Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- howto:fabrication:boomerang [2021/07/22 17:27] – admin
+++ howto:fabrication:boomerang [2021/09/14 12:15] (Version actuelle) – guillaume
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-====== Usinage d'un boomerang ======
+====== Fabrication d'un boomerang ======
+Ce projet vise à fabriquer un boomerang d'après un plan trouvé sur internet. Après l'avoir modélisé entièrement dans FreeCAD, il sera usiné dans un planche de contre-plaqué ordinaire de 5mm d'épaisseur.
 ===== Modélisation avec FreeCAD =====
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 Nous partons d'un plan d'une forme de boomerang des plus simples, dite en "A" trouvé facilement sur internet.
-Nous l'insèrons dans Freeecad depuis l'atelier Image et nous le mettons à l'échelle.
+Nous l’insérons dans FreeeCAD depuis l'atelier Image et nous le mettons à l'échelle.
 {{ :howto:boomerang:00-image.png?nolink&600 |}}
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 {{ :howto:boomerang:21-boom.png?nolink&600 |}}
-===== Création des parcours d'usinage ======
+===== Création des parcours d'usinage =====
-Nous utilisons l'atelier Path de FreeCAD, et commençons par créer un objet parcours de travail.
+Nous utilisons l'atelier Path de FreeCAD, tous les réglages qui seront utilisés pour l'usinage sont cohérents pour la matière que nous utiliserons, un contre plaqué de 5mm d'épaisseur.
+Aussi le type d'usinage Surface 3D (https://wiki.freecadweb.org/Path_3DSurface/fr) n'est pas disponible directement sur FreeCAD 0.19. Il demande l'installation d'OpenCamLib (https://wiki.freecadweb.org/OpenCamLib/fr)
+Après installation de cette bibliothèque, nous commençons par créer un objet parcours de travail.
+==== Réglages de base ====
 Dans les réglages du Job, nous modifions :
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   * Ext. Z = 1mm / 0mm pour pouvoir assurer une découpe totale de la forme.
-dans la partie Setup/Set nous sélectionnons le point situé en bas à gauche et sur la face supérieure de notre matière puis coche "Link Stock and Model" puis on définit les 3 origines X=0 Y=0 Z=0 pour déinir notre origine pièce.
+dans la partie Setup/Set nous sélectionnons le point situé en bas à gauche et sur la face supérieure de notre matière puis coche "Link Stock and Model" puis on définit les 3 origines X=0 Y=0 Z=0 pour définir notre origine pièce.
 {{ :howto:boomerang:u01-origine.png?nolink&600 |}}
-dans la partie Setup/DefaultValues/Depths :
+dans Output nous choisissons Processor = grbl pour un compatibilité du gcode avec notre interpréteur
-Final Depth = OpFinalDepth-0.4 afin de pouvoir couper 0.5 mm de plus que l'épaisseur de notre matière et assurer une découpe totale
-Step Down = OpToolDiameter/2 pour définir les passes à diamètre de l'outil / 2
+Après avoir validé nous pouvons observer la structure du Job avec :
+  * Operations = liste des parcours générés
+  * Model = clone du modèle 3D repositionné par rapport à l'origine
+  * Stock = bloc de matière à usiner positionné par rapport à l'origine
+  * SetupSheet = variables d'usinage
+  * Tools = liste des outils
+Afin de mieux visualiser nos futurs parcours d'outil, nous désactivons la vue de notre objet 3D pour activer les Model et Stock
-dans Output nous choisissons Processor = grbl pour un compatibilité du gcode avec notre interpréteur
+==== Choix et paramètres de l'outil ====
+Nous affichons la liste des outils disponibles à l'aide du bouton de la barre d'outil et nous double cliquons sur la fraise nommée "5mm EndMill" pour l'ajouter au Job.
+Dans la liste des outils, nous pouvons supprimer le TC: Default Tool puis sélectionner notre TC : 5mm Endmill pour modifier les valeurs de Feed (avance) :
+  * Horiz Feed = 10 mm/s soit 600 mm/mn
+  * Vertical Feed = 5 mm/s soit 300 mm/mn
+En développant l'objet TC : 5mm Endmill nous découvrons le modèle FreeCAD associé à l'outil et en double cliquant dessus nous l'éditons pour modifier son diamètre à 6mm.
+==== Création des parcours ====
+=== Profil de l'aile gauche ===
+Nous choisissons d'usiner les deux parties séparément afin de réduire le temps d'usinage en éliminant les déplacements superflus.
+Après avoir activé la visibilité du Model nous sélectionnons le profil puis nous lançons la création d'un parcours d'outil de type Surface 3D :
+{{ :howto:boomerang:u3-sel.png?nolink&600 |}}
+Avec les réglages suivants dans l'onglet Operation :
+  * BoundBox = Baseboundbox
+  * Scan Type = Planar (pas de 4ème axe)
+  * Layer Mode = Single-pass (pour usiner cette partie en une seule passe)
+  * Cut pattern = ZigZag (type de parcours)
+  * Profil Edges = None (on ne redessine pas les arêtes)
+  * Avoid Last X faces = 0 (on usine tout)
+  * Depth Offset = 0.25mm (on laisse une marge de 0.25mm de matière car nous allons finir par un ponçage manuel)
+  * Step Over = 30% (taux de recouvrement : chaque passage de fraise est décalé de 30% du diamètre (soit 1.8mm) pour un bon rapport qualité / temps)
+  * Sample interval = 1mm
+  * [ ] Use Start Point
+  * [ ] Boundary Enforcement (pour laisser le parcours dépasser de la forme)
+  * [X] Optimize Linear Paths (optimisation des parcours linéaires)
+  * [X] Optimize StepOver Transitions
+{{ :howto:boomerang:u03-params.png?nolink&400 |}}
+Après quelques longues secondes de calcul, le résultat est cohérent :
+{{:howto:boomerang:u04-surf3d-g.png?nolink&600|}}
+{{ :howto:boomerang:u04-surf3d-g2.png?nolink&600|}}
+=== Profil de l'aile droite ===
+Nous reproduisons à l'identique le parcours d'outil après avoir sélectionné le profil de l'aile droite
+{{ :howto:boomerang:u05-surf3d.png?nolink&600 |}}
+=== Découpe du trou ===
+Après avoir sélectionné la surface interne du trou nous lançons la création d'un parcours de type Profile (https://wiki.freecadweb.org/Path_Profile/fr) avec pour paramètres :
+Onglet Opération :
+  * Cut Side = Inside (découpe intérieure)
+  * Direction = CW
+  * Extra Offset = 0mm
+  * Enable rotation = Off
+  * [ ] Use Start Point
+  * [X] Use Compensation
+  * [ ] Process Holes
+  * [ ] Process Circles
+  * [X] Process Perimeter
+Nous appliquons pour afficher le parcours calculé :
+{{ :howto:boomerang:u06-trou1.png?nolink&400 |}}
+Nous remarquons que l'usinage va se faire en une seule passe d'à peine plus de l'épaisseur de notre boomerang. Pour affiner le réglage de profondeur et réaliser l'opération en deux passes, nous modifions dans l'onglet Profondeurs :
+  * Final Depth = OpFinalDepth-0.5 (nous modifions la formule afin de pouvoir couper 0.5mm de plus que l'épaisseur de notre matière et assurer une découpe totale)
+  * Step Down = OpToolDiameter/2 (nous modifions la formule afin de réaliser des passes de 3mm maximum)
+après avoir validé nous observons un nouveau parcours plus cohérent :
+{{ :howto:boomerang:u06-trou2.png?nolink&400 |}}
+=== Découpe de la forme ===
+Nous sélectionnons le Model et lançons, comme pour le trou, la création d'un parcours de type Profile.
+Les réglages sont identiques pour la partie Profondeur, mais dans la partie Opération nous veillons à bien avoir Cut Side = Outside pour une découpe extérieure.
+Le résultat calculé est cohérent :
+{{ :howto:boomerang:u07-dec.png?nolink&400 |}}
+=== Ajout des brides de maintient ===
+L'ajout de brides de maintient pour la découpe de forme se sous la forme d'un modificateur via l'outil Path > Path Dressup > trajectoire additionnelle Languettes de maintient après avoir sélectionné le parcours.
+Par défaut il crée automatiquement 4 languettes en forme de boules vertes :
+{{ :howto:boomerang:08-brid1.png?nolink&600 |}}
+Les paramètres sont modifiés :
+  * Width = 10mm (largeur de la languette)
+  * Height = 2.5mm (hauteur de la languette)
+  * Angle = 45° (biseau de la languette)
+  * Radius = 0mm (rayon du filet si nous souhaitons en ajouter un)
+Chaque languette peut être supprimée (il doit en rester au minimum 1) , et il est possible d'en ajouter en cliquant directement sur le point du parcours voulu.
+{{:howto:boomerang:u10-brid2.png?nolink&600|}}
+{{ :howto:boomerang:u09-brid3.png?nolink&600|}}
+==== Exportation du fichier GCode ====
+À l'aide du bouton Post-traitement (https://wiki.freecadweb.org/Path_Post/fr) nous exportons le fichiers Gcode correspondant à l'ensemble des parcours d'usinage à réaliser.
+Ce parcours pourra être simulé avec Camotics pour vérification.
+{{ :howto:boomerang:u11_camotics.png?nolink&600 |}}
+Il est possible également de simuler le parcours avec l'outil dédié de FreeCAD (https://wiki.freecadweb.org/Path_Simulator/fr) produisant même un maillage 3D du résultat de l'opération.
+===== Usinage à la CN et finitions =====
+{{ :howto:boomerang:img_6559.jpg?nolink&600 |}}
+{{ :howto:boomerang:img_6560.jpg?nolink&600 |}}
+{{ :howto:boomerang:img_6562.jpg?nolink&600 |}}
+Après finition par ponçage manuel :
+{{ :howto:boomerang:img_6566.jpg?nolink&600 |}}
+{{ :howto:boomerang:img_6565.jpg?nolink&600 |}}
+Il ne reste plus qu'à le lancer !