Criamos a série Fundamentos da Usinagem para ajudá-lo a aprimorar seus conhecimentos de CAM, quer você trabalhe na indústria metalmecânica ou esteja apenas começando. Aqui, fornecemos uma introdução à manufatura, com uma visão aprofundada dos vários tipos de usinagem: de 2D a 5 eixos, e como você pode programá-los com o Fusion 360.
Você, provavelmente, já ouviu falar sobre: 2D, 3D e 5 eixos. Mas o que esses termos significam? Neste artigo, falaremos sobre eles e como podemos programar esses caminhos de ferramenta dentro do Fusion 360.
O que são caminhos de ferramenta 2D?
O caminho de ferramenta mais básico é o 2D. Como o nome sugere, os caminhos 2D só se movem em dois dos eixos da máquina durante o corte, como exemplo os eixos x e y. Ao olharmos para nossa máquina no vídeo acima, vemos um caminho de ferramenta 2D em ação. Perceba que a ferramenta desce no eixo z, mas quando o corte começa, a ferramenta só se move no plano e nos eixos x e y.
O que são caminhos de ferramenta 2.5D?
Um caminho de ferramenta 2.5D em ação
A próxima etapa são os caminhos de ferramenta 2.5D. Quando fazemos uma passagem 2D e adicionamos várias profundidades a ela, dá-se o nome de 2.5D. A razão pela qual eles são chamados de 2.5D e não 3D, é porque a ferramenta ainda só se move em dois eixos simultâneos. Temos uma passagem 2D, a ferramenta sobe ou desce no eixo Z e então o mesmo caminho 2D é repetido.
O que são caminhos de ferramenta 3D?
O próximo tipo de caminho da ferramenta é o 3D. Desta vez, temos todos os três eixos x, y e z movendo-se enquanto cortamos o material. Agora podemos criar geometrias mais complexas, como superfícies curvas. No vídeo acima, você pode ver um caminho da ferramenta 3D em ação enquanto uma ferramenta cria um filete. A ferramenta se move nos eixos x, y e z simultaneamente.
Neste estágio, já estamos usando todos os três eixos lineares. A próxima etapa é introduzir um eixo de rotação e isso só é possível dependendo da configuração disponível em sua máquina. Algumas máquinas têm apenas três eixos lineares, o que significa que qualquer coisa a mais do que um caminho da ferramenta de 3 eixos é impossível. Algumas máquinas têm um eixo de rotação adicional e outras, como mostrado no vídeo acima, possui dois eixos de rotação adicionais.
O que são caminhos da ferramenta de 5 eixos?
Um caminho da ferramenta de 5 eixos em ação.
Como nossa máquina tem dois eixos rotativos adicionais, é possível ir além de um percurso de ferramenta de 3 eixos. Uma opção é usar um caminho de ferramenta de 4 eixos, que usa os três eixos lineares e introduz um eixo de rotação. Esta opção dará maior acesso às áreas nas peças que precisam de detalhes em diferentes direções. O próximo estágio é o de 5 eixos, que usa os três eixos lineares e dois eixos de rotação. Esta opção dá ainda mais acesso pois é possível usar uma combinação de eixos rotativos para obter acesso a ainda mais áreas. Também é possível controlar o ângulo em que a ferramenta faz contato com as peças, ou seja, dá para influenciar a qualidade do acabamento da superfície.
O que são caminhos de ferramenta 3 + 2?
Mais um termo que você pode ter ouvido é um caminho de ferramenta 3 + 2. Qual a diferença deste para o de 5 eixos? A principal diferença se resume a quantos eixos podem se mover simultaneamente enquanto a peça está sendo cortada. Para um caminho de ferramenta 5 eixos, todos os eixos podem se mover enquanto a peça está sendo cortada. Mas para um caminho da ferramenta 3 + 2, você usa eixos rotacionais para reposicionar a peça em relação à ferramenta enquanto está longe do material. Depois que os eixos rotacionais reposicionam a peça, o caminho da ferramenta é executado da mesma forma que qualquer outro caminho da ferramenta 2D ou 3D.
No vídeo, é possível ver um exemplo de um caminho de ferramenta 3 + 2 em ação. Note o caminho da ferramenta 2D padrão cortando a peça. A ferramenta se afasta e os eixos de rotação reposicionam a peça e, em seguida, a ferramenta se aproxima da peça e usina em 3 eixos. Resumindo, os eixos de rotação são usados apenas para posicionar a peça em uma condição favorável e a usinagem é executada utilizando os princípios de caminho 2D e/ou 3D tornando assim um percurso 3+2.
Levando esse conhecimento para o Fusion 360
Agora que entendemos os diferentes tipos de caminhos de ferramenta, vamos dar uma olhada dentro do Fusion 360 e ver como programá-los. O Fusion 360 divide as estratégias de caminho da ferramenta para fresamento em 2D, 3D e multi-eixo. Aqui podemos ver um caminho de perfil 2D aplicado, ocorrendo apenas nas direções x e y. Ao editá-lo, é possível adicionar várias profundidades e convertê-lo em um caminho da ferramenta 2.5D.
Da lista de estratégias 3D, temos um percurso em rampa, que move a ferramenta nos eixos x, y e z ao mesmo tempo durante a execução. Passando para as opções de multieixos, temos um caminho da ferramenta rotativo, um percurso de 4 eixos que usa um eixo rotativo. Temos também uma estratégia swarf, que é um caminho simultâneo de 5 eixos completo. Lembre-se dos caminhos de ferramenta 3 + 2, que são quando usamos eixos rotacionais, mas apenas para posicionamento. Usando a orientação da ferramenta, é possível transformar qualquer um dos percursos de 2 ou 3 eixos em um caminho da ferramenta 3 + 2. É preciso ativar essa opção na guia de geometria, definindo as novas direções de eixo da estratégia.
Mais fundamentos da usinagem em breve
Fique ligado nas próximas publicações sobre Fundamentos da Usinagem. Confira esta matéria publicada anteriormente sobre Fundamentos da Usinagem para aprimorar seus conhecimentos de CAM.
Artigo traduzido a partir da matéria: https://www.autodesk.com/products/fusion-360/blog/machining-fundamentals-toolpaths/
