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如何使用 Fusion 360 加工輪轂

by hiholife
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作為一名 CAM 工程師,在過去的5年中,我一直在使用 Autodesk PowerMill 進行編程。然而,我最近改用 Fusion 360 來編程我的零件,我想分享一下我的經驗。這篇文章將給你一些關於如何利用 Fusion 360 的 CAD 和 CAM 功能來加工輪轂的技巧。如果你想看一些加工視頻(誰不喜歡看切屑飛舞的畫面呢?),你可以訪問這個鏈接

如何使用 Fusion 360 加工輪轂

設置

任何 CAM 編程人員在開始編程時,首先要考慮的一件事就是他們要先加工哪邊的零件。這個選擇也會對後面的工作過程有重要的影響,你將在後面的文章中看到。我最終選擇了先加工下圖左側的那一邊。這個選擇的主要原因是在模型上有兩個鏍絲孔和四個螺紋孔,這些都是非常有用的,在後續的操作過程中,對零件的定位和夾持非常有用。同時我也意識到,在設置1的時候,我可以將大部分的材料加工掉,讓我在接下來的工序中只剩下很少的刀路可以運行。

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夾持

在第一次安裝時,我使用 Lang 鉗夾持材料。這種特殊的工具可以實現可靠和無振動的夾持,儘管它只需要3毫米的夾持材料。這意味著我可以將坯料的尺寸略微偏大一些,與我最初確定的大塊坯料相比,尺寸明顯縮小。使用 Lang 夾鉗的另一個好處是,當拆下零件並將其放回夾鉗時,可以在5微米的公差範圍內重新對準零件。這使得這個過程非常可靠和可重複性,例如,如果你計劃在開始運行其中一個刀具路徑之前,先清理多個坯料。

如何使用 Fusion 360 加工輪轂

當我到了在設置2中運行工具路徑的時候,我不得不想出一個夾具。在這種情況下,我很容易就想出了一個設計,因為我意識到一個有6個孔的板子(2個用於鏍絲孔,4個用於自攻孔)可以完美地完成任務。螺栓孔是用來將零件擰到夾具上,而夾具上的相應孔是反鏜孔。

如何使用 Fusion 360 加工輪轂

加工刀具

假設你已經指定了你要加工的材料(在我的例子中,我加工的輪轂是用鋁6082材料製成的),在訂購正確的刀具之前,首先要做的是分析零件的幾何形狀,包括成品零件上的半徑。例如,使用8毫米的球頭刀具加工一個半徑為3毫米的表面,最終難免會在零件上留下過多的材料,這又會導致需要額外的刀具路徑來完成程序。

如何使用 Fusion 360 加工輪轂
如何使用 Fusion 360 加工輪轂

對於輪轂,在分析了幾何形狀後,我訂購了一個16mm的立銑刀進行外部粗加工,這樣可以一次性完成,減少加工時間。當我分析零件的半徑時,我發現最小的(凹形)半徑是5mm,這意味著任何直徑在8mm以下的刀具都能很好地完成任務,在精加工後不會在零件上留下多餘的材料。同時,這種刀具的選擇確保了我可以避免因刀具嚙合角增大而對刀具產生過大的力,提高了表面精加工和刀具壽命。

如何使用 Fusion 360 加工輪轂

進給與速度

如第一段所述,在設置1中我成功地加工了大部分的材料,這意味著在設置2中,我可以在進給量和速度以及步進和步出的選擇上都有很大的進步。例如,為了在設置2中加工主腔,我以12000rpm的主軸轉速和5000mm/min的切削進給量推動我的10mm立銑刀。在粗加工方面,我使用了自適應清刀,因為它可以讓我們的刀具和材料之間保持一個恆定的嚙合角度,從而使我們的刀具受到恆定的切削力。這樣一來,與傳統的清刀路徑相比,粗加工過程更加安全、快捷。

無縫整合的 CAD/CAM 工作流程

許多編程人員往往忽略了一件事,那就是當他們需要對零件進行建模修改時,他們需要花費多少時間在 CAD 和 CAM 軟體之間切換。在這種情況下,Fusion 360 是一個巨大的幫助,因為它可以在建模和製造環境之間實現簡單、無縫的工作流程。在我的案例中,我不得不建立幾個自由曲面,以 “欺騙” 我的工具,使我的工具在精加工的工具路徑中停留在零件上,如下圖所示。

如何使用 Fusion 360 加工輪轂

在 Fusion 360 中做這個工作只需要幾分鐘的時間,而用更傳統的方式來做,則需要切換回 CAD 軟體,進行編輯,並將零件輸出到 CAM 軟體中(希望這些修改不會影響到程式的其他部分)。擁有一個整合的 CAD/CAM 工具,在設計零件的夾具時也是一個巨大的幫助,因為一切都可以在同一環境中完成,而且任何後續的修改都可以在中途不需要切換軟體就能完成。
 
希望現在你已經了解瞭如何用 Fusion 360 加工輪轂的相關知識。這個零件是在沒有使用製造擴展中的高級工具的情況下進行編程的(你可以在這裡找到更多關於這個主題的信息)。如果你想嘗試 Fusion 360,你可以從這個鏈接下載一個免費試用版

本文轉譯至 Autodesk Fusion 360 Blog

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