Nueva pieza: La pitillera

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Ya voy empezando a realizar algunos trabajos encaminados a algo mas que hacer pruebas. En concreto tengo que realizar el modelo a partir del cual se fabricaran los moldes en fibra de vidrio de una pitillera, para a continuacion fabricarla en fibra de carbono. Como veis se trata de un articulo bastante exclusivo, que aunque sea para fumadores, siempre queda bonito.
El primer paso, como siempre, es el modelado. Parto de una geometria que se define segun criterios de diseño esteticos, y a continuacion se prepara la fase de fabricacion. La pitillera es simetrica, es decir, basicamente son dos tapas iguales, que se abren por el vertice mas largo, siendo simetricas en este plano. Tambien es simetrica respecto a los otros dos planos ortogonales, lo cual facilita mucho el diseño. Con dibujar un cuarto, el resto sale por simetrias.
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Esta seria la pitillera terminada. Un diseño sencillo
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Y esta la preparacion del modelo


Le he dejado dos planos en el borde, para atornillar las bisagras, tengo que tenerlo en cuenta para planificar la fabricacion.
Tengo que diseñar ademas de la superficie, el modelo a escala real, para lo cual hay que practicarle unas superficies que llamamos de salida, para facilitar el asiento de la fibra empapada en resina. Gracias a su simetria, con fabricar el modelo de una sola mitad, tendria hecho ya todo el trabajo, pues con sacar dos piezas iguales del molde, la pitillera queda perfectamente definida. Quedaria algo como esto:

Al fin y a la postre, esto es lo que tengo que mecanizar, de aqui sera muy sencillo sacar las piezas en fibra de vidrio. Asi que pasamos al CATIA, y planificamos el mecanizado.
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El proceso sera muy sencillo, basicamente la estrategia de mecanizado sera muy similar a la de la entrada anterior. Un primer desbaste, y luego un mecanizado en acabado con la fresa de punta redonda. Si bien hay algunos detalles que hay que tener en cuenta:
En primer lugar, el desbaste se realiza de forma automatica, eso si, defino los planos de seguridad, el volumen del tocho de partida (cuyas medidas son las reales de las que voy a partir), la fresa que voy a usar y las velocidades de avance y profundidades de pasada.

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Luego, me interesa definir algunas partes, por lo que voy a realizar unas pasadas con una fresa de acabado de 2 labios a 90º para definir:

  • Por un lado, la superficie plana donde acaban las faldas de la superficie de salida
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  • Por otro lado definir la linea que separa lo que es pieza, de lo que son superficies de salida
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Ya toca la parte de acabado, cambiado a la fresa de punta esferica, y realizando las pasadas correspondientes. Estas pasadas estan divididas segun la direccion en que quiera hacer el zigzag, y me explico: La parte superior, me da un poco igual en que direccion se haga el zig zag, pero las faldas, no me interesa hacer las pasadas largas en la misma direccion que la falda, porque perderia mucha definicion, ya que me interesa que la mayor definicion quede en sentido vertical. Por ello voy a realizar una primera pasada de la sieguiente manera:
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Con esta primera operacion de acabado, ya tengo dos faldas y la parte superior. Las otras faldas me interesa seguir con la misma orientacion, asi que ajusto y configuro las operaciones de la misma manera, pero solo en las superficies que me falta por mecanizar:
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Evidentemente, me faltan las esquinas, pero si solo puedo optar por direcciones ortogonales, pierdo una parte de la precision en la superficie de la esquina, asi que elijo una orientacion a 45º para la esquina, quedando como sigue:
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De esta forma tan sencilla, la pieza queda definida, y con un acabado muy similar en todas sus caras, como se puede ver en la simulacion:
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Si se observa mas detenidamente, se observara que gracias a esta orientacion, el acabado, o las marcas generadas por el mecanizado son homogeneas en toda la pieza, lo que facilita los trabajos de lijado y acabado de la pieza final.
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A continuación mostrare el proceso real de mecanizado:
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Puesta a cero y configuracion en el LINUX-CNC
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Colocacion del tocho en la fresadora. Aqui ya he colocado de forma temporal el aspirador, bastante util, para no llenar la habitacion entera de polvo.

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Primera pasada de las 10 de desbaste que tiene programadas

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Una vez acabado el desbaste, contorneamos y definimos las superficies que he comentado mas arriba

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Detalle de estas pasadas

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Y comienza el acabado. Esta vez con solo una pasada llego al final de la pieza, no he hecho dos pasadas de acabado, porque la fresa puede con esa profundidad de pasada, y asi ahorro mucho tiempo. En total han sido unos 58min. de mecanizado continuo, sin contar con el tiempo de cambio de herramienta etc… Asi que interesa bien mirar lo optimo de cada pasada, para no estar todo el dia con la maquina encendida.
Concluyendo…. la maquina se porta muy bien, toda una profesional!!

I’m going to start some works in order to realize some tests. Specifically I’m going to realize the model which there will be created the glass fiber molds of a Cigarette Case, to do it later in carbon fiber. As you can see it’s a very exclusive article, although it’s for smokers, it’s always a nice object.
First step, as always, is the modeling. I’ve started with a geometry defined with aesthetic criteria, and next I will prepare the machining phase. The cigarette case is symmetric, that means, both parts are the same, it will be opened by the bigger side, and they are symmetric by this plane. It’s also symmetric respect the other two orthogonal planes, what make the design much more easy. So I only need to draw one quarter

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Esta seria la pitillera terminada. Un diseño sencillo

I’ve left two planes in one border, to screw the hinges, I must to take into account to planify the fabrication.

I must to design also the real size model, for which I must to define some surfaces to make the apply of glass fiber more easy. Thanks to the simmetry, I only need to machining one part. This would be the looks:

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This is what I must to machining, from here it will be easy to get the glass fiber part, So let’s go to CATIA to prepare the program:
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The process is very simply, basically the machining strategy will be very similar to the last post. First a roughing, and after a finish machining with a spheric tool. But there are some details:

First, the roughing is done automatically, but I must to define the security planes, the roughing stock volume (with the real dimsensions), the tools I’m going to use, and the feed rate and machining deep.

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After this, I need to define some parts, because I’m going to realize some paths with a finish tool 2 lips 90º to define:

  • By one side, the surface where the inclined surface ends.
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  • By other side I will define the line who separate the part from the other helping surfaces
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Now it’s time of the finish phase, changing to the spheric tool, and doing the paths. This paths are divided according to the direction of the zigzag, I’ll explain: The top part, i don’t really matter the zigzag direction, but in the incline surface, I don’t want to keep the same direction, because I would lost definition, so I will program the paths like this:
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With this first finishing operation, I have two incline surfaces and the top surface. The other incline surfaces, must have the same orientation, so I’ll adjust the operation as the others, but only in the surfaces I left for machining:
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Logically, I lack the corners, but if I only can choose ortogonal directions, I will lost part of the precision in this corners, so I will create a 45º orientation only for corners. This is the result:
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In this easy way, the part is already defined, and with a very similar surface quality in all sides, as you can see in the simulation:
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If you look more carefully, you will look that thanks to this orientation, the finish quality of the surface is the same in all the part, what make easy the  posterior works (sanding)
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Now I will show the real machining process:
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Origin setup and LINUXCNC configuration
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Placement of the stock in the table. Here I’ve installed temporary the aspirator, very usefull, to avoid the dust around all the room.

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Ten first paths of the roughinh

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Once the roughing is finished, contour path and define the surfaces as I told before.

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Detail of this paths

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And the finish starts. This time with only one operation I will reach the real surface, so i will save time. In total, it takes 58 minutes working, without the tool changing time. So it’s important to optimize the programming.
Conclusion, the machine works fine! a proffesional work!