Torneado con profundidades de corte uniformes:¿Por qué es importante y cómo funciona?

Profundidades de corte uniformes:¿por qué es importante y cómo funciona?

Ha habido una nueva adición a la forma en que calculamos la profundidad de corte en Desbaste de perfil. ¿Qué hace? ¿Por qué es importante? ¿Y en qué se diferencia de la estrategia estándar?

Echemos un vistazo a lo que estamos haciendo hoy y llamémoslo "Profundidad de corte constante", porque eso es lo que le estamos diciendo al software que haga por nosotros.

Si tuviéramos que establecer nuestra profundidad de corte máxima en 2 mm, aplicaría ese corte de 2 mm desde el límite del material hacia abajo, ignorando la geometría del modelo real, pero brindándole los resultados esperados de tener una reducción predecible para cada pasada del inserto de torneado hasta que alcancemos el límite inferior (Centro de revolución de la pieza).

Una profundidad máxima de corte aquí produce pasadas de 2 mm independientemente de la geometría de la pieza.

Ver los movimientos de la trayectoria muestra cada pasada a 2 mm.

¿Cuál es el problema?

Ese pequeño pase resaltado aquí es el principal culpable.

"Profundidad de corte constante" en múltiples hombros

¿Cuál es el problema con ese pequeño pase, podrías preguntar? Simplemente no es una profundidad de corte igual. Pero ese pequeño cambio pronostica muchos problemas para que determinemos más tarde cómo podemos hacer correcciones para obtener la tolerancia y el acabado superficial correctos. Incluso las profundidades de corte significan que tenemos un grosor de viruta uniforme, una desviación predecible de la pieza o herramienta y una disipación de calor uniforme durante los cortes.

¿Por qué es importante?

Mantener las variables al mínimo es siempre el escenario ideal. Minimizar las variables asegura un diagnóstico rápido de los problemas que puedan ocurrir. Por ejemplo, si tenemos una deflexión importante de la herramienta mientras cortamos la misma cantidad en varios hombros, simplemente podemos ajustar nuestras compensaciones de herramienta en el controlador para tener en cuenta la deflexión de cada diámetro. Si tenemos una profundidad de corte constante, lo que da como resultado una pasada final de desbaste delgada en un hombro, pero los otros dos son iguales, es posible que tengamos fluctuaciones en el diámetro resultante simplemente en función de la desviación de la herramienta. Ahora, para solucionar un problema en el que tenemos variabilidad, debemos volver a Fusion para cambiar las dimensiones del diámetro único para que tenga tolerancia sin alterar los otros dos diámetros.

Con piezas que contienen múltiples hombros como el ejemplo que estamos viendo, la forma ideal de mecanizar la profundidad de corte puede no ser siempre un número prescrito constante. No es posible que el usuario sea responsable de medir cada diámetro de hombro y calcular una profundidad de corte promedio desde la parte superior del stock en toda la pieza.

¡Incluso Depths of Cut está aquí para salvar el día!

Una "Profundidad de corte máxima" configurada en 3 mm con "Profundidades de corte uniformes" activada, generó una profundidad de 2,6 mm para producir un resultado más predecible.

Entonces, ¿cómo funciona?

Geometría sencilla

Dividimos cada diámetro en una "región" para calcular la reducción adecuada de cada región y luego los fusionamos en un promedio que se distribuirá uniformemente para todos los anchos. A continuación se muestran dos ejemplos básicos de cómo se definen las regiones en el algoritmo en función de si el usuario elige realizar pasadas verticales u horizontales. Para este caso, le dimos al software una "Profundidad máxima de corte" sugerida de 3 mm. 3 mm no será la profundidad de corte exacta para cada pasada como con una profundidad de corte constante, pero es un valor que no se debe exceder. El algoritmo ahora mirará hacia adelante en el modelo y lo dividirá en regiones basándose en el reconocimiento de planos y calculará la profundidad de cada paso para tenerlos espaciados uniformemente. El resultado es 2,6 mm para cada pasada y una condición de corte predecible constante de hombro a hombro.

Regiones verticales y horizontales, geometría simple

Geometría Compleja

Pero, ¿qué sucede cuando la geometría de la pieza es más complicada? Este primer ejemplo de geometría más compleja muestra dónde podemos tener una profundidad de corte irregular.

"Profundidad de corte constante" en una intersección compleja muestra un corte delgado sobre la cresta de esta geometría.

Sin una forma simple de identificar regiones basadas en superficies planas, ¿cómo definimos la Región para dividir esta parte?

"Profundidad de corte uniforme" en la intersección compleja

Al usar los puntos de inflexión del modelo, podemos determinar las regiones para dividir y calcular la profundidad de corte de manera uniforme para formas complejas.

Caras en ángulo

El último caso son las caras en ángulo. Para este caso, podemos ver un ejemplo de rosca NPT que tiene una conicidad de 5 grados en el eje. El algoritmo considerará cualquier cosa mayor de 5 grados como una región; cualquier cosa menos se considerará que no es una región de división. Como en la superficie cónica de abajo.

"Profundidad de corte constante" en una superficie cónica de <5 grados

Sin plano para determinar la región o un punto de inflexión, no podemos identificar claramente cuál es una región divisible adecuada para lograr una profundidad de corte uniforme. De hecho, en este, no podremos lograr una profundidad de corte uniforme debido a la superficie en ángulo. Pero, para eliminar la pequeña cantidad restante de material, podemos determinar cuál es el mínimo y el máximo de una región para las caras en ángulo. Es por eso que construimos un ángulo máximo de 5 grados para considerar regiones. Si el ángulo es mayor a 5 grados, no lo considerará una región “plana”. Dándonos los mejores resultados a continuación.

Regiones para pendiente de>5 grados

"Profundidad de corte uniforme" en una superficie cónica de>5 grados

¿Qué sigue?

Comenzamos con un trabajo de profundidad de corte uniforme para el desbaste del diámetro exterior y del diámetro interior con casi todas las combinaciones de configuración, excepto algunas:sin arrastre, corte posterior y mecanizado de descanso (trabajando desde la fundición).

Nos tomamos algunas libertades con las suposiciones en el algoritmo y queremos abrir más opciones para que los usuarios las determinen. Por ejemplo, la profundidad de corte máxima es la única entrada, entonces, ¿cuál es la profundidad de corte mínima? Actualmente, lo manejamos por Región. Cualquier región plana que sea menor que la profundidad máxima de corte no la consideramos una región también. Buscaremos abrir un campo de profundidad de corte mínima para controlar mejor ese valor.

Echa un vistazo a estas nuevas técnicas de fabricación. Aún no usa Fusion 360, pruébelo hoy.