Mengurai Ekstensi Manufaktur Fusion 360: Kekuatan Steep & Shallow

Apa itu Ekstensi Manufaktur?

Sebelum saya mengejar detail yang membuat Steep dan Shallow lebih dari sekadar toolpath one-size-fits-all untuk pemesin malas, saya ingin segera membahas apa sebenarnya Ekstensi Manufaktur Fusion 360. Ekstensi Manufaktur menambahkan fungsionalitas yang lebih dalam bagi mereka yang membutuhkannya. Saat ini termasuk akses ke Manufaktur Aditif, Pengakuan Lubang, Inspeksi Permukaan dan Probing Geometri, dan Steep dan Shallow. Pada dasarnya, otomatisasi bor, inspeksi dalam proses, dan strategi finishing yang kuat. Anda dapat mengaktifkan, berarti berlangganan ke, Ekstensi Manufaktur secara langsung di dalam Fusion 360. Baca lebih lanjut tentang Ekstensi Manufaktur di sini.

Jika Anda berlangganan Ekstensi Manufaktur, membuat banyak operasi menggunakan strategi tersebut, dan kemudian memutuskan untuk tidak berlangganan lagi, Anda masih dapat melihat dan memposting operasi yang Anda buat. Anda hanya tidak dapat mengeditnya. Tujuan Ekstensi Manufaktur adalah untuk memberi Anda fleksibilitas hanya mengakses fungsionalitas yang Anda butuhkan, saat Anda membutuhkannya. Tidak ada biaya awal yang tinggi, tidak ada unduhan, tidak ada nomor seri atau dongle tambahan. Dengan cara ini, harga dasar Fusion 360 tetap rendah bagi mereka yang tidak selalu membutuhkan kemampuan yang lebih dalam dan kompleks ini sambil tetap menjaga kami dalam bisnis—dan memberi Anda opsi untuk memposting program warisan.

Oke, keren. Apa itu Steep dan Shallow?

Steep dan Shallow adalah toolpath finishing 3D yang disertakan dalam Ekstensi Manufaktur. Secara garis besar, itu dapat memesin bagian lengkap dengan geometri permukaan kompleks dalam satu toolpath. Ini memiliki parameter khusus untuk area steep dan shallow dari bagian yang terkandung dalam satu operasi. Saya menebak sudah jelas bagaimana itu mendapat namanya!

Dari pandangan tingkat tinggi ini, memasukkan Steep dan Shallow ke dalam Ekstensi Manufaktur tidak terlalu masuk akal. Sepertinya menggabungkan strategi Scallop dan Contour akan menghasilkan hasil yang sama, kan? Itulah yang saya pikirkan pada awalnya. Tetapi, seperti yang suka dikatakan Tim Paul, detailnya ada di dalam detail. Dan wow, Steep dan Shallow punya banyak detail!

Untuk melihat lebih dekat, saya memesin 4 bagian identik pada Haas VF2SS yang kami miliki di San Francisco Technology Center di Pier 9. Saya akan membandingkan beberapa detail kecil dan melihat apakah Steep dan Shallow benar-benar layak digunakan.

Sudut Ambang & Jarak Tumpang Tindih

Mari kita mulai dari bagian atas Tab Passes Steep dan Shallow. Parameter Sudut Ambang memudahkan untuk memastikan bahwa strategi steep dan shallow mencakup area yang sesuai dari bagian. Ini adalah “sudut pemotong” di mana strategi beralih dari steep ke shallow. Jadi, jika saya memasukkan 30 derajat, apa pun yang lebih dangkal akan memiliki strategi pass shallow diterapkan. Apa pun yang lebih curam akan memiliki strategi pass steep diterapkan. Parameter Jarak Tumpang Tindih menentukan jarak untuk mencampur strategi untuk mengurangi penampakan kerucut dalam produk akhir.

Jika Anda menggunakan kombinasi Scallop atau Parallel dan Contour, Anda masih dapat membuat toolpath mencakup sebagian besar bagian dengan menggunakan Slope containment yang tersedia dalam sebagian besar strategi finishing 3D. 0 derajat adalah datar dan 90 derajat adalah vertikal, relatif terhadap sumbu Z. Jadi, untuk mencapai hasil yang sama dengan Sudut Ambang 45 derajat, Anda akan menggunakan Slope containment 0 derajat hingga 45 derajat di Scallop atau Parallel dan containment 45 hingga 90 derajat di Contour. Tetapi, ini tidak mempertimbangkan tumpang tindih.

Apakah Jarak Tumpang Tindih Benar-Benar Penting?

Sekarang, tergantung pada siapa yang Anda tanyakan dan jenis bagian yang Anda buat, pentingnya tumpang tindih bervariasi. Beberapa mengatakan tidak diperlukan dan hanya membuang waktu cycle yang berharga. Beberapa mengatakan sangat diperlukan untuk mencampur permukaan transisi untuk finishing permukaan yang seragam. Hal penting di sini adalah Steep dan Shallow memiliki parameter aktual yang dapat Anda gunakan untuk mengontrol jarak tumpang tindih secara tepat. Jika Anda memerlukan tumpang tindih, nilai awal yang baik adalah mengatur Jarak Tumpang Tindih sama dengan 2 kali stepover dan menyesuaikan dari sana.

Agar strategi terpisah dapat tumpang tindih, Anda perlu memastikan slope containment juga tumpang tindih. Dalam kasus ini, saya mengatur sudut maksimum Scallop ke 45,5 derajat dan sudut minimum Contour ke 44,5 derajat. Jadi, toolpath seharusnya tumpang tindih sedikit sekitar 1 derajat. Namun, saya tidak tahu itu berapa dalam jarak linier. Keuntungan Steep dan Shallow adalah saya tahu tepat seberapa besar mereka akan tumpang tindih, sementara untuk strategi terpisah itu sedikit permainan tebak dan coba.

Menyerang Steep dan Shallow

Sekarang, ada sesuatu yang penting yang diizinkan oleh Sudut Ambang Steep dan Shallow. Anda pada dasarnya dapat memaksa untuk mencakup seluruh bagian dalam pass steep atau shallow dengan mengatur Sudut Ambang ke 0,1 derajat atau 89,9 derajat, masing-masing. Gabungkan ini dengan Slope limits, dan Anda dapat menggunakan Steep dan Shallow untuk membuat toolpath Scallop, Parallel, Contour, atau Ramp yang dioptimalkan. Ini bisa sangat berguna bagi mereka yang memiliki mesin 5-axis yang dapat menggunakan Tool Orientation untuk memiringkan alat sehingga memotong dari ujung sambil mempertahankan gerakan pemotongan yang sama. Atau, Anda dapat mengubah Steep dan Shallow menjadi versi yang lebih baik dari Scallop atau Parallel berdasarkan manfaat yang akan saya bahas.

Pass Kontinu untuk Scallop

Bergerak ke bawah kotak dialog, ada beberapa opsi dalam bagian shallow passes khusus untuk Scallop. Dalam kasus ini, untuk geometri bagian ini, Scallop lebih masuk akal daripada Parallel jadi itu yang akan saya fokuskan. Kotak centang Continuous membuat Scallop menjadi spiral kontinu daripada pass offset yang terpisah yang memerlukan gerakan transisi. Ini dapat membantu mengurangi tanda pada bagian karena alat terus terlibat dalam bahan. Terlibat terus mengurangi perubahan defleksi alat yang menyebabkan tanda pada bagian saat alat mulai terlibat atau lurus saat disengaging.

Continuous Passes juga membantu mesin bergerak lebih mulus. Biasanya akan ada feedrate yang berbeda untuk gerakan Lead-In/Out dan Cutting yang ditentukan untuk alat dan diwarisi oleh operasi. Ada banyak faktor yang masuk dalam membuat gerakan mesin yang paling optimal yang di luar cakupan blog ini tetapi mempertahankan feedrate konstan pasti dapat membantu. Ini berarti mesin tidak perlu mempercepat dan memperlambat se sering, yang dapat membuat masalah defleksi alat semakin buruk.

Membuat pass kontinu saat ini tidak tersedia dalam toolpath Scallop di Fusion 360. Jadi sambil Anda dapat menggunakan Steep dan Shallow untuk membuat Scallop yang lebih baik, Anda tidak dapat mereplikasi ini dengan Scallop dasar.

Offset Halus untuk Scallop

Selanjutnya, ada dua opsi yang membantu mengatur gerakan mesin sambil juga mengurangi variasi finishing permukaan.

Toolpath Scallop cenderung “runtuh” ke dalam saat pass terus meng-offset ke pusat bagian. Ini dapat menyebabkan sudut tajam dalam toolpath. Sudut tajam ini berarti alat dan mesin pada dasarnya harus berbelok seketika, yang menyebabkan percepatan dan pelambatan yang tinggi pada setidaknya satu sumbu perjalanan. Seperti yang saya sebutkan di atas, ini menyebabkan masalah defleksi alat, yang dapat menyebabkan tertinggal tanda pada bagian. Untuk mengatasi ini, Steep dan Shallow memiliki opsi Smooth Offsets yang membulatkan sudut tajam tersebut untuk membantu mengatur gerakan mesin.

Sayangnya, bahkan Smooth Offsets bukan peluru perak. Sudut dalam masih memiliki masalah: ada jarak yang lebih besar antara setiap sudut dalam daripada stepover yang diprogram. Ini dapat menyebabkan cusp yang lebih tinggi di sepanjang sudut dalam. Untungnya, Steep dan Shallow memiliki opsi lain untuk memecahkan masalah ini! Remove Cusps at Junctions menambahkan pass di sepanjang sudut dalam di mana jarak lebih besar dari stepover, membantu mengurangi cusp tinggi tersebut dan menghasilkan finishing permukaan yang lebih seragam.

Lagi-lagi, opsi ini hanya ditemukan dalam Steep dan Shallow, jadi sambil Anda dapat menggunakan Steep dan Shallow untuk membuat Scallop dengan opsi ini, Anda tidak dapat mereplikasi ini menggunakan toolpath Scallop standar.

Smoothing Terata

Saya pasti menyimpan yang terbaik untuk terakhir, dan itu adalah opsi smoothing baru yang tersedia dalam Steep dan Shallow. Fit Lines and Arc pada dasarnya melakukan apa yang dilakukan opsi smoothing di seluruh Fusion 360 – mendekati garis dan busur untuk mengurangi jumlah titik keseluruhan dalam toolpath. Tim menjelaskan dengan baik lebih detail di sini. Opsi ini bagus untuk mesin lama di mana terlalu banyak titik dapat menyebabkan data starving. Data starving berarti mesin perkakas berhenti dan menunggu baris kode berikutnya untuk diproses. Ini dapat menyebabkan gerakan mesin yang bergetar dan bermasalah. Sementara toolpath yang besar dan kompleks dapat menyebabkan masalah pada kontrol lama dengan daya proses yang lebih sedikit, kontrol baru dengan prosesor modern kurang mungkin mengalami masalah ini.

Untuk mesin baru, memproses data tidak lagi masalah. Sekarang, justru lebih bermanfaat untuk menambahkan titik untuk menjaga jarak antara titik tetap merata. Ini menjaga titik toolpath lebih dekat ke permukaan asli, mempertahankan toleransi keseluruhan yang lebih ketat serta mengatur gerakan mesin di antara titik. Saya mencoba ketiga opsi smoothing, dan hasil bagian ada di bawah. Sayangnya, hasil tidak tampak sebaik melalui foto seperti secara langsung. Namun, jelas ada perbaikan signifikan dalam kualitas permukaan. Anda bahkan dapat melihat bagaimana distribusi titik yang tidak teratur dalam toolpath menghasilkan faceting atau inkonsistensi pada bagian yang selesai.

Apa Artinya Semua Ini?

Jadi, apakah Anda harus menggunakan Steep dan Shallow? Saya pikir kesimpulan, seperti kesimpulan seringkali, adalah tidak ada jawaban yang sempurna. Dari sudut pandang teknis, itu menawarkan fungsionalitas yang tidak tersedia dengan menggabungkan toolpath lain. Pass kontinu, Smooth Offsets, dan Evenly Spaced Points semuanya menawarkan keuntungan yang jelas saat mempertimbangkan bagaimana mesin Anda akan bergerak dan finishing permukaan yang dihasilkan. Jadi jika Anda memesin bagian dengan toleransi permukaan yang ketat yang memerlukan finishing tangan yang tidak sepele, perbaikan ini mungkin layak untuk dieksplorasi. Jika Anda melakukan bead blasting setelah pemesinan, mungkin template toolpath yang menggunakan Scallop dan Contour sudah cukup baik.

Dari sudut pandang bisnis, Steep dan Shallow datang dengan biaya tambahan. Mengurangi operasi finishing hiliran mungkin cukup untuk menutupi biaya langganan saja. Selain itu, Ekstensi Manufaktur datang dengan fungsionalitas lain juga—tetap menonton untuk penjelasan serupa tentang bagaimana fungsionalitas inspeksi dalam proses dapat secara signifikan meningkatkan keandalan proses.

Secara pribadi, saya pikir bagian terbaik dari Ekstensi Manufaktur adalah Anda tidak perlu benar-benar “memilih” seperti yang Anda harus lakukan dulu untuk memilih modul atau tingkat perangkat lunak yang akan dibeli. Jika Anda mencobanya dan memutuskan tidak tepat untuk proses Anda, cukup jangan perpanjang langganan Anda! Selain itu Anda masih dapat mengakses toolpath yang Anda buat.

Jika Anda memutuskan untuk mencoba Ekstensi Manufaktur, tolong beri tahu kami bagaimana perkembangannya! Tandai kami di media sosial (@adskFusion360), komentar di sini, atau lebih baik lagi buat posting di Fusion 360 Manufacture Forum.