Paso 21: Mejorando el mecanizado

Como se puede ver, el modelo a mecanizar esta todo dentro del material. El plano inferior del modelo coincide con el plano inferior del tocho, por lo que a la hora de mecanizarlo la fresa llegara justo hasta la base, por lo que mecanizara también alla donde apoye la pieza. Es por eso que voy a utilizar un «martir». Se trata de un apoyo extra, el cual no me importa que la fresa mecanice. Cuando se quede inservible se cambia y ya esta, pero así me ahorro tener que mecanizar la parte inferior, que es plana, y que seria muy complicado de mecanizar a posteriori.

Seguidamente, se configura el proceso, es decir, se elige lo que va a ser tocho, lo que va a ser pieza, cual va a ser la maquina a utilizar y algunas opciones de traducción del código G.

Ahora ya podemos pasar a definir las operaciones de mecanizado. En primer lugar, voy a hacer un desbaste, con un offset de la superficie de 1mm, para no tener problemas. CATIA lo llama Roughing.

Aquí puedo definir las superficies a mecanizar, yo he elegido el modelo entero. los planos de seguridad, y aspectos como el recorrido de la fresa, si es en zig-zag, haciendo espirales, etc.. También la profundidad de pasada, por mi experiencia con la fresa, con 3mm de profundidad voy bastante bien. El porcentaje de diámetro cortando a la vez, yo he puesto un 60%.

Este es el recorrido que va a hacer la fresa en esta primera operación de desbaste, con una fresa de Ø10mm.

Seguidamente voy a programar un contorneado, para definir antes que el acabado el perímetro de la pieza. Esta también es una operación sencilla, en la que simplemente defino las curvas que quiero recorrer, y algunos planos de referencia. Al igual que en la operación anterior, también defino las condiciones de corte, velocidades, profundidad de pasada, etc…

De forma que queda algo tal que así:

Ahora viene lo divertido. Toca la pasada final de acabado. Como lo que tenemos es una pieza llena de escalones, voy a usar una fresa de punta esférica para hacer las pasadas de acabado. CATIA lo llama Sweaping. Después del post anterior, me fije en que la proa y la popa del barco quedan mal definidas, por lo que opte por separar superficies a la hora de mecanizar. Es decir, la parte central del barco la mecanizaria haciendo un zig-zag con el tramo largo a lo largo de Y, pero en proa y popa lo haría a lo largo de X. El resultado es bastante mejor, y queda mejor definida la superficie.
Las condiciones de corte, igual que en el proceso anterior, se seleccionan las superficies etc.. Cada pasada en zig zag dista entre ellas 1mm, con lo que tengo una buena definición. y al ser punta esférica, la superficie queda muy bien, a falta de un lijado sencillo. Como quería experimentar y no sabia muy bien la capacidad de fresado de esta fresa, he hecho esta operación en dos pasadas, para rebajar la profundidad de pasada, y no sobrecagar la fresa. Me he dado cuenta después que de una sola pasada podría haberlo hecho sin problemas, y habría ahorrado unos 10 minutos de mecanizado.

Con esto ya esta todo listo para simular el mecanizado. En este vídeo se muestra dicha simulacion, y queda bastante fiel a la realidad. Es muy útil esta opción, porque si hay algún movimiento que mecanice la pieza por donde no debe en alguna operación de retirada de herramienta, se ve claramente. Insisto, fundamental

Procedo entonces a preparar la maquina y el tocho, el cual he atornillado por debajo al martir. Cargo el programa, ajusto algunos datos, como el numero de herramienta, y algo importante, antes de cada cambio de herramienta, elevo la fresa a z=75, mas que nada para tener sitio para quitar una fresa y montar otra, claro. Hago cero donde toca, (creo que ya he comentado como en alguna entrada anterior) pongo la primera fresa, y al lío.

Empieza el mecanizado de la fase de acabado.

Finalizada la primera pasada, va la segunda, la verdad es que con una iba sobrado, pero bueno, tardara mas.

Y repitiendo el mismo proceso con la parte simétrica, tenemos las dos mitades del modelo a escala:

Se puede apreciar aquí el acabado superficial, evidentemente, cuanto mas pegadas las pasadas mejor superficie final, pero se eterniza el proceso.

No obstante, ha quedado bastante bien, tanto en precisión, como en superficie. Yo lo veo mas que aceptable

Con loctite he pegado las dos mitades, ya por fin puedo ver el volumen entero del modelo. Esto ya es otra cosa. Ahora un par de manos de lija, con una 180 sobra para dejar la superficie fina.

Los pequeños fallos de superficie ha sido que simplemente no me apetecía lijar mas, y lo he dejado así, pero claro podría haberlo dejado perfecto, con un poco mas de lija. Pero para una muestra es mas que suficiente. Quedo muy satisfecho del resultado obtenido, desde luego, la fresadora funciona muy bien

Continua con el Paso 22: El 4º Eje (Diseño)

As you can see, the model is inside the material. The inferior plane matches with the inferior plane of the rough stock, so while machining, tool will reach the base, and will cut also the surface where the piece lay. That’s why I’m going to use a throwaway support. That’s it, an extra support which I don’t mind if the tool cut it. When it becomes useless, I will change it, but in that way I won’t damage the main table.
After this, I configure the process: Selection of what is going to be the rough stock, what is going to be the piece, the machine, and some exportation options for the G-Code.

Now we can define the machining operations. First, i’m going to do a roughing, with 1mm offset, to avoid problems.

Here I can define the surfaces to machining, I’ve selected the entire model. The security planes, things as the tool path, zig zag paths, etc… Also the deep, by my experience, with 3mm will be enough. The percent of cutting tool i’ve defined 60%
Feed rate, without machining 1000mm/min, and machining 700mm/min. This speed has been defined with my experience, kind of tool, and material. Logically, the most high feed rate the better, but always inside the security, in order to not burn the material, or not to have too much vibrations. I will also configure the kind of tool, giving the number I already asigned to it in the control program, for the tool change, and for the tool compensation.

This is the tool path in the first rough operation with a Ø10mm tool.

Next, i will program a contour operation, to do the piece perimeter. This is an easy operation, just define the splines I want to go over, and some reference planes. As the other operation, i will define also the feed rate, deep, etc…

So it looks like this:

Now comes the funny part. The finish operation. I’m going to use a spheric tool, because we have a stepped part after the roughing operation. This operation is the Sweaping. After the last post, I watched that the front and rear part was bad defined, so I decided to machining this surfaces separately. That is, the central part of the ship machining with a zig-zag along the Y axis, but in the rear and front part along the X axis. The results is better, and the surface best defined.
The cut conditions very similar to the last operation, I select the surfaces, etc… Every zig-zag path with a distance of 1mm to each other, so I will have a good definition, and as the tool is spheric, surface will have a very good quality. As I wanted to try new strategies, I decided to do this operation in two steps, to not to overload the tool. I realised that with only one step would be more than enough, and I would save 10 minutes machining.

So, It’s all ready to simulate the machining. In the next video you can see this simulation, and it’s very close to reality. This option is very usefull, because if there is any movement that goes for where he mustn’t, you can see it clearly. I insist, fundamental.

Then, I proceed to prepare the machine and the rough stock, which it’s screwed at the table. I open the program, adjust some data, as the tool number, and something important: Every tool change, i raise the tool to Z=75, in order to have space to mount and dismount the tool, of course. I make the origin where I must, (i’ve already explained this in other post) put the first tool, and let’s go!

Finish machining starts

Once the fisrt finishing machining is done, let’s go with second. I realise that with only one finish step it was enough, but well, it will take more time.

And I repeat the same process with the symmetric part, so we have both parts:

You can see here the finish surface, logically, the most close the path, the better surface, but it takes too much time.

Otherwise, it has a really great quality, also in precision as in surface quality. For me it’s great!

With Loctite I’ve glued both parts, so now I can see the final model finished. That’s great. Now i can sand if by hand, with a 180 sandpaper.

The most sand the better, but I was tired to sand, and I left like this. But it was just a test, but in a profesional work, I could left a great finish. I’m really happy with this results, of course, this CNC machine works great!

Continue with Step 22: 4th Axis (Design)