Mecanizado 2D con Vectric Aspire: Mariposa

En este tutorial voy a describir paso a paso como generar el código para preparar un mecanizado 2D, en concreto, con el ejemplo de la mariposa que ya he realizado en esta entrada:

Para empezar este tutorial, voy a partir de que disponemos del archivo CAD que queremos plasmar en madera, y que previamente ya hemos preparado. Para este tutorial, el archivo DWG lo podéis encontrar en el apartado descargas, con el nombre Mariposa.

Primero abrimos el Vectric Aspire y pinchamos en «Create new File»

Así nos aparecerá la ventana de configurar el material con el que vamos a trabajar.

En los primeros campos colocamos el tamaño bidimiensional del tablero con el que queremos trabajar. Después, el espesor de ese, tablero, en mi caso, los 3mm. El siguiente punto es importante, pues nos definirá la posición del origen de la pieza, que después tendremos que buscar en nuestro CNC para definir el origen pieza. Aquí lo mas cómodo para mi es en la esquina inferior izquierda. El resto de campos no los tocamos, pues no queremos variar la escala, ni hacer un offset del origen, ni nada parecido, así que pinchamos en OK.

Esta es la ventana principal del programa, donde tenemos a la izquierda los menús de herramientas. En la parte inferior del menú, hay tres pestañas, donde podremos variar entre las herramientas de modelado 2D, 3D, y exportación de la librería propia de Aspire. Pues pinchamos en el icono señalado en la imagen: «import vectors from a file», para cargar el archivo DWG que he comentado antes. Buscamos el archivo y pinchamos en aceptar, de forma que tendremos los vectores en la ventana de trabajo de la siguiente manera:

Como veis no están ordenador, de forma que podremos ajustarlos al tamaño del tablero del que dispongamos. Yo en mi caso, tiene unas medidas determinadas, pero no tienen porque ser siempre iguales. Ahora tendremos que mover los conjuntos de vectores de forma que los podamos colocar en el espacio útil de trabajo, para lo cual, basta con pinchar en ellos y arrastrarlos, teniendo la opción de mover activa (icono de flecha con las cuatro flechas de dirección) También podemos girarlas de una forma muy sencilla

Cuando seleccionamos un vector, nos aparece un recuadro con puntos en las esquinas y los puntos medios de las lineas, para poder deformar el contenido, pero a su vez, hay otros puntos negros en las cuatro esquinas, donde si pinchamos y arrastramos podremos girar el conjunto seleccionado a nuestra voluntad. Pues bien, moviendo y girando podemos componer nuestras piezas de forma que no se toquen entre ellas (deberían distar entre si al menos mas de 3mm, para que la fresa no mecanice la pieza de al lado) y quepan todas dentro de nuestro espacio de trabajo, o plancha de madera.

Una vez tenemos las piezas colocadas, procederemos a crear el recorrido de la fresa. A la derecha de la pantalla, tenemos una pestaña llamada «toolpath», donde sacaremos a la vista la ventana de menús de mecanizado . nosotros, tal y como se ve en la siguiente imagen, vamos a utilizar el icono «create profiloe toolpath».

Con esta herramienta, básicamente le diremos a la fresa que recorra los vectores que seleccionemos, así que antes de pinchar, seleccionamos TODOS los vectores, y pinchamos en el icono.

Aquí es donde vamos a poder configurar todas las opciones del recorrido de la fresa. Empecemos por el principio:

La primera opción es la profundidad de corte. Esto es la distancia que la fresa bajara en z por todo nuestro recorrido: En nuestro caso, 3mm, empezando desde el 0. Mas adelante ya le definiremos donde esta nuestro z=0, si en la superficie superior o la inferior.

Después seleccionamos la fresa que vamos a utilizar. Pinchamos en Select, y nos aparecerá esta ventana:

Podemos elegir una fresa que ya este en la librería, o mejor, configuramos nuestra propia fresa. Pinchamos en «new» y vamos rellenando los campos de arriba a abajo:

• El diámetro, yo he puesto mis 3mm de fresa
• Pass Depth: Esta es la profundidad de cada pasada. En nuestro caso, haré todo el corte de una vez, pero si lo quisiera hacer en dos pasadas, aqui pondría 1,5mm
• Stepover: Aquí configuraremos el solape entre pasadas. Es decir, en caso de hacer varias pasadas para hacer por ejemplo un plano, en lugar de comer material por valor del diámetro, comerá un porcentaje de este.
• Spindle Speed: Es la velocidad de giro de la fresa, las rpm del mandrino, por si nuestro CNC tiene control de esta velocidad (en mi caso no)
• Feed Rate: Velocidad de avance de la fresa. Esta es la velocidad importante. Y es la que hay que ir probando en función del material, diámetro, profundidad, etc… Hay una optima, para que el acabado y el esfuerzo de los motores sea el adecuado. Yo he puesto unos 500mm/min
• Plunge rate: Es la velocidad de inmersión de la pieza en el material.

Una vez configurada la fresa, pinchamos en «ok» y volvemos al menú anterior

En el campo «Machine vectors» es donde elegiremos por que lado de los vectores pasara la fresa.

El siguiente campo es el interesante: «Tabs»: Esta opción dejara pequeños trozos de material sin cortar, que servirán para que al acabar de cortar una pieza entera, esta no se desprenda y se ponga en medio de la trayectoria de la fresa, o que antes de cortar una pieza, esta no vibre y se mueva, perjudicando el acabado. Es tan sencillo como seleccionar la longitud y el espesor en los cuadros siguientes, para definir el trozo que queremos dejar sin cortar. La posición la definiremos pinchando en el botón «Edit Tabs»

En este menú, con tan solo ir haciendo clic encima de los vectores, en esos puntos nos marcara un «tab» de forma que tenemos que irlos poniendo donde nosotros queramos. Hay que ponerlos con cierta lógica, intentando prever cuando seria interesante que al pasar la fresa la pieza no se desprendiera. En la imagen se ve donde he considerado yo el ponerlos.

Una vez ya tenemos los tabs definidos, habremos terminado de configurar esta trayectoria y la veremos representada en la ventana gráfica. Ahora es el momento de definir el tocho de partida, haciendo clic en «setup material and Rapid Gaps»

Este menú es parecido al del principio, pero definiremos donde esta nuestro origen, y el tamaño del tocho de partida.

En el primer campo, definiríamos el espesor, y donde queremos el cero, arriba o abajo. En el segundo campo, es para cuando hay que hacer un desbaste, que no sera nuestro caso. En el siguiente campo «rapid Z gaps» Son las distancias donde la fresadora considerara un movimiento rápido (z1), o movimiento de aproximación y penetración en el material (z2). Definiremos estas alturas según nos convenga. Pinchamos en «OK» y estamos listos para visualizar una simulación:

Hacemos clic en «preview toolpath», y seleccionando la trayectoria que acabamos de hacer en el cuadro superior, pinchamos en «preview toolpath». Como podemos ver, antes de visualizar la simulación, estamos viendo las trayectorias de la fresa sobre el tocho que hemos configurado, en azul las trayectorias de mecanizado (feed rate), y en rojo las de aproximación (a velocidad máxima que hayamos configurado). Al ejecutar la simulación, veremos como la fresa va recorriendo todo las trayectorias tal y como lo hará en la fresadora. Si estamos de acuerdo, es momento de generar el código.

Para generar el código, pinchamos en el icono «save toolpath». Primero nos aseguramos de que este seleccionada nuestra trayectoria en el cuadro superior, y en el desplegable de abajo, podremos seleccionar el «lenguaje» con el que queremos exportar nuestro código G.

Para LinuxCNC, suele funcionar bastante bien por ejemplo el que veis en la imagen, si bien hay muchos lenguajes que también serán compatibles. Eso si, para que LinuxCNC lo pueda leer, hay que renombrarlo a .ngc

Yo personalmente siempre suelo repasar el código generado, añadiendo alguna corrección por ejemplo con el numero de herramienta, o modificando alguna aproximación en Z, sobretodo a la hora de un cambio de herramienta, para dejar la fresa suficientemente alta como para poderla desmontar a mano. Aunque esto ya depende de cada uno.

Como veis, resulta muy fácil programar un corte 2D en este programa. Si quereis ver como ha quedado, no dejeis de visitar la entrada correspondiente: Mecanizado en MDF: Mariposa