STEPCRAFT VECTRIC UCCNC - Příprava materiálu pro obrábění – pracovní počátek, výroba válce a správné nastavení obrábění

STEPCRAFT CNC ve 4. rotační ose (2. díl)

Příprava materiálu pro obrábění – pracovní počátek, výroba válce a správné nastavení obrábění

V prvním dílu seriálu jsme si ukázali, jak správně vytvořit rotační projekt (Rotary Job) ve Vectric Aspire. Tím ale příprava rozhodně nekončí.

Než spustíte první nástrojovou dráhu, je potřeba správně připravit samotný materiál. Právě v této fázi vzniká většina problémů – špatně nastavený pracovní počátek, nevhodně zvolená výška bezpečnostních přejezdů nebo příliš agresivní úběr materiálu mohou způsobit nepřesnosti, zbytečně dlouhé obrábění, nebo dokonce kolizi nástroje.

V tomto článku si proto ukážeme kompletní postup přípravy materiálu pro obrábění na 4. rotační ose STEPCRAFT.

První rozhodnutí – hranol nebo hotový válec?

Ve většině případů začínáme s obyčejným hranolem.

Důvod je jednoduchý – čtvercové nebo obdélníkové přířezy jsou běžně dostupné, levnější a často kvalitnější než již vysoustružené kulatiny.

Právě proto obsahuje Vectric Aspire praktický gadget Create Rounding Toolpath, který z hranolu automaticky vytvoří přesný válec připravený pro další obrábění.

Stejný gadget lze využít také tehdy, pokud již máte kulatý polotovar, ale potřebujete jej přesně srovnat na požadovaný průměr.

Vytvoření válce pomocí Create Rounding Toolpath

 

Gadget najdete v nabídce:

Gadgets → Create Rounding Toolpath

Po spuštění nejprve zvolíte typ materiálu.

Square Blank

Používá se při obrábění hranolu na válec.

To je nejčastější způsob přípravy materiálu.

Round Blank

Používá se tehdy, pokud již obrábíte kulatinu a chcete pouze sjednotit její průměr.

Jaký způsob obrábění zvolit?

Vectric nabízí tři strategie.

Radial

Materiál se plynule otáčí o 360° a fréza postupně projíždí po celé délce válce.

Výsledkem je velmi rovnoměrné obrábění.

Tato strategie je vhodná zejména pro profesionální stroje s rychlou a výkonnou rotační osou.

Raster

Materiál se po jednotlivých průchodech pouze pootočí a fréza vždy obrábí po celé délce válce.

Na hobby CNC strojích STEPCRAFT bývá tato metoda často rychlejší než Radial, protože klade menší nároky na plynulou synchronizaci pohybů.

Optimized Raster

Pokud začínáte z hranolu, jedná se zpravidla o nejlepší volbu.

Vectric automaticky vynechá všechny části, kde nástroj obrábí pouze vzduch, a frézuje pouze tam, kde se skutečně nachází materiál.

U čtvercových hranolů tak lze ušetřit desítky procent času obrábění.

Kde nastavit pracovní počátek?

To je jedna z nejčastějších otázek začátečníků.

Ve Vectricu můžete zvolit dvě možnosti.

Center of Cylinder

Pracovní nula je ve středu rotační osy.

Právě tuto variantu doporučuje Vectric pro většinu rotačních projektů.

Výhody jsou zřejmé:

  • nezávislost na skutečném průměru materiálu,
  • jednodušší nastavování stroje,
  • přesnější Wrapped Toolpaths,
  • bezproblémové použití gadgetu Create Rounding Toolpath.

Pokud nejprve vytváříte válec z hranolu, je tato možnost prakticky jedinou správnou volbou.

Surface of Cylinder

Nulový bod leží na hotovém povrchu válce.

Smysl má pouze tehdy, když již obrábíte přesně opracovaný válec známého průměru.

Pokud se průměr materiálu byť jen mírně liší od hodnoty zadané v projektu, projeví se chyba také v hloubce obrábění.

Nepodceňujte bezpečnostní přejezdy

 

Při rotačním obrábění bývá materiál výrazně vyšší než běžná deska.

Proto doporučujeme vždy zkontrolovat:

  • Výšky pro rychlé přejezdy nad materiálem (Z1; Z2)
  • Počáteční pozici
  • Hodnotu SafeZ v řídícím software
  • Příliš nízký přejezd může při přesunu mezi jednotlivými drahami způsobit kolizi nástroje se sklíčidlem nebo s neopracovanou částí materiálu.

Jak velký úběr materiálu zvolit?

Začátečníci často chtějí vytvořit válec jedním průchodem.

To ale nebývá nejlepší řešení.

Daleko bezpečnější je obrábění rozdělit do několika vrstev.

Například u tvrdého dřeva bývá rozumné odebírat přibližně 1–3 mm materiálu na jeden průchod (v radiálním směru), podle průměru frézy, výkonu vřetena a tuhosti upnutí.

Poslední dokončovací průchod pak ponechte pouze s malým přídavkem, například 0,2–0,5 mm.

Výsledný povrch bude výrazně kvalitnější a současně snížíte zatížení stroje.

Jakou frézu použít?

Pro hrubování válce se nejčastěji používají:

  • spirálové frézy se spodním nebo horním odvodem třísek (ITA Hrubovací D6),
  • frézy o průměru 6 až 8 mm pro běžné dřevěné polotovary (STEPCRAFT EM6)

Kulové frézy (Ball Nose) jsou určeny především pro následné 3D obrábění reliéfů, nikoliv pro samotnou výrobu válce.

Praktické tipy z dílny Profitek

Za dobu, kdy jsme instalovali a zprovozňovali rotační osy STEPCRAFT u zákazníků, se nám osvědčilo několik jednoduchých zásad:

  • Pokud začínáte z hranolu, používejte Optimized Raster. Obrábění bývá výrazně rychlejší než klasický Raster.
  • Nechte si malý přídavek na dokončení. Hrubovací průchod nemusí vytvořit finální povrch.
  • Po vytvoření válce vždy zkontrolujte skutečný průměr posuvným měřidlem. U měkkého dřeva může dojít k drobnému pružení materiálu.
  • Před spuštěním další operace proveďte simulaci a ověřte, že model odpovídá skutečnému průměru vytvořeného válce.

Závěr

Kvalita výsledného výrobku nezačíná první 3D drahou, ale už správnou přípravou materiálu.

Přesně vytvořený válec, správně nastavený pracovní počátek a rozumně zvolené hrubovací parametry výrazně ovlivní nejen kvalitu výsledku, ale také dobu obrábění a životnost nástrojů.

V příštím dílu seriálu se podíváme na další krok – jak správně importovat a umístit 3D model do rotačního projektu ve Vectric Aspire, aby odpovídal skutečným rozměrům obrobku a byl připraven pro tvorbu nástrojových drah.