Mecanizado en 4 ejes: Casco

Después de todo el trabajo en el diseño y construcción del 4º eje, toca probarlo y aprender a utilizarlo. Encontré por Internet un stl que me gusto, y lo modifique para poderlo mecanizar: el casco de un Stormtrooper de Star Wars. Si, soy aficionado a Star Wars, jeje.

Bueno, pues manos a la obra. He programado el mecanizado en 4 ejes en el Vectric Aspire. Si alguien esta interesado en como realizar esta labor, voy a preparar un tutorial sobre como mecanizar en 4 ejes en Vectric Aspire.

Es importante tener el tocho de partida bien definido, pues sera necesario modelarlo para que Vectri Aspire pueda hacer el desbaste correspondiente. Yo en mi caso he preparado un trozo de pino rectangular de 45x45x150mm. La pieza a mecanizar la he escalado para que quepa en un cilindro de Ø38mm y no mas de 50mm de longitud, así tendré material de sobra. Al ser la primera vez no quiero sorpresas.

Como ya se vio en entradas anteriores, el 4º eje ya estaba terminado del todo, asi que lo he colocado en la bancada de la fresa, y después de hacer cero maquina, toca definir el origen de la pieza. Tal y como se configura el Vectric Aspire para mecanizar una pieza de revolución en 4 ejes, el origen de la pieza en X, Y y Z se encuentra en el eje de revolución, y la cara superior del cilindro. A efectos prácticos, coloco la punta de mi herramienta en Y y Z sobre el eje, y después decido en X donde va a empezar la pieza dentro de la longitud del tocho de madera. 

En esta imagen se ve el 4º eje posicionado ya en la bancada, y con la fresa en la posición X=0 Y=0 Z=50. Aunque lo parezca, todavía no le he dado a ejecutar el código, pues he tardado un par de horas en aprender a configurarlo bien, los sentidos de giro, y cambio de herramienta. El código G generado por Vectric Aspire solo resulta compatible con un cuarto eje con el formato para Mach3: Mach2/3-WrapY2A ATC (mm) Pues después de investigar (aunque me puedo equivocar) es el único código que me tiene en cuenta que el cuarto eje es el A. No obstante, me carga una serie de instrucciones G que me desconfiguran mi funcionamiento en LinuxCNC, son las G’s de la cabecera del programa. Asi que he cargado la cabecera de otros programas que ya se que me funcionan, y he modificado los cambios de herramienta, y algunas cosas por mi propia comodidad. Siempre es interesante repasar bien el código si no queremos sorpresas, por ejemplo, antes del cambio de herramienta, posicionar la fresa en unas coordenadas donde tengamos sitio para desmontarla de forma cómoda.

Una vez el código esta correcto, es momento de empezar a mecanizar.

En Vectric Aspire, he configurado 3 subfases de mecanizado:

Un primer desbaste, que va a consistir en convertir un volumen rectangular de 45x45x150 en un cilindro de Ø39×150. Vectric Aspire tiene una programación adrede para esta operación:

En el siguiente vídeo se va a ver como se realiza el desbaste, principalmente se va a ir comiendo las esquinas hasta conseguir una superficie cilíndrica que previamente ya hemos configurado en dimensiones:

Una vez terminado el primer desbaste, empieza el segundo, sin cambio de herramienta, pues voy a utilizar la misma. Aquí ya va a empezar a estar definida la forma final. No hay mucho mas que contar, es Vectric Aspire el que decide el recorrido:

Como veis en el vídeo, el giro esta perfectamente acompasado y no hay movimientos raros, si bien parece que va a trompicones, pero es solo cuestión de las velocidades, y los cambios de trayectoria mezclados con las aceleraciones. Quizá esto se pueda corregir, pero no tiene mayor importancia.

Acabado el segundo desbaste, la fresa se coloca en una posición cómoda para montar la fresa esférica de Ø4,5mm. Y seguimos mecanizando. Esta fase la he configurado de forma que la fresa recorre la pieza en forma de espiral.

En las imágenes y el vídeo se aprecia lo que quizá ha sido el error de esta pieza. El material, es un trozo de pino, y la fresa, quizá estaba demasiado revolucionada y con una velocidad de avance lenta. Lo cual ha provocado que la madera se caliente en exceso. Esto seguramente ha hecho que la resina que la madera todavía tiene, mas o menos se derrita, de forma que ha quedado la pieza con una textura como húmeda, ademas de estar pegajosa al tacto. Evidentemente el acabado es malo, poco definido, pero esto no dejaba de ser una prueba, en la que me he demostrado que mi cuarto eje funciona perfectamente. Solo tengo que aprender a usarlo bien, cosa que con este ejemplo he hecho sobradamente. Ademas, la pieza era relativamente pequeña, con lo que ya sabia que con una esférica de Ø4.5mm no podría conseguir mucha resolución. Aun así, este ha sido el resultado:

Para lo que yo quería, es aceptable. Ahora ya se como solucionar los defectos de este mecanizado, por ejemplo, eligiendo un material adecuado, modificando las condiciones de corte, y eligiendo las herramientas adecuadas. Otra opción para conseguir mas definición, es usar una fresa de grabado para hacer una segunda fase de acabado, que le tomara mas tiempo, pero con una punta afilada sera capaz de dibujar los detalles mucho mejor.

Así que la próxima, mecanizare algo quizá mas grande, y atendiendo a estos detalles. Alguna sugerencia para el modelo? Ponte en contacto conmigo!!