Fundamentos de Usinagem: Dominando Caminhos de Ferramenta para CNC de Precisão

Criamos a série Fundamentos de Usinagem para ajudar você a revisar seus conhecimentos de CAM, seja você trabalhe em uma oficina de usinagem ou esteja apenas começando. Maquinistas internos do nosso Centro de Tecnologia de Birmingham apresentam cada episódio e fornecem uma visão detalhada de uma ferramenta/processo. Na última edição, cobrimos pós-processadores. Aqui temos uma introdução a caminhos de ferramenta, onde você terá uma visão aprofundada de vários tipos de caminhos de ferramenta, de 2D a 5 eixos, e como você pode programá-los com o Fusion 360.

Você provavelmente já ouviu caminhos de ferramenta sendo falados em termos de 2D, 3D e 5 eixos simultâneos completos. Mas o que esses termos significam? Neste artigo, explicaremos exatamente isso, junto com como podemos programar esses caminhos de ferramenta dentro do Fusion 360.

O que são Caminhos de Ferramenta 2D?

O tipo mais básico de caminho de ferramenta é 2D. Como seu nome sugere, caminhos de ferramenta 2D só se movem em duas dimensões, ou dois dos eixos da máquina, enquanto cortam. Geralmente, estes são os eixos x e y. Se olharmos para nossa máquina no vídeo acima, podemos ver um caminho de ferramenta 2D em ação. Você pode ver que a ferramenta desce no eixo z, mas quando a passada de corte real começa, a ferramenta só se move no plano plano x y.

O que são Caminhos de Ferramenta 2.5D?

O próximo passo acima dos caminhos de ferramenta 2D são caminhos de ferramenta 2.5D. Caminhos de ferramenta 2.5D são quando pegamos uma passada 2D e adicionamos múltiplas profundidades a ela. A razão pela qual são chamados 2.5D e não 3D é porque a ferramenta ainda está se movendo apenas em dois eixos. Temos uma passada 2D, a ferramenta sobe ou desce no z, e então aquela mesma passada 2D é repetida.

O que são Caminhos de Ferramenta 3D?

O próximo tipo de caminho de ferramenta é um caminho de ferramenta 3D. Desta vez, temos todos os três eixos se movendo para nossos eixos x, y e z enquanto cortamos material. Agora podemos criar geometria mais complexa, como superfícies curvas. No vídeo acima, você pode ver um caminho de ferramenta 3D em ação enquanto uma ferramenta de rampa cria um filete. A ferramenta se move nas direções x e y enquanto continuamente desce no z.

Neste estágio, já estamos usando todos os três eixos lineares. Então o próximo passo é introduzir um eixo rotacional. Agora, isso só é possível dependendo da configuração disponível da sua máquina. Algumas máquinas só têm três eixos lineares, significando que qualquer coisa além de um caminho de ferramenta de 3 eixos é impossível. Algumas máquinas têm um eixo rotacional adicional, e outras como a usada no vídeo acima têm dois eixos rotacionais adicionais. Para mais informações, certifique-se de assistir ao vídeo de Fundamentos de Usinagem sobre máquinas de fresamento.

O que são Caminhos de Ferramenta 5 Eixos?

Como minha máquina tem dois eixos rotacionais, posso ir acima de um caminho de ferramenta de 3 eixos. Uma opção é usar um caminho de ferramenta de 4 eixos, que, como você pode adivinhar, usa meus três eixos lineares e introduz um eixo rotacional. Esta opção me dará maior acesso a áreas nas peças com minha ferramenta de corte porque agora posso rotacionar minhas peças relativas à ferramenta. O próximo estágio é ir para um caminho de ferramenta de 5 eixos, que usa meus três eixos lineares e dois eixos rotacionais. Esta opção me dá acesso ainda maior novamente porque posso usar uma combinação dos eixos rotacionais para ganhar acesso a ainda mais áreas. Eu também posso controlar o ângulo no qual minha ferramenta faz contato com as peças, significando que posso influenciar a qualidade do acabamento superficial.

O que são Caminhos de Ferramenta 3+2?

Mais um termo que você pode ter ouvido é um caminho de ferramenta 3+2. Você pode estar se perguntando por que isso não é o mesmo que um caminho de ferramenta de 5 eixos. A principal diferença se resume a quantos eixos podem se mover enquanto a peça está sendo cortada. Para um caminho de ferramenta de 5 eixos, todos os cinco eixos podem se mover enquanto a peça está sendo cortada. Mas para um caminho de ferramenta 3+2, você usa eixos rotacionais para reposicionar a peça relativa à ferramenta enquanto longe do material. Uma vez que os eixos rotacionais reposicionam a peça, o caminho de ferramenta roda o mesmo que qualquer outro caminho de ferramenta 2D ou 3D.

No vídeo, você pode ver um exemplo de um caminho de ferramenta 3+2 em ação. Você notará um caminho de ferramenta 2D padrão cortando a peça. A ferramenta se afasta, e os eixos rotacionais reposicionam a peça, e então a ferramenta volta para baixo na peça e usina em 3 eixos. Usar os eixos rotacionais para posicionamento no caminho de ferramenta e a natureza do próprio caminho de ferramenta torna este um caminho de ferramenta 3+2.

Levando Este Conhecimento ao Fusion 360

Agora que entendemos os diferentes tipos de caminhos de ferramenta, vamos olhar dentro do Fusion 360 para ver como podemos programá-los. O Fusion 360 divide as estratégias de caminho de ferramenta para fresamento em 2D, 3D e multi-eixos. Aqui podemos ver um caminho de perfil 2D aplicado, ocorrendo apenas nas direções x e y. Se eu editar isso, posso adicionar múltiplas profundidades e convertê-lo em um caminho de ferramenta 2.5D.

Da minha lista de estratégias 3D, tenho um caminho de ferramenta de rampa, que move o caminho de ferramenta nos eixos x, y e z ao mesmo tempo enquanto roda. Movendo para as opções multi-eixos, tenho um caminho de ferramenta rotativo, que é um caminho de ferramenta de 4 eixos que usa um eixo rotativo. Também tenho um "swarf", que é um caminho de 5 eixos simultâneo completo. Você se lembrará que também discutimos caminhos de ferramenta 3+2, que são quando usamos eixos rotacionais mas apenas para posicionamento. Usando orientação de ferramenta, posso transformar qualquer um dos caminhos de ferramenta de suas versões 2 ou 3 eixos em um caminho de ferramenta 3+2. Preciso ligar esta opção na aba geometria definindo minhas novas direções de eixo do cartão. Então, tudo mais sobre programar o caminho de ferramenta é o mesmo.

Mais Fundamentos de Usinagem em Breve

Fique ligado: após este episódio sobre ferramentas de fresamento, publicaremos episódios de Fundamentos de Usinagem semanalmente. Tópicos futuros incluem código NC, sistemas de coordenadas de trabalho e mais. Confira o resto dos vídeos de Fundamentos de Usinagem abaixo:

Fundamentos de Usinagem: Introdução a Máquinas de Fresamento
Fundamentos de Usinagem: Introdução a Ferramentas de Fresamento
Fundamentos de Usinagem: Introdução a Tornos
Fundamentos de Usinagem: Introdução a Pós-Processadores

Enquanto isso, baixe o Fusion 360 para começar a usinar de forma mais inteligente hoje. Saiba mais sobre como maximizar sua máquina com Fusion 360 aqui.