Ordre de découpe CNC : poches avant le profil extérieur

Le profil extérieur est l’opération qui transforme une pièce brute en pièce libre. Si vous le découpez en premier, les trous, les poches et les arêtes restantes n’ont plus de référence machine fiable en commun. La réponse courte est l’ordre de découpe CNC : usinez d’abord toutes les caractéristiques internes, puis découpez le profil extérieur avec des attaches ou une peau finale qui maintient la pièce jusqu’à la dernière passe.

Commencez la configuration FAO à partir de la feuille, pas de la pièce

Ouvrez le fichier dans l’espace de travail Manufacture de Fusion et créez Setup > New Setup. Définissez délibérément Model Orientation et Origin, puis définissez le brut sous l’onglet Stock. Pour le travail en feuille, Relative size box est pratique, mais une boîte de brut mesurée est plus sûre lorsque les bords serviront de références.

Le brut doit décrire ce qui se trouve physiquement sur la machine, et non les dimensions du modèle fini. Si la feuille a une épaisseur de 18 mm, tenez compte de cette épaisseur réelle, du surfaçage de la plaque martyr et de toute surface supérieure irrégulière. Placez l’origine du WCS à un coin ou à un autre point que vous pouvez palper ou toucher de façon constante. L’origine n’a pas besoin de se trouver à l’emplacement d’origine du dessin du modèle.

Avant de créer une trajectoire d’outil, vérifiez trois éléments dans la configuration :

• La direction Z pointe à l’opposé de la plaque martyr.
• Le brut couvre tout le modèle avec suffisamment d’espace pour les brides et la trajectoire de la fraise.
• Le dessous du modèle se trouve au-dessus du dessous du brut, ou coïncide avec celui-ci, selon ce que votre machine attend.

Une vérification utile consiste à activer l’affichage du brut et à faire pivoter la configuration. Si le modèle semble sortir partiellement du brut ou se trouver sous sa face inférieure, arrêtez-vous là. Un ordre d’opérations parfait ne peut pas corriger une mauvaise configuration.

Usinez les trous et les poches pendant que la feuille maintient encore la pièce

Les premières opérations concernent les caractéristiques internes. Dans Fusion, utilisez 2D Hole pour les trous percés ou alésés pris en charge, 2D Pocket pour les zones en retrait et 2D Contour pour les découpes internes qui nécessitent un périmètre usiné. Sélectionnez la géométrie à partir du modèle, puis examinez l’aperçu plutôt que de vous fier au nom de l’opération.

Pour une poche, définissez la sélection Geometry, puis vérifiez l’onglet Heights. Top Height fait normalement référence à la face sélectionnée ou au dessus du brut, tandis que Bottom Height définit le fond de la poche. Un décalage inférieur peut laisser un fond voulu; une poche traversante doit passer à travers le brut de la petite quantité que votre maintien et votre plaque martyr peuvent tolérer. Ne considérez pas cette profondeur supplémentaire comme universelle. Elle dépend de l’épaisseur du brut, de la précision de Z et du risque que la fraise touche la plaque martyr.

Pour une opération de perçage, vérifiez le diamètre du trou par rapport au diamètre de l’outil et à la capacité de la machine à l’interpoler ou à le percer. Un petit trou réalisé avec une grosse fraise en bout n’est pas la même opération qu’un trou percé. L’outil, l’évacuation des copeaux, la vitesse de rotation de la broche, la vitesse d’avance et la profondeur du trou influencent tous la possibilité que les copeaux s’accumulent dans la coupe.

Notre ordre d’opérations habituel dans le fichier est le suivant :

1. Trous percés ou interpolés qui facilitent le positionnement ou la fixation.
2. Poches profondes et découpes internes étroites, pendant que la feuille offre un soutien maximal.
3. Poches peu profondes et grandes zones internes.
4. Contours et découpes internes.
5. Le profil extérieur en dernier.

L’ordre exact parmi les quatre premières opérations peut changer. La règle fixe est qu’elles précèdent le profil extérieur. Les trous et les poches sont usinés avant le profil extérieur parce que la feuille maintient encore la pièce par rapport à l’origine de la machine et au système de maintien.

Le point où la plupart des configurations divergent

La plupart des débutants créent un 2D Contour pour le bord extérieur, appuient sur Calculer et l’exécutent avant de réfléchir aux attaches. C’est la divergence de configuration qui compte ici. Une pièce qui a été découpée n’est plus positionnée par rapport à la machine. Elle peut sembler être au même endroit, mais la force de coupe, les vibrations, un copeau détaché ou un changement de dépression peuvent la déplacer. Une opération de poche ultérieure peut alors être correcte dans le fichier, mais incorrecte sur le matériau.

Le profil extérieur doit être placé à la fin de l’ordre des opérations. Dans l’onglet Geometry du contour, sélectionnez le bord extérieur, confirmez la direction de la flèche et choisissez un côté de trajectoire qui place la fraise à l’extérieur de la limite finale. Un mauvais côté modifie la dimension de la pièce d’environ le rayon de la fraise, ce qui suffit à ruiner un ajustement.

Utilisez les commandes Tabs dans l’opération de contour lorsque la pièce a besoin d’un maintien mécanique. Définissez la largeur, la hauteur et la quantité des attaches selon le matériau, la dimension de la pièce, la charge sur la fraise et la sécurité avec laquelle vous pouvez les retirer. Des attaches trop petites se cisaillent pendant le profil; des attaches trop grandes entraînent un nettoyage inutile. Pour une feuille mince ou une pièce dont le périmètre est fragile, une peau inférieure restante peut être plus prévisible que quelques attaches hautes, à condition de planifier la passe de séparation finale.

Ne placez pas d’attaches sur des trous, des poches ou des bords qui doivent rester propres. Vérifiez la trajectoire d’outil par-dessus et par-dessous. La simulation de Fusion peut montrer si la pièce se sépare plus tôt que prévu, mais elle ne peut pas savoir qu’une bride bloque la fraise à moins que le dispositif de maintien soit modélisé ou pris en compte autrement.

Définissez la profondeur de coupe et les avances selon le matériau

Il n’existe pas de vitesse d’avance universelle pour ce flux de travail. L’avance dépend du diamètre de la fraise, du nombre de goujures, de la vitesse de rotation de la broche, du matériau, de la profondeur de coupe, de la rigidité de la machine, de l’évacuation des copeaux et de la charge de copeaux recommandée par le fabricant de l’outil. Un calcul de départ utile est le suivant :

feed rate = chip load × flute count × spindle speed

Utilisez la plage de charge de copeaux du fabricant de la fraise comme donnée de départ, puis réduisez l’engagement radial ou la profondeur avant d’effectuer une grande modification de l’avance. Une passe de poche sur toute la largeur charge davantage la fraise qu’une légère passe de finition. La colle du contreplaqué, le fil du bois massif, les plastiques et les feuilles composites peuvent chacun déplacer la plage utilisable dans des directions différentes.

Créez une opération d’ébauche et une passe de finition distinctes lorsque la qualité du bord ou le contrôle dimensionnel sont importants. Laissez une petite surépaisseur radiale pour le contour de finition, puis retirez-la avec une passe plus légère. La surépaisseur doit être assez grande pour laisser du matériau après le faux-rond et la déflexion, mais pas au point que la passe de finition devienne une autre coupe lourde.

Effectuez une petite coupe d’essai lorsque le matériau ou l’outil change. Mesurez le fond d’une poche, vérifiez un trou avec la fixation prévue et mesurez le profil extérieur après avoir retiré les attaches. Cet essai vous en dit plus que la copie d’une valeur d’avance provenant d’une autre toupie.

Simulez, post-traitez et vérifiez le fichier machine

Exécutez Actions > Simulate dans Fusion et activez la comparaison avec le brut si cette fonction est offerte dans votre version. Regardez la ligne du temps dans l’ordre. Les caractéristiques internes doivent apparaître avant que la limite extérieure ne disparaisse. Mettez en pause à la première passe du profil et confirmez que les attaches ou la peau inférieure relient encore la pièce à la feuille.

Examinez l’affichage Toolpath pour repérer les déplacements rapides au-dessus des brides, les hauteurs de retrait et la direction du contour final. Dans l’onglet Heights de la configuration, Clearance Height et Retract Height doivent dégager le système de maintien, et pas seulement le modèle. Ces valeurs dépendent de la machine et du dispositif de maintien; mesurez donc l’obstruction la plus haute plutôt que de reprendre une valeur par défaut.

Après avoir post-traité le G-code, ouvrez-le dans le logiciel de commande ou le logiciel d’envoi de G-code si cela fait partie du flux de travail de votre machine. Confirmez le post-processeur sélectionné, les unités, le décalage d’origine, les numéros d’outils et le comportement initial de Z. Une configuration Fusion correcte peut tout de même produire une mauvaise exécution si le post-processeur ou le décalage de la machine ne correspond pas au contrôleur.

À la machine, surveillez la première exécution. Commencez avec l’outil au-dessus de la pièce si votre contrôleur permet une simulation à vide sécuritaire, puis vérifiez le premier trou et la première poche avant d’autoriser l’opération de profil. Si la géométrie interne est incorrecte, arrêtez-vous avant que la feuille ne soit libérée. Une fois le profil extérieur traversé, la référence est perdue et un redémarrage n’est plus une continuation normale de la même configuration.

Questions fréquentes

Le profil extérieur peut-il parfois être découpé en premier?

Seulement si aucune opération ultérieure ne dépend du maintien de la pièce en position, ou si la pièce possède une autre méthode de positionnement qui reste fiable après la séparation. Pour le travail courant en feuille, découpez d’abord les caractéristiques internes et le profil extérieur en dernier. C’est le réglage par défaut le plus sûr, car la feuille fournit la référence et le maintien.

Faut-il utiliser des attaches sur chaque profil CNC?

Non. Une peau inférieure peu profonde, un maintien par dépression, des vis placées à l’extérieur de la trajectoire d’outil ou un autre dispositif de maintien peuvent être préférables. Les attaches sont utiles lorsque la pièce peut bouger après une coupe traversante, mais elles ajoutent du nettoyage et peuvent déformer un petit périmètre. Choisissez la méthode la moins dérangeante qui maintient la pièce en place jusqu’à la passe finale.

Pourquoi ma poche s’est-elle déplacée même si le G-code était correct?

La pièce peut s’être séparée pendant un contour précédent, la feuille peut avoir bougé dans le système de maintien ou l’origine de la configuration peut ne pas correspondre au décalage d’origine réel de la machine. Vérifiez d’abord la ligne du temps de la simulation, puis examinez les attaches, les brides, le contact avec la plaque martyr et le décalage de la commande avant de modifier les coordonnées de la trajectoire d’outil.

Nous fabriquons des pièces découpées à la CNC sur commande par l’entremise de The Boss Factory.