante", ma per i materiali duri questi parametri sono Fondament. Il modo migliore per trovare le impostazioni corrette è quello di cercare sul web per "velocità e grafico feed". E 'anche EASSy per trovare le formule per calcolare i valori corretti di questi parametri. Ci sono anche calcolatrici software. E, infine, m produttori di utensili ost fornirà vi consiglierà di velocità e dei mangimi per i loro strumenti basati su materiale ...

2.3.2 Strategia scheda
Un percorso utensile è una serie di movimenti che l'utensile da taglio come segue rimuove il materiale dal modello.
Essi sono creati in DeskProto con geometria CAD importata. Con la corretta geometria CAD una combinazione dei seguenti percorsi utensile si tradurrà in un oggetto efficiente lavorato e rifinito guardando.

Parallel
Rimuove parte del materiale da tutte le superfici. Il percorso utensile parallelo sposta l'utensile in passate parallele equidistanti nel piano X o Y attraverso la superficie. Come tutti i percorsi grezzi, taglia la superficie in più fasi Z. Percorsi utensile grezzi sono fatte con strumenti grossolani e le impostazioni al fine di rimuovere il materiale prima di tagliare una passata di finitura con le impostazioni più fini.

Impostazioni dettagliata parallelo sono le seguenti: lungo l'asse X significa percorsi paralleli all'asse X (Y costante così via), e lungo l'asse Y significa percorsi paralleli all'asse Y. Per ciascuno di questi punti due di partenza sono disponibili: frontale contro retro e sinistra contro destra. Inoltre un angolo con l'asse X può essere inserito per creare percorsi che non sono parallele a X e Y, ma sempre parallele tra loro.
Trasversalmente
Questo è lo stesso creando due operazioni in cui uno di essi usa parallela X, e l'altro utilizza parallela Y. Questa opzione è utile nel caso in cui il modello si vuole produrre deve avere una buona qualità superficiale: la scala effetto risultante dal parallelo X percorso utensile verrà rimosso dal percorso utensile parallelo Y e viceversa.
Blocco
La strategia di blocco predefinito è ottimale per diverse geometrie, come sarà minimizzare il numero di movimenti di posizionamento durante gli strati inferiori. Nella sgrossatura se la lama si sposta dall'esterno, ad un certo punto il materiale rimanente nel centro sarà tagliato sciolto. Questo pezzo di materiale sciolto può danneggiare il modello.
La strategia di blocco combina percorsi paralleli a X e Y ad una sorta di spirale rettangolare. Questi sono probabilmente i percorsi utensile più efficienti, molto adatti per la sgrossatura.
Circolare
percorso utensile mostra cerchi veri, proiettate sulla geometria 3D. Questa strategia può benissimo essere utilizzato per le geometrie rotonde, come gli anelli o coppe.
Radiale
Radial è il complemento di circolare: stesso Z-griglia, percorsi radiali perpendicolari circolare.
Il percorso utensile radiale taglia razze radiali fuori da un punto centrale. I raggi sono disposti ogni numero fisso di gradi. Come risultato, l'aumento di altezza e capesante accostamento laterale verso l'esterno. Anche se questo non è un percorso utensile ampiamente utilizzato, può portare a delle trame molto interessanti degni di esperimento.

Linea di galleggiamento
Lavorazione galleggiamento produce percorsi utensile su una costante Z-livello. Hanno una distanza fissa Z-in-tra ogni due percorsi utensile. Tale strategia è chiamata anche la lavorazione del profilo o Z-piano di lavoro.
Contorno
La Contour ultima strategia è l'unico che non fa parte della macchina completa: solo il contorno della geometria (contorno esterno) a livello ambiente viene lavorato.
Il percorso utensile contorno può essere utilizzato per avere il taglio dell'utensile lungo una curva. La curva può essere piana o 3D. Il percorso utensile contorno può essere usato come un clean-up pass per rimuovere smerlatura da una precedente operazione di fresatura superficie, per lisciare il modello.

2.3.3 Sgrossatura Tab

Altezza strato: invece di cercare di rimuovere tutto il materiale in una volta, sarà fatto a strati. L'altezza strato predefinito uguale per tutta la lunghezza di taglio della taglierina. Nella maggior parte dei casi è preferibile utilizzare una piccola personalizzato definita altezza strato, come con un materiale duro non si desidera utilizzare la taglierina sua lunghezza di taglio.
Per materiali leggeri come schiuma l'altezza può essere uguale o inferiore alla lunghezza di taglio della punta o fresa. Per i materiali di media come il legno mdf, compensato o solida che deve essere uguale o inferiore al diametro dei materiali bit.For forti come il perspex o in metallo è necessario utilizzare valori minori.
(Il primo strato inizia nella parte superiore del segmento. Quando il blocco è superiore a quella parte che si può impostare un segmento personalizzato parte con un più alto valore max Z).
Spessore della pelle definisce la profondità del materiale e per far essere rimosso durante la finitura. Lo spessore della pelle predefinita da utilizzare è 10% del diametro della fresa, che nella maggioranza dei casi sarà OK.
Per esempio, una fresa a testa sferica 6 mm e un legno tenero si potrebbe usare dire 5 Layer mm e 0,5 millimetri pelle.
Infine L'angolo di rampa viene utilizzata quando si inizia a macchina. Normalmente la fresa entra nel materiale in un movimento verticale verso il basso. Con questo parametro è possibile cmooth come le lame entra, per proteggere la rottura.
Dopo un operazione di sgrossatura è sempre bisogno di una seconda operazione che lavora l'area stessa più precisamente: l'operazione di finitura.
2.3.4 Bordi Scheda
In questa scheda è possibile modificare come il plotter lavoro il profilo del pezzo. Può funzionare dall'esterno, "extra per cutter" (tutto il materiale all'interno della parte sarà foglie). Dal centro del profilo, "No extra", taglierina taglierà metà del suo diametro interno e l'altra metà al di fuori della parte. E "Cutter rimane all'interno segmento", il che significa che la taglierina rende il contorno rimanendo all'interno della parte.
Calcola percorsi utensile
È possibile avviare i calcoli di fresatura premendo il pulsante Calcola percorsi utensile. Se la distanza e stepsize sono molto piccoli i calcoli fresatura avrà tempi più. Così, mentre la modifica e la verifica di parametri diversi, a volte è possibile utilizzare distanza momentaneamente più grande e passo di valori per andare a provare le cose più veloce DeskProto.
I percorsi utensile risultanti saranno disegnate in linee rosse. Ora è possibile vedere i movimenti di taglio che sarà fatto dal CNC, la sequenza di azioni, la profondità del taglio ... e, soprattutto, l'oggetto risultante che verrà fresato. È necessario modificare tutti i parametri fino a quando si vede che i percorsi utensile creerà la forma desiderata.
Alla fresatrice
Una volta che avete la forma desiderata risultante dalle percorsi utensile, è possibile esportare un file. Cnc tramite il pulsante "write NC-programma file".
Lavorazione 2D e lavorazione Bitmap
Lavorazione 2D è spesso usato per incidere loghi creati come un testo in 2D, senza informazioni di profondità nel ascia Z.

Logo originale (testo in 2D)

Logo originale (testo 2D) + percorso utensile
Si può vedere meglio il percorso utensile 2D come una penna-plotter funzionamento: la penna (ecco la taglierina) funziona su due livelli-Z. La penna tracciare delle linee a penna verso il basso livello, e nel mezzo si farà movimenti di posizionamento a pen-up di livello. Lo stesso accade durante la lavorazione 2D: il livello di lavorazione Z-valore definisce la penna verso il basso livello, e l'altezza libera circolazione nella terza scheda definisce la penna-up di livello.
Lavorazione Bitmap
DeskProto ha la capacità di macchina rilievi 3D basate su dati bitmap. DeskProto converte le informazioni 2D bitmap a una geometria 3D (a rilievo), e quindi calcola percorsi utensile più questa geometria.
La conversione è infatti molto semplice: ogni pixel ha un valore di grigio, che può essere nero, bianco o qualche in-tra tonalità di grigio. Questo valore di grigio verrà convertito in un valore di Z-. È necessario definire i livelli di Z per il nero e per il bianco, il tutto in-Z tra i livelli vengono calcolati automaticamente. Questo è chiamato Gray-valore di Z-altezza conversione.

Percorso utensile forma risultante grigio analisi dell'immagine valori

Il presente documento è un tentativo di fare una breve introduzione ai principi fondamentali di fresatura cnc con DeskProto. Dispone di informazioni provenienti da fonti diverse, di cui le principali sono il manuale di riferimento ufficiale e tutorial da DeskProto. È possibile scaricare i documenti originali a http://www.deskproto.com/

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