FAO -3D - Usinage par strates

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dh42
dh42
Compagnon
Bonjour à tous

Pour faire des formes 3D de grande taille, il peut être utile d'utiliser l'usinage par strates.

Cela consiste à créer des couches en découpant la pièce en "feuilles" d'une épaisseur plus gérable.

domes010.jpg


On souhaite découper la pièces en tranches de 20mm de hauteur pour obtenir quelque chose dans ce genre.

domes011.jpg


Il n'est pas des plus facile de faire ce découpage dans un soft de 3D, d'autre part il ne faut pas seulement trancher la pièce mais aussi boucher les surfaces vides à l'endroit de la coupe.

Toutes ces opérations peuvent être faites très simplement dans Cambam.

Par très simple, je veux dire qu'il n'est même pas nécessaire de découper la pièce, on utilise directement la pièce complète.

Sur l'image ci dessous, on voit un usinage complet sur toute la hauteur de 100mm. J'ai volontairement utilisé une seule passe de 100mm de profondeur pour que l'image soit claire.

Le dessus de la pièce est à Z = 0 et le bas à Z = -93.2.

Dans Cambam, l'usinage se fera entre StockSurface (surface pièce) et TargetDepht (profondeur finale) ; tous ce qui est à l'extérieur de ces limites en Z est ignoré. La boite jaune représente le brut.

domes012.jpg


Une simulation sous CutViewer Mill.

domes013.jpg


Maintenant, nous allons créer un fichier pour chaque tranche en apportant un minimum de modifications à notre fichier.

Le principe est simplement de limiter la profondeur d'usinage à 20 mm au lieu des 93.2mm pour la forme complète.

La valeur de StockSurface (surface pièce) reste à 0, nous usinerons donc toujours de 0 à -20 mm, c'est l'objet lui même que nous allons déplacer en hauteur pour générer le code de chaque tranche.

Pour la première tranche. seule la profondeur à atteindre (Profondeur finale) a été modifiée par rapport au fichier de départ. (ainsi que la taille du brut qui passe à 20mm pour la simulation)

domes014.jpg


domes015.jpg


Ici j'utilise la limite (boundary) boundingbox (boite englobante).

voici ce que ça donne avec shapeoutline (contour de la forme).

domes016.jpg


Maintenant nous passons à la strate suivante sans rien changer dans l'opération d'usinage. On fait simplement monter la forme 3D de 20mm.

Tous ce qui est au dessus de stocksurface (surface pièce) ne sera pas pris en compte.

Pour ça on utilise la fonction d'alignement Transform/Align.(transformer/aligner)

Les axe X et Y sont désactivés (none) et on demande un alignement du dessus de la pièce (upper) par rapport à l'axe Z (donc au 0) mais avec un décalage de +20mm, indiqué dans la case en dessous.

domes017.jpg


Notre pièce est montée de 20mm, et après régénération des parcours d'outil on voit bien sur cette vue de coté que la pièce est au dessus du point 0 mais que les trajectoire restent dans la zone 0 à -20

domes018.jpg


Une vue 3D avec l'objet masqué (calque masqué) permet de bien voir les trajectoires.

domes110.jpg


domes111.jpg


Ensuite on recommence, mais cette fois avec un décalage de 40 dans le déplacement de la pièce, puis de 60 etc.

Si on veux des attaches 3D, il suffit de créer 2 tubes avec la fonction d'extrusion, puis de les mettre au niveau -20. Ils seront sélectionnées avec l'opération d'usinage, en plus de la forme 3D elle même, mais bien sur on ne les déplacera pas en hauteur.

Dans l'image suivante, on vois 2 barres traversant complètement l'objet, et situées à -20mm. On constate aussi qu'elles sont sélectionnées dans l'opération d'usinage (PrimitiveIds = 2,6,7).

Afin de ne pas usiner jusqu'au bout des barres faisant office d'attaches, il faut limiter la zone d'usinage. Ici c'est un cercle (circle[8]) qui est utilisé comme limite à l'aide de Boudary (limite) = SelectedShape (forme sélectionnée) et le n° de la forme servant de limite dans BoundaryShapeId.(ID forme limite)

domes112.jpg


domes113.jpg


Pour la suite, même chose, bien sur seul la pièce doit monter, les attaches restent ou elles sont.

domes114.jpg


domes115.jpg


Note: toutes les simulations sont faites avec une fraise à bout rond, ce qui explique la "grille" de matière restante.

Voila, en espérant que ce petit tuto vous sera utile.

++
David Voir la pièce jointe tranche.rar Ficher exemple.
 
C
cassebi
Apprenti
Ok, bonne idée. Dans mon cas, je dois attendre +/- 1h de "calcul en cours" pour qu'il me génère le parcours d'outil 3D en finition pour une pièce qui fait 40cm sur 20cm...
Est-ce normal ? Je n'ai pourtant pas un vieux PC.
 
dh42
dh42
Compagnon
Salut,

Ça fait beaucoup je trouve.

Tu a peut être une résolution et/ou un recouvrement très (trop) fin ? (et une petite fraise)

Note que bien que Cambam gère les multi core, seul un core est utilisé à la fois pour calculer une op ; moralité, si c'est possible il vaut mieux avoir 2 op séparées qu'une seule, car elle seront calculées simultanément, chacune par un core.

Pour la mise au point du programme, tu peux utiliser une résolution moins bonne, et ne la passer à une valeur plus fine que pour le calcul final, quand tu est sur que tout est OK. (note: doubler la résolution multiplie le nb de pt de mesure x4, donc le temps de calcul aussi)

++
David
 
C
cassebi
Apprenti
dh42 a dit:
Tu a peut être une résolution et/ou un recouvrement très (trop) fin ? (et une petite fraise)

Bah...juste de quoi avoir un bel aspect de surface...J'ai mis des valeurs standard...

dh42 a dit:
si c'est possible il vaut mieux avoir 2 op séparées qu'une seule, car elle seront calculées simultanément, chacune par un core.

??? 2 op séparées qu'une seule, çàd ? En générant les parcours d'outil séparément tu veux dire ?

dh42 a dit:
Pour la mise au point du programme, tu peux utiliser une résolution moins bonne, et ne la passer à une valeur plus fine que pour le calcul final, quand tu est sur que tout est OK. (note: doubler la résolution multiplie le nb de pt de mesure x4, donc le temps de calcul aussi)

Ok, en résolution, j'avais mis 0,000001 pour être sûr qu'il colle bien au profil souhaité...je savais pas que ça avait une telle influence. Mais effectivement, une haute résolution génère un parcours d'outil plus détaillé...J'ai mis 0,01 après et ça a été plus rapide...5 bonnes minutes...
 
dh42
dh42
Compagnon
salut,

??? 2 op séparées qu'une seule, çàd ? En générant les parcours d'outil séparément tu veux dire ?

Non, en créant des opérations séparées. Cambam alloue un core à chaque opération d'usinage, donc s'il est possible de scinder les opérations longues à calculer en 2 ou 3 opérations d'usinages séparées, tu gagne du temps de calcul, mais ce n'est pas toujours flagrant.

Ok, en résolution, j'avais mis 0,000001 pour être sûr qu'il colle bien au profil souhaité.

Ah oui, c'est un peu beaucoup :-D

++
David
 
speedfender
speedfender
Compagnon
Bonjour,

Je souhaite usiner un buste avec des strates de 15 mm. J'ai plusieurs questions concernant cet usinage :

-Y a t-il un emplacement pour renseigner l'épaisseur de la plaque à usiner, ou alors le logiciel considère que la plaque fait la même épaisseur que la "tranche " définie en 3d?

-J'ai vu dans la doc que l'on pouvais trancher le modèle avec des tranches à écartement régulier, ne peut-on pas utiliser ce tranchage automatique pour définir les strates?

-et enfin, cette méthode de tranchage par décalage du modèle 3d nous permet d'obtenir et donc d'enregistrer un Gcode pour chaque tranche souhaitée, mais est-il possible de rassembler chaque tranche (ou gcode) dans un même fichier sous cam bam pour définir les emplacements des différents profils usinable sur une même plaque? (comme on pourrait agencer les différents profils d'un fichier dxf sous cambam)

Ca y est j'ai fais le tour de mes questions, en espérant qu'elles soient légitime..

d'avance merci A+
 
dh42
dh42
Compagnon
Salut,

-Y a t-il un emplacement pour renseigner l'épaisseur de la plaque à usiner, ou alors le logiciel considère que la plaque fait la même épaisseur que la "tranche " définie en 3d?

Oui, dans le dossier Usinage, paramètre: Brut.
Note que ça n'a d'utilité que si tu fais une simulation 3D ; pour ce qui est des parcours d'outils, ils sont limités par "surface pièce" et "profondeur finale".

-J'ai vu dans la doc que l'on pouvais trancher le modèle avec des tranches à écartement régulier, ne peut-on pas utiliser ce tranchage automatique pour définir les strates?

Si, mais tu obtiendra des contours 2D à chaque niveau, et dans ce cas ce n'est pas utilisable avec une op. 3D, mais avec une op de "contour" (donc 2.5D) pour faire une modèle "en escalier".

et enfin, cette méthode de tranchage par décalage du modèle 3d nous permet d'obtenir et donc d'enregistrer un Gcode pour chaque tranche souhaitée, mais est-il possible de rassembler chaque tranche (ou gcode) dans un même fichier sous cam bam pour définir les emplacements des différents profils usinable sur une même plaque? (comme on pourrait agencer les différents profils d'un fichier dxf sous cambam)

En théorie, oui ; il te faut une op d'usinage 3D pour chaque strate, et par conséquent, tu dois dupliquer le modèle 3D (et le déplacer) autant de fois qu'il y a de strates afin d'avoir un modèle 3D par op d'usinage.

++
David
 
speedfender
speedfender
Compagnon
Salut,

C'est un peu dommage qu'il n'existe pas cette fonction de manière automatisée, parce que ça va représenter l'essentiel de mes usinages.. :cry: en tout cas c'est déjà pas mal qu'on puisse isoler et usiner une tranche..
C'est une bonne idée de dupliquer le modèle, ça peut simplifier les choses ; reste à voir si la config suit.. Pour le dupliquer, on se contente d'un copier/coller ou il existe un moyen/combinaison de touches?

merci pour cette réponse rapide, ça va me permettre d'avancer :rolleyes:
 
dh42
dh42
Compagnon
Re

Pour le dupliquer, on se contente d'un copier/coller ou il existe un moyen/combinaison de touches?

Oui, ou comme sur windows, Ctrl + C / Ctrl + V

C'est une bonne idée de dupliquer le modèle, ça peut simplifier les choses ; reste à voir si la config suit..

Si ce n'est pas le cas, il y a eut être une autre solution avec un seul objet et plusieurs op 3D ; il faut que je vois si ça marche, mais je n'ai pas le temps maintenant .... je vois ça plus tard.

++
David
 
dh42
dh42
Compagnon
Salut,

Bon, la méthode à laquelle je pensais pour faire avec un seul objet 3D semble fonctionner.

Le principe consiste à créer autant d'op d'usinage 3D que de strates à faire ; le début de chaque op commençant à la fin de l'autre.

Ex, ici 4 strates de 8mm.

dans la première op: surface pièce = 0 et profondeur finale = -8, pour la suivante, surface pièce = -8, profondeur finale = -16 ... etc
le plan de dégagement reste toujours à la même valeur (ici +5)

Il faut également créer des attaches pour chaque strate ; les attaches correspondant au bon niveau devront être sélectionnées avec l'objet 3D pour chaque opération.

Ensuite, pour répartir les 4 usinage sur une même plaque, il suffit de décaler l'usinage en X, Y et Z pour chaque opération à l'aide de la matrice de transformation.

Exemple, l'op n°1 n'est pas décalée, la n° 2 est décalée de 120,0,8 (xyz), la n° 3 de 0,80,16 et la n°4 de 120,80,24 (voir le paramètre "Transformer" de chaque op d'usinage)

Sans titre-2.jpg


Sans titre-1.jpg


Exemple en PJ.

++
David Voir la pièce jointe venus_strat.rar
 
speedfender
speedfender
Compagnon
Salut,

franchement top ta réponse, merci beaucoup :)

J'avais essayé aussi de faire différentes op, mais sans décalage, du coup c'était un calvaire sous linuxcnc.. j'ai rien réussi à sortir..

En tout cas cette méthode à l'air vraiment bien, en plus ça permet de faire le plan de coupe 8-)

J'ai néanmoins deux questions :
-à quoi servent les attaches? elles seront parti du modèle après usinage?
-je ne connaissais pas la matrice de transformation, je vais chercher des renseignements.. est-ce qu'il y a un moyen d'alléger l'affichage du parcours d'outils, parce que j'ai beau avoir un pc qui marche, c'est long à calculer...

J'ai hâte d'essayer tout ça mais il va falloir que je prenne mon mal en patience, un driver vient de lâcher.. :cry:

encore merci

Renaud
 
dh42
dh42
Compagnon
Salut,

-à quoi servent les attaches? elles seront parti du modèle après usinage?

A éviter que le pièce se tire avant la fin :wink:

Il faudra les poncer après.

Un exemple ici.
http://www.metabricoleur.com/t6747p15-aspirateur-a-copeaux-chariot-v2#120961

est-ce qu'il y a un moyen d'alléger l'affichage du parcours d'outils, parce que j'ai beau avoir un pc qui marche, c'est long à calculer...

Ce n'est pas l'affichage en lui même qui ralenti, c'est le nombre de parcours d'outils (leur densité) et la précision de suivi de la forme 3D demandée (plus de calcul).

Tu peux jouer sur 2 paramètres des op d'usinage ; la résolution, qui n'a d'effet que sur le temps de calcul et vas te fournir un suivi plus ou moins précis de la forme 3D, et le recouvrement, qui détermine le nombre de passes latérales pour le mode d'usinage 3D en mode balayage horizontal ou vertical.

Le recouvrement aura une influence à la fois sur le temps de calcul et sur le temps d'usinage vu qu'il produira plus de parcours.(mais aussi sur la précision de suivi dans le sens perpendiculaire aux parcours d'outil.

En mode ligne de niveau, c'est l'incrément de passe vertical qui remplace le recouvrement.

Plus d'infos ici
https://www.usinages.com/threads/cncdiy-walter-6545-mise-en-route.36271/#p438415

http://www.metabricoleur.com/t6755-probleme-parcours-d-outil-cambam#118754

et le tuto vidéo qui explique pas mal d'autres "petits détails" en usinage par balayage.
http://www.atelier-des-fougeres.fr/Cambam/Aide/tutorials/Usinage3D.html

En général, on utilise une faible résolution et un recouvrement important pour la mise au point des op d'usinage, histoire que ça calcule vite, puis lorsque tout est OK, on passe à une résolution et un recouvrement (ou incrément de passes en mode lignes de niveau) donnant un meilleur résultat, mais long à calculer.

Il n'est pas rare que sur mes fichiers 3D, qu'il y ai plusieurs dizaines de minutes de calcul, voir plus, pour sortit la version "finale" du Gcode avec une bonne résolution.

++
David
 
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