Bearbeitungsgrundlagen:Einführung in Werkzeugwege

Wir haben die Reihe „Bearbeitungsgrundlagen“ ins Leben gerufen, um Ihnen dabei zu helfen, Ihre CAM-Kenntnisse aufzufrischen, egal ob Sie in einer Maschinenwerkstatt arbeiten oder gerade erst anfangen. Hausinterne Maschinisten in unserem Technologiezentrum in Birmingham moderieren jede Episode und geben einen detaillierten Überblick über ein Werkzeug/einen Prozess. In der letzten Ausgabe haben wir Postprozessoren behandelt. Hier haben wir eine Einführung in Werkzeugwege, in der Sie einen detaillierten Einblick in verschiedene Werkzeugwegtypen erhalten, von 2D bis 5-Achsen, und wie Sie sie mit Fusion 360 programmieren können.

Sie haben wahrscheinlich schon gehört, dass über Werkzeugwege in Bezug auf 2D, 3D und vollständige 5-Achsen-Simultanbearbeitung gesprochen wird. Aber was bedeuten diese Begriffe? In diesem Artikel erklären wir genau das und erläutern, wie wir diese Werkzeugwege in Fusion 360 programmieren können.

Was sind 2D-Werkzeugwege?

Der grundlegendste Werkzeugwegtyp ist 2D. Wie der Name schon sagt, bewegen sich 2D-Werkzeugwege beim Schneiden immer nur in zwei Dimensionen oder zwei der Maschinenachsen. Im Allgemeinen sind dies die x- und y-Achsen. Wenn wir uns unsere Maschine im obigen Video ansehen, können wir einen 2D-Werkzeugweg in Aktion sehen. Sie können sehen, dass das Werkzeug auf der z-Achse herunterkommt, aber wenn der eigentliche Schneiddurchgang beginnt, bewegt sich das Werkzeug nur auf der flachen xy-Ebene.

Was sind 2,5D-Werkzeugwege?

Der nächste Schritt von 2D-Werkzeugwegen sind 2,5D-Werkzeugwege. Bei 2,5D-Werkzeugwegen nehmen wir einen 2D-Durchgang und fügen ihm mehrere Tiefen hinzu. Der Grund, warum sie 2,5D und nicht 3D heißen, liegt darin, dass sich das Werkzeug immer noch nur in zwei Achsen bewegt. Wir haben einen 2D-Durchgang, das Werkzeug bewegt sich in Zed nach oben oder unten, und dann wird derselbe 2D-Pfad wiederholt.

Was sind 3D-Werkzeugwege?

Der nächste Werkzeugwegtyp ist ein 3D-Werkzeugweg. Dieses Mal bewegen sich alle drei Achsen zu unseren x-, y- und z-Achsen, während wir Material schneiden. Wir können jetzt komplexere Geometrien erstellen, z. B. gekrümmte Oberflächen. Im obigen Video sehen Sie einen 3D-Werkzeugweg in Aktion, während ein Rampenwerkzeug eine Verrundung erstellt. Das Werkzeug bewegt sich in x- und y-Richtung, während es sich kontinuierlich in Zed nach unten bewegt.

Zu diesem Zeitpunkt nutzen wir bereits alle drei Linearachsen. Der nächste Schritt ist also die Einführung einer Rotationsachse. Dies ist jetzt nur noch abhängig von der verfügbaren Ausstattung Ihrer Maschine möglich. Einige Maschinen haben nur drei Linearachsen, was bedeutet, dass mehr als ein 3-Achsen-Werkzeugweg nicht möglich ist. Einige Maschinen haben eine zusätzliche Rotationsachse, und andere, wie die im obigen Video verwendete, haben zwei zusätzliche Rotationsachsen. Sehen Sie sich für weitere Informationen unbedingt das Video zu den Grundlagen der maschinellen Bearbeitung auf Fräsmaschinen an.

Was sind 5-Achsen-Werkzeugwege?

Da meine Maschine zwei Rotationsachsen hat, kann ich über einen 3-Achsen-Werkzeugweg gehen. Eine Option besteht darin, einen 4-Achsen-Werkzeugweg zu verwenden, der, wie Sie sich vorstellen können, meine drei linearen Achsen verwendet und eine Rotationsachse einführt. Diese Option verschafft mir mit meinem Schneidwerkzeug einen besseren Zugang zu Bereichen auf den Teilen, da ich meine Teile jetzt relativ zum Werkzeug drehen kann. Der nächste Schritt ist ein 5-Achsen-Werkzeugweg, der meine drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen verwendet. Diese Option verschafft mir wieder einen noch besseren Zugang, da ich durch eine Kombination der Rotationsachsen noch mehr Bereiche erreichen kann. Ich kann auch den Winkel steuern, in dem mein Werkzeug mit den Teilen in Kontakt kommt, was bedeutet, dass ich die Oberflächenqualität beeinflussen kann.

Was sind 3+2 Werkzeugwege?

Ein weiterer Begriff, den Sie vielleicht schon gehört haben, ist ein 3+2-Werkzeugweg. Sie fragen sich vielleicht, warum dies nicht dasselbe ist wie ein 5-Achsen-Werkzeugweg. Der Hauptunterschied besteht darin, wie viele Achsen sich bewegen können, während das Teil geschnitten wird. Bei einem 5-Achsen-Werkzeugweg können sich alle fünf Achsen bewegen, während das Teil geschnitten wird. Bei einem 3+2-Werkzeugweg verwenden Sie jedoch Rotationsachsen, um das Teil relativ zum Werkzeug neu zu positionieren, während Sie sich vom Material entfernen. Sobald die Rotationsachsen das Teil neu positionieren, läuft der Werkzeugweg genauso ab wie jeder andere 2D- oder 3D-Werkzeugweg.

Im Video sehen Sie ein Beispiel für einen 3+2-Werkzeugweg in Aktion. Sie werden einen standardmäßigen 2D-Werkzeugweg bemerken, der das Teil schneidet. Das Werkzeug bewegt sich weg und die Rotationsachsen positionieren das Teil neu, und dann kommt das Werkzeug wieder auf das Teil und bearbeitet in 3 Achsen. Die Verwendung der Rotationsachsen zum Positionieren auf dem Werkzeugweg und die Beschaffenheit des Werkzeugwegs selbst machen diesen zu einem 3+2-Werkzeugweg.

Dieses Wissen in Fusion 360 übertragen

Nachdem wir nun die verschiedenen Arten von Werkzeugwegen verstanden haben, schauen wir uns Fusion 360 an, um zu sehen, wie wir sie programmieren können. Fusion 360 teilt die Werkzeugwegstrategien für das Fräsen in 2D, 3D und mehrachsig auf. Hier sehen wir einen angewendeten 2D-Profilpfad, der nur in x- und y-Richtung auftritt. Wenn ich dies bearbeite, kann ich mehrere Tiefen hinzufügen und es in einen 2,5D-Werkzeugweg konvertieren.

Aus meiner Liste der 3D-Strategien habe ich einen Rampen-Werkzeugweg, der den Werkzeugweg während der Ausführung gleichzeitig in der x-, y- und z-Achse bewegt. Wenn ich zu den Mehrachsenoptionen übergehe, habe ich einen Rotationswerkzeugweg, der ein 4-Achsen-Werkzeugweg ist, der eine Rotationsachse verwendet. Ich habe auch einen Späne, der eine vollständige 5-Achsen-Simultanbahn ist. Sie werden sich erinnern, dass wir auch über 3+2-Werkzeugwege gesprochen haben, bei denen wir Rotationsachsen verwenden, aber nur zum Positionieren. Mit der Werkzeugorientierung kann ich jeden der Werkzeugwege von ihrer 2- oder 3-Achsen-Version in einen 3+2-Werkzeugweg umwandeln. Ich muss diese Option auf der Registerkarte Geometrie aktivieren, indem ich meine neuen Achsenrichtungen von der Karte aus festlege. Dann ist alles andere beim Programmieren des Werkzeugwegs gleich.

Weitere Grundlagen zur Bearbeitung in Kürze verfügbar

Bleiben Sie dran:Nach dieser Episode über Fräswerkzeuge veröffentlichen wir wöchentlich Episoden zu den Grundlagen der maschinellen Bearbeitung. Zukünftige Themen sind NC-Code, Arbeitskoordinatensysteme und mehr. Sehen Sie sich die restlichen Videos zu den Grundlagen der maschinellen Bearbeitung unten an:

Bearbeitungsgrundlagen:Einführung in Fräsmaschinen
Bearbeitungsgrundlagen:Einführung in Fräswerkzeuge
Bearbeitungsgrundlagen:Einführung in Drehmaschinen
Bearbeitungsgrundlagen:Einführung in Postprozessoren

Laden Sie in der Zwischenzeit Fusion 360 herunter, um noch heute mit der intelligenteren Bearbeitung zu beginnen. Erfahren Sie hier mehr darüber, wie Sie Ihre Maschine mit Fusion 360 maximieren können.