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Ebauche 3D adaptative est une stratégie d'ébauchage disponible pour le dégagement efficace de grandes quantités de matière. Cette fonction est unique en ce qu'elle garantit une charge d'outil maximale à tous les stades du cycle d'usinage et rend possible les coupes profondes, avec le flanc de l'outil sans risque de rupture.
La stratégie effectue d'abord une série de couches Z constantes à travers la pièce, puis les dégage par étapes, du bas vers le haut. L'outil étant capable de couper si profondément, le premier pas de chaque étape doit correspondre à la longueur de coupe effective de l'outil. Ensuite, le dégagement des couches intermédiaires se poursuit dans les couches peu profonds afin de maximiser l'efficacité de l'utilisation de l'outil.
Cette stratégie est extrêmement efficace pour l'usinage des noyaux, car elle utilise la forme du brut d'origine à l'effet maximal lors de l'usinage de l'extérieur vers l'intérieur vers la forme finie de la pièce.
L'option Ebauche 3D adaptative peut également être utilisée pour un effet exceptionnel pour l'usinage de la matière restante, lorsqu'un outil plus grand a précédemment éliminé une grande partie de la matière, mais qu'un outil plus petit est nécessaire pour accéder aux détails plus fins. Lorsqu'une trajectoire d'outil précédente est sélectionnée, cette stratégie tient compte de l'état du brut après les opérations d'usinage sélectionnées et se limite aux zones qui n'ont pas encore été usinées.
Niveaux de rétraction dans une trajectoire d'outil Ebauche 3D adaptative. Les numéros indiquent l'ordre dans lequel les niveaux Z sont usinés.
La profondeur d'une coupe peut être correspondre à la longueur de dent de l'outil. Jusqu'à 20 % du diamètre de l'outil peuvent être utilisés pour un pas latéral.
La profondeur de coupe peut correspondre, au maximum, à la longueur de dent de l'outil, et le pas latéral doit être limité à 5 % du diamètre de l'outil.
Il est recommandé que la profondeur de coupe corresponde à 1,5 à 2 fois le diamètre de l'outil (mais elle peut correspondre, au maximum, à la longueur de dent). Un pas latéral équivalant à 30 % du diamètre de l'outil est recommandé et, dans certaines circonstances, 50 % du diamètre de l'outil maximal sont réalisables.
Ces valeurs sont prévues pour les outils adaptés à l'ébauchage. Les outils à plusieurs dents ne doivent être définis, au maximum, qu'à la moitié des pas latéraux ci-dessus.
Type de lubrifiant employé avec l'outil.
Vitesse de rotation de la broche.
Vitesse de la broche exprimée en tant que vitesse de l'outil sur la surface.
Vitesse de rotation de la broche lors des mouvements de la rampe.
Avance utilisée dans les mouvements de l'outil.
Avance de coupe exprimée en tant qu'avance par dent.
Avance utilisée lors de la progression dans un mouvement de l'outil.
Avance utilisée lors de la sortie d'un mouvement de l'outil.
Avance utilisée lors de la réalisation de rampes en hélice dans le brut.
Avance utilisée lors de la plongée dans le brut.
Avance de plongée exprimée en tant qu'avance par tour.
Lors de l'utilisation d'un porte-outil, vous pouvez choisir parmi cinq modes d'arbre et porte-outil différents, en fonction de la stratégie d'usinage adoptée. Il est possible de gérer les collisions se rapportant à la fois à l'arbre et au porte-outil, et de définir des hauteurs de sécurité en conséquence.
Désactivé
Eloigner
Coupé
Détection de la longueur d'outil
Indique que l'arbre de l'outil sélectionné sera utilisé dans le calcul de la trajectoire d'outil afin d'éviter les collisions.
L'arbre de l'outil est toujours maintenu à cette distance de la pièce.
Indique que le porte-outil de l'outil sélectionné sera utilisé dans le calcul de la trajectoire d'outil afin d'éviter les collisions.
Le porte-outil de l'outil est toujours maintenu à cette distance de la pièce.
Le mode de limites spécifie la façon dont la limite de la trajectoire d'outil est définie. Les images suivantes illustrent l'utilisation d'une trajectoire d'outil radiale 3D.
Exemple 1
Exemple 2
Modes de limites disponibles :
Cube capable
Silhouette
Sélection
Le confinement d'outil permet de contrôler la position de l'outil par rapport aux limites sélectionnées.
Intérieur
La totalité de l'outil reste à l'intérieur de la limite. Par conséquent, il se peut que la surface délimitée par le contour ne soit pas entièrement usinée.
Intérieur
Centrer
La limite est circonscrite au centre de l'outil. Ce paramètre garantit que la totalité de la surface située à l'intérieur de la limite est usinée. Toutefois, les zones situées à l'extérieur des limites peuvent également être usinées.
Centrer
Extérieur
La trajectoire d'outil est créée à l'intérieur de la limite, mais le bord de l'outil peut se déplacer sur l'arête extérieure de la limite.
Extérieur
Pour décaler le confinement de limite, utilisez le paramètre Offset additionnel.
L'offset additionnel est un décalage appliqué aux limites sélectionnées et au confinement de l'outil.
Une valeur positive permet de décaler la limite vers l'extérieur, à moins que le confinement d'outil soit défini sur Intérieur, auquel cas une valeur positive entraîne un décalage vers l'intérieur.
Décalage négatif avec le centre de l'outil sur la limite
Absence de décalage avec le centre de l'outil sur la limite
Décalage positif avec le centre de l'outil sur la limite
Afin de vous assurer que le bord de l'outil chevauche la limite, sélectionnez la méthode de confinement de l'outil Extérieur et spécifiez une valeur positive faible.
Afin de vous assurer que le bord de l'outil se trouve complètement en dehors de la limite, sélectionnez la méthode de confinement de l'outil Intérieur et spécifiez une valeur positive faible.
Limite l'opération au simple enlèvement de matière qu'un outil précédent ou qu'une opération antérieure n'est pas parvenu(e) à réaliser.
Paramètre Reprise matière restante ACTIVE
Paramètre Reprise matière restante DESACTIVE
Indique la source à partir de laquelle la reprise de matière restante doit être calculée.
Unit l'ensemble des opérations dépendantes.
Inclut toutes les opérations précédentes.
Indique le diamètre de l'outil de reprise de matière restante.
Indique le rayon de coin de l'outil de reprise de matière restante.
Indique l'angle de dépouille de l'outil de reprise de matière restante.
Indique la longueur d'épaulement de l'outil de reprise de matière restante.
Indique le fichier de matière restante.
Permet de sélectionner l'ajustement de reprise de matière restante pour ignorer ou garantir le fraisage de petites crêtes.
Ce paramètre spécifie la quantité de brut à ignorer ou à enlever en plus, selon la configuration du paramètre Ajustement reprise. Ce paramètre s'utilise principalement pour éviter d'usiner de petits restes de matière via le paramètre Ignorer les crêtes.
Spécifie le mode d'orientation de l'outil à l'aide d'une combinaison d'options d'origine et d'orientation du trièdre.
Le menu déroulant Orientation propose les options suivantes pour définir l'orientation des axes X, Y et Z du trièdre :
Le menu déroulant Origine propose les options suivantes pour localiser l'origine du trièdre :
Activez cette option pour remplacer la géométrie du modèle (surfaces/corps) définie dans la configuration.
Cette option est activée par défaut. Le modèle sélectionné dans la configuration est inclus en plus des surfaces du modèle sélectionnées lors de l'opération. Si vous désactivez cette case à cocher, la trajectoire d'outil est uniquement générée sur les surfaces sélectionnées lors de l'opération.
La hauteur de sécurité correspond à la première hauteur que l'outil atteint sur son chemin en direction du début de la trajectoire d'outil.
Hauteur de sécurité
Le paramètre Décalage de hauteur de dégagement est appliqué. Il est défini par rapport à la hauteur de dégagement sélectionnée dans la liste déroulante ci-dessus.
La hauteur de rétraction spécifie la hauteur qu'atteint l'outil avant la passe de coupe suivante. Elle doit être définie sur une valeur supérieure à celle des paramètres Hauteur d'avance et Haut. La hauteur de rétraction s'utilise conjointement avec le décalage ultérieur pour définir la hauteur.
Hauteur de rétraction
Le paramètre Décalage hauteur de rétraction est appliqué. Il est défini par rapport à la hauteur de rétraction sélectionnée dans la liste déroulante ci-dessus.
La hauteur supérieure définit la hauteur qui décrit le haut de la coupe. Elle doit être définie sur une valeur supérieure à celle du paramètre Bas. La hauteur supérieure s'utilise conjointement avec le décalage ultérieur pour définir la hauteur.
Hauteur de la partie supérieure
Le paramètre Décalage dessus de brut est appliqué. Il est défini par rapport à la hauteur supérieure sélectionnée dans la liste déroulante ci-dessus.
La hauteur inférieure détermine les valeurs finales de hauteur et de profondeur d'usinage, ainsi que la profondeur maximale atteinte par l'outil dans le brut. Elle doit être définie sur une valeur inférieure à celle du paramètre Haut. La hauteur inférieure s'utilise conjointement avec le décalage ultérieur pour définir la hauteur.
Profondeur d'usinage
Le paramètre Décalage de profondeur d'usinage est appliqué. Il est défini par rapport à la hauteur inférieure sélectionnée dans la liste déroulante ci-dessus.
La tolérance d'usinage correspond à la somme des tolérances utilisées pour la génération des trajectoires d'outil et la triangulation de la géométrie. Il convient d'ajouter les éventuelles tolérances de filtrage supplémentaires à cette valeur pour obtenir la valeur de tolérance totale.
Tolérance large de 0,100
Tolérance stricte de 0,001
Le mouvement de fraisage par contournage des machines CNC est contrôlé à l'aide des commandes de ligne G1 et d'arc G2 G3. Pour s'adapter à ce comportement, la FAO calcule une approximation des trajectoires d'outil de spline et de surface en linéarisant celles-ci. Elle crée ainsi de nombreux segments de ligne courts destinés à représenter approximativement la forme souhaitée. La précision de l'adéquation entre la trajectoire d'outil et la forme souhaitée dépend largement du nombre de lignes utilisé. En effet, plus le nombre de lignes est important, plus la trajectoire d'outil s'approche de la forme nominale de la spline ou de la surface.
Phénomène du "data starving"
Il peut s'avérer tentant d'avoir systématiquement recours à des valeurs de tolérances très strictes, mais cela s'accompagnera toutefois de certains inconvénients : augmentation de la durée de calcul des trajectoires d'outil, augmentation de la taille des fichiers de code G et mouvements de ligne très courts. Les deux premiers points ne posent guère problème, car Inventor HSM exécute rapidement les calculs, et la plupart des commandes modernes disposent d'au moins 1 Mo de RAM. Cependant, les mouvements de ligne courts, associés à des avances importantes, peuvent entraîner un phénomène connu sous le nom de "data starving".
Ce phénomène se produit lorsque la commande, submergée par la profusion de données à traiter, ne parvient plus à suivre. Les commandes CNC peuvent uniquement traiter un nombre fini de lignes de code (blocs) par seconde. Cela peut représenter à peine 40 blocs/seconde sur les anciennes machines et 1 000 blocs/seconde ou plus sur une machine récente, telle que les modèles de Haas Automation. Il arrive que les mouvements de ligne courts et les avances importantes forcent la vitesse de traitement au-delà des capacités de gestion de la commande. Lorsque cela se produit, la machine doit marquer une pause après chaque mouvement et attendre l'émission de la commande servo suivante.
Indique qu'il est nécessaire d'évider des niveaux Z supplémentaires au niveau des zones peu profondes. Les deux images suivantes sont illustrées avec le contour 3D.
Désactivé
Activé
Ce paramètre contrôle la valeur de passe en Z minimale autorisée entre les niveaux Z supplémentaires. Ce paramètre prévaut sur le dépassement peu profond maximal.
Ce paramètre détermine la valeur de passe utilisée pour détecter les zones nécessitant l'insertion de niveaux Z supplémentaires. Si le pas en Z normal entraîne un dépassement supérieur à cette valeur, des niveaux supplémentaires seront insérés jusqu'à ce que le dépassement ou le pas en Z minimal soit atteint.
Indique le degré d'insertion que les stratégies adaptatives doivent maintenir.
Trajectoire d'outil d'ébauche haute vitesse
Trajectoire d'outil d'ébauche héritée
Paramètre Rayon d'outil minimum activé
Lorsque le paramètre Rayon d'outil minimum est activé, les angles vifs de la trajectoire d'outil sont évités, minimisant le broutage sur les pièces finies.
Paramètre Rayon d'outil minimum désactivé
Lorsque le paramètre Rayon d'outil minimum est désactivé, la trajectoire d'outil tente d'enlever de la matière dans tous les endroits que l'outil sélectionné peut atteindre. Cela produit des angles vifs dans la trajectoire d'outil, ce qui engendre fréquemment du broutage dans la pièce usinée.
Activez cette option pour usiner à l'intérieur des contours fermés sélectionnés.
Désactivez cette option pour usiner à l'extérieur des contours fermés sélectionnés.
Les contours ouverts peuvent uniquement être définis lorsque cette option est activée.
Usinage de creux activé
Usinage de creux désactivé
Activez ce paramètre pour démarrer l'ébauche de la poche avec une rainure le long de son centre avant de poursuivre avec un mouvement en spirale vers la paroi de la poche.
Cette fonction peut être utilisée pour réduire le mouvement de liaison dans les angles de certaines poches.
Utiliser l'ébauche de rainure activé
Utiliser l'ébauche de rainure désactivé
Largeur de la rainure d'ébauche initiale le long du centre de la poche avant le mouvement en spirale vers la paroi de la poche.
Largeur d'ébauche de rainure
L'option Direction vous permet de configurer Inventor HSM pour qu'il tente de conserver un fraisage de type Avalant ou Opposition.
Avalant
Sélectionnez Avalant pour usiner toutes les passes dans une seule direction. Lorsque cette méthode est appliquée, Inventor HSM tente d'utiliser un fraisage en avalant par rapport aux limites sélectionnées.
Avalant
Opposition
Ce paramètre permet d'inverser la direction de la trajectoire d'outil par rapport au paramètre Avalant afin de générer une trajectoire d'outil de fraisage en opposition.
Opposition
Indique la valeur de passe maximale entre niveaux Z pour l'ébauche.
Pas en Z maximal illustré sans pas en Z de finition
Indique le pas en Z fin pour les pas intermédiaires. Ces pas sont tournés vers le haut dans la direction de l'axe de l'outil.
Si ce paramètre est activé, la stratégie tente de détecter les hauteurs des zones planes et des pics, puis d'usiner à ces niveaux.
Si ce paramètre est désactivé, la stratégie applique un usinage en respectant les valeurs de passe en Z exactes.
Utilisé lors de la détection de zones planes. Il s'agit du plus petit pas en Z autorisé à être réalisé.
Activez cette option pour vous assurer qu'au moins une dent est constamment engagée pendant les passes de tournage intermédiaires, afin d'éviter le broutage et de réduire l'usure de l'outil.
Indique que les passes doivent être triées de haut en bas.
Désactivé
Activé
Les trajectoires d'outil sont classées par zone plutôt que par profondeur.
Positive
Surépaisseur positive : quantité de brut restant après une opération. Cette quantité doit ensuite être supprimée à l'aide d'opérations d'ébauche et de finition. Dans le cas d'opérations d'ébauche, le comportement par défaut consiste à conserver une petite quantité de matière.
Aucune
Aucune surépaisseur : enlève l'excédent de matière jusqu'à la géométrie sélectionnée.
Négative
Surépaisseur négative : enlève la matière au-delà de la surface de la pièce ou de la limite. Cette technique est souvent employée dans l'électro-érosion pour tolérer un éclateur ou pour répondre aux exigences de tolérance d'une pièce.
Le paramètre Surépaisseur radiale détermine la quantité de matière à conserver dans la direction radiale (perpendiculaire à l'axe de l'outil), c'est-à-dire sur le côté de l'outil.
Surépaisseur radiale
Surépaisseur radiale et surépaisseur en Z
La définition d'une valeur positive pour le paramètre de surépaisseur radiale permet de conserver de la matière sur les parois verticales et les zones pentues de la pièce.
Dans le cas des surfaces qui ne sont pas parfaitement verticales, Inventor HSM procède à une interpolation entre les valeurs de surépaisseur en Z (au sol) et de surépaisseur radiale. De ce fait, il se peut que le brut restant dans la direction radiale sur ces surfaces soit différent de la valeur spécifiée, selon la pente de la surface et la valeur de surépaisseur en Z définie.
La modification de la valeur de surépaisseur radiale définit automatiquement la valeur de surépaisseur en Z sur la même quantité, à moins de spécifier manuellement cette dernière.
Dans le cadre des opérations de finition, la valeur par défaut est égale à 0 mm/0 po ; autrement dit, aucune quantité de matière n'est conservée.
Pour les opérations d'ébauche, le comportement par défaut consiste à conserver une petite quantité de matière qui peut ensuite être enlevée ultérieurement au moyen d'une ou de plusieurs opérations de finition.
Surépaisseur négative
Lorsque vous utilisez une surépaisseur négative, l'opération d'usinage enlève plus de matière du brut que la forme de votre modèle ne le précise. Ce paramètre peut s'employer pour usiner des électrodes dotées d'un éclateur dont la taille est égale à la surépaisseur négative.
Les valeurs des paramètres de surépaisseur radiale et de surépaisseur en Z peuvent toutes deux être négatives. Cependant, la valeur de surépaisseur radiale négative doit être inférieure au rayon de l'outil.
Lorsque vous utilisez une fraise boule ou hémisphérique dont la valeur de surépaisseur radiale négative est supérieure au rayon de coin, la surépaisseur en Z négative doit être inférieure ou égale à la valeur de ce rayon de coin.
Le paramètre Surépaisseur en Z détermine la quantité de matière à conserver dans la direction axiale (le long de l'axe Z), c'est-à-dire à l'extrémité de l'outil.
Surépaisseur en Z
Surépaisseur radiale et surépaisseur en Z
La définition d'une valeur positive pour le paramètre de surépaisseur en Z permet de conserver de la matière sur les zones peu profondes de la pièce.
Dans le cas des surfaces qui ne sont pas parfaitement horizontales, Inventor HSM procède à une interpolation entre les valeurs de surépaisseur en Z et de surépaisseur radiale (paroi). De ce fait, il se peut que le brut restant dans la direction axiale sur ces surfaces soit différent de la valeur spécifiée, selon la pente de la surface et la valeur de surépaisseur radiale définie.
La modification de la valeur de surépaisseur radiale définit automatiquement la valeur de surépaisseur en Z sur la même quantité, à moins de spécifier manuellement cette dernière.
Dans le cadre des opérations de finition, la valeur par défaut est égale à 0 mm/0 po ; autrement dit, aucune quantité de matière n'est conservée.
Pour les opérations d'ébauche, le comportement par défaut consiste à conserver une petite quantité de matière qui peut ensuite être enlevée ultérieurement au moyen d'une ou de plusieurs opérations de finition.
Surépaisseur négative
Lorsque vous utilisez une surépaisseur négative, l'opération d'usinage enlève plus de matière du brut que la forme de votre modèle ne le précise. Ce paramètre peut s'employer pour usiner des électrodes dotées d'un éclateur dont la taille est égale à la surépaisseur négative.
Les valeurs des paramètres de surépaisseur radiale et de surépaisseur en Z peuvent toutes deux être négatives. Cependant, lorsque vous utilisez une fraise boule ou hémisphérique dont la valeur de surépaisseur radiale négative est supérieure au rayon de coin, la surépaisseur en Z négative doit être inférieure ou égale à la valeur de ce rayon de coin.
Activez cette option pour spécifier un rayon de congé.
Spécifiez un rayon de congé.
Lisse la trajectoire d'outil en supprimant des points et des arcs d'ajustement en trop dans la mesure du possible et dans la plage de tolérance de filtrage donnée.
Lissage désactivé
Lissage activé
Le lissage permet de réduire la taille du code sans sacrifier la précision. Le principe du lissage est le suivant : les lignes colinéaires sont remplacées par une seule ligne et les lignes multiples des zones incurvées par des arcs tangents.
Les effets du lissage peuvent être considérables. La taille du fichier de code G peut être réduite de moitié, voire plus. La machine fonctionnera plus rapidement et de manière plus fluide, et la finition de surface aura un meilleur aspect. La proportion de réduction du code dépend de la façon dont la trajectoire d'outil se prête au lissage. Le filtrage fonctionne bien pour les trajectoires d'outil situées essentiellement sur un plan principal (XY, XZ ou YZ), telles que les trajectoires parallèles. En revanche, les autres types, comme les crêtes en 3D, sont moins réduits.
Indique la tolérance du filtre de lissage.
Le lissage donne des résultats optimaux lorsque la tolérance (c'est-à-dire la précision avec laquelle la trajectoire linéarisée initiale est générée) est supérieure ou égale à la tolérance de lissage (ajustement de l'arc de ligne).
Indique que l'avance doit être réduite au niveau des coins.
Précise le changement angulaire maximal autorisé avant la réduction de l'avance.
Indique le rayon minimal autorisé avant la réduction de l'avance.
Spécifie la distance de réduction de l'avance avant un coin.
Indique l'avance réduite à appliquer dans les coins.
Activez cette option pour réduire uniquement l'avance sur les coins intérieurs.
Détermine la façon dont l'outil se déplace entre les passes de coupe. Dans les images suivantes, la stratégie 5 axes isoparamétrique est appliquée.
Dans le cas des machines CNC qui ne prennent pas en charge les mouvements rapides linéarisés, il est possible de modifier le post-processeur afin de convertir tous les mouvements G0 en mouvements G1 UGV. Pour obtenir de plus amples informations et des instructions sur la modification des post-processeurs évoquée, contactez l'assistance technique.
Indique les situations dans lesquelles les mouvements rapides doivent être convertis en mouvements réellement rapides (G0) et quand ils doivent être convertis en mouvements UGV (G1).
Ce paramètre est généralement défini pour éviter les collisions lors des mouvements rapides sur les machines qui effectuent des mouvements de type "déviation" en ces endroits.
Avance à utiliser pour les mouvements rapides traduits en mouvements G1 plutôt que G0.
Lorsque ce paramètre est activé, les rétractions s'effectuent sous forme de mouvements rapides (G0). Désactivez ce paramètre pour forcer les rétractions à la vitesse de sortie.
Indique la distance maximale autorisée pour les mouvements avec l'outil baissé.
Distance maximum outil baissé de 1"
Distance maximum outil baissé de 2"
Ce paramètre permet de déterminer dans quelles situations l'outil doit rester baissé au lieu d'être rétracté lors du contournement d'obstacles. En règle générale, il est préférable d'utiliser une stratégie adaptative où l'outil reste abaissé plus souvent si la vitesse de rétraction de votre machine CNC est faible comparée à la vitesse d'avance. Dans ce cas, augmentez la valeur de niveau dans le menu déroulant Niveau outil baissé. Les valeurs augmentent par incréments de 10 %, le paramètre Le moins étant défini sur 0 % et le paramètre Le plus sur 100 %.
Indique la distance de levage lors des mouvements de repositionnement.
Hauteur de 0
Hauteur de 0,1 po
Indique l'avance utilisée pour les déplacements lors desquels l'outil n'est pas en insertion sur la matière, mais n'est pas non plus en rétraction.
Spécifie le rayon à appliquer aux mouvements d'entrée horizontaux.
Rayon d'entrée horizontal
Spécifie le rayon à appliquer aux mouvements de sortie horizontaux.
Rayon de sortie horizontal
Rayon de l'arc vertical destiné à lisser le mouvement d'entrée en direction de la trajectoire d'outil elle-même.
Rayon d'entrée vertical
Spécifie le rayon à appliquer à la sortie verticale.
Rayon de sortie vertical
Indique la manière dont l'outil se déplace vers le bas pour effectuer chaque ouverture de profondeur.
Pré-perçage
Tréflage
Zig-zag
Observez les transitions lisses du type de rampe en zig-zag.
Profil
Profil de lisse
Hélice
Indique l'angle de rampe maximal.
Angle de dépouille souhaité pour les rampes hélicoïdales. Ce paramètre permet de maintenir la queue d'outil à distance du brut et d'améliorer l'évacuation des copeaux lors de la plongée en rampe.
Hauteur de la rampe au-dessus du niveau de brut actuel.
Spécifie le diamètre de la rampe hélicoïdale.
Spécifie le diamètre minimal de la rampe.
Bouton de sélection des positions de pré-perçage.
Bouton de sélection permettant de choisir des positions d'entrée.