HSM Performance Pack Tutorial 1+2 F EB - Mastercam · Le fichier utilisé pour ce tutorial est le fichier ”HSM Tutorial 1.MC9”, inclus avec le tutorial. La pièce est un solide

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GuideUtilisateur

Tutorial Pack Performance UGV Mastercam 1

Tutorial Pack Performance UGV Mastercam

Contenu : Tutorial I.................................................................................................... 2 Pour commencer ...................................................................................... 2 Outils utilisés............................................................................................. 2 Ebauche.................................................................................................... 2

Ebauche par poches ............................................................................. 2 Reprise d'ébauche ................................................................................ 7

Semi-finition .............................................................................................. 9 Usinage à Z constant sur les zones pentues........................................ 9 Usinage à pas constant 3D sur les zones peu pentues ..................... 11

Finition .................................................................................................... 13 Usinage à pas constant sur tout le bosselage .................................... 13 Zones planes....................................................................................... 15 Bitangence parallèle dans les congés ................................................ 17 Offsets de bitangence ......................................................................... 19

Tutorial II................................................................................................. 24 Pour commencer .................................................................................... 24 Outils utilisés........................................................................................... 24 Ebauche.................................................................................................. 24

Ebauche par poches ........................................................................... 24 Reprise d'ébauche .............................................................................. 28

Semi-finition ............................................................................................ 30 Usinage à Z constant sur les zones pentues...................................... 30 Balayage sur les zones peu pentues.................................................. 32 Offsets de bitangence ......................................................................... 33 Usinage de la matière restante en pas constant 3D........................... 35

Finition .................................................................................................... 37 Pas constant 3D sur toute la pièce ..................................................... 37 Zones planes....................................................................................... 39 Zones de matière restante en pas constant 3D.................................. 41

2 Tutorial Pack Performance UGV Mastercam

Tutorial I Pour commencer Au cours de ce tutorial, nous présumerons que l'utilisateur maîtrise l'utilisation de Mastercam, les opérations propres à Mastercam ne seront donc pas détaillées. Le fichier utilisé pour ce tutorial est le fichier ”HSM Tutorial 1.MC9”, inclus avec le tutorial. La pièce est un solide ; si vous n'avez pas une licence solide, vous pourrez néanmoins visualiser le fichier et l'exploiter à l'aide de ce tutorial, puisqu'il ne traite que de parcours d'outils. Outils utilisés Les outils utilisés sont : T1 : fraise torique diam. 20 mm rayon 1 mm, S16000, F9500 T2 : fraise torique diam. 6 mm rayon 1 mm, S30000, F6000 T3 : fraise boule diam. 10 mm, S24000, F7200 T4 : fraise boule diam. 6 mm, S30000, F6000 Les vitesses de plongée, de rétraction et d'avance sont toutes définies à la même valeur. Ebauche Ebauche par poches Pour ébaucher la pièce, nous utiliserons d'abord une stratégie normale d'ébauche par poches pour enlever le maximum de matière inutile, puis une stratégie de reprise d'ébauche pour enlever de la matière supplémentaire dans les zones non atteintes par le premier outil. Pour générer le calcul d'ébauche, appuyez sur Alt-C et sélectionnez le C-Hook HSM.DLL puis sélectionnez Ebauche comme stratégie d'usinage. Cliquez sur le solide pour le sélectionner puis sur OK, ensuite


sélectionnez le rectangle correspondant à la base de la pièce pour la frontière (vérifiez que la couche 3 frontières est affichée) puis sur OK pour terminer la sélection de la frontière. Sur la première page de la boîte de dialogue, sélectionnez ou créez votre outil. Les données principales pour l'outil sont fraise torique diam. 20 mm rayon 1 mm, S16000, F9500. Vous pouvez voir la page outil ci-dessous.

Après avoir défini correctement l'outil, passez à la page Surface, présentéee ci-dessous.


La page surface devrait être remplie comme montré sur l’illustration. Ici, il faut bien faire attention à la distance de rétraction et au type de rétraction. Pour la distance de rétraction, entrez 10 sans cocher Dist. De rétraction absolue. Cela signifie que la distance de rétraction va jusqu’à 10mm au-dessus la surface la plus haute de la géométrie ce qui représente une distance de dégagement suffisante. En usinage 3D, la distance de rétraction est souvent déterminée en absolu alors qu’en usinage 5 axes positionnés (aussi appelé 3+2), elle est plus souvent déterminée de manière relative, le calcul étant plus simple qu’en absolu dans un système 5 axes. Dans ce tutorial, le type de rétraction utilisé est optimale (et sur la page Parcours d’outil, le type de filtration reste à "Conserver les déplacements en rapide"). Cela nous donne un parcours d’outil en rapide le plus court possible, mais ce type de parcours évoluant sur les trois axes


simultanément, toutes les machines ne peuvent le gérer. Si vous souhaitez usiner cette pièce sur votre machine, il se peut que vous soyez obligés de modifier certains paramètres. La page Ebauche, ci-dessous, contient les paramètres les plus déterminants pour le parcours d’outil.

La Tolérance est à 0.1 mm. Celle-ci ne nécessite pas une haute définition sur un parcours d’ébauche, puisque nous laissons aussi sur la pièce une surépaisseur de 0.3 mm. Le pas en Z maxi. est fixé à 2 mm et la Tolérance de lissage de 2 mm permet à l’outil d’exécuter des mouvements lissés dans les coins au lieu de faire des angles vifs. Le fait d'activer le Z adaptatif nous permet de générer une série de passes supplémentaires en Z sur les zones planes afin que la surépaisseur soit respectée au maximum.


Les Limites de l'usinage en Z n'étant pas définies, le Pack Performance UGV Mastercam prendra par défaut les Z min. et max. de la pièce. Les limites d'usinage en Z peuvent être définies par rapport au centre ou au bout de l'outil. En activant pas l'option Définir le pas dans la zone Différence axiale profiles, le décalage de la fraise sur le plan XY sera calculé de façon optimale et sera un pas variable permettant au Pack Performance UGV Mastercam de lisser le parcours au maximum. Ce parcours étant le premier, la page Matière restante n'est d'aucune utilité en l'occurrence. Les autres pages doivent être laissées par défaut. Pour vous en assurer, vous pouvez aller sur chacune d'elle et cliquer sur le bouton Remise à zéro.


Il vous suffit ensuite de cliquer sur le bouton Ok pour lancer le calcul et obtenir le parcours suivant :

Reprise d'ébauche Certaines zones n'ont pas été usinées par l'outil diamètre 20 mm ; nous pourrons venir reprendre ces zones avec un outil plus petit en adoptant une stratégie de reprise d'ébauche. L'outil utilisé pour cette opération est le T2 : fraise torique diam. 6 mm rayon 1 mm, S30000, F6000 ; aucune modification n'est à apporter sur les pages Outil et Surface.


La page Ebauche, elle, demande quelques changements comme illustrés ci-dessous.

Le Pas en Z maxi. est réduit à 1 mm puisque l'outil est plus petit et la Tolérance de lissage est elle aussi réduite à 1 mm. Il est aussi important d'apporter des modifications sur la page Matière restante. Ici, nous sélectionnerons Outil de référence comme Source de la matière restante, ce qui nous obligera à définir les paramètres de l'outil de l'usinage précédent ainsi que la surépaisseur laissée par celui-ci. Il est à noter que nous aurions pu sélectionner Parcours précédent(s) comme Source de la matière restante. En général, cette option donne des résultats précis mais implique aussi un calcul plus long. Dans le cas d'une pièce simple comme celle-ci, le résultat serait sensiblement le même ; nous avons donc opté pour un temps de calcul plus court ! Pour plus de détails sur les différentes options, veuillez consulter le manuel du Pack Performance UGV Mastercam.


Cliquez sur Ok pour lancer le calcul et obtenir le parcours suivant :

Semi-finition Nous avons maintenant un minimum de 0.3 mm de surépaisseur à usiner et un peu plus dans certaines zones. Nous devons donc générer plusieurs parcours de semi-finition pour réduire cette quantité de matière. Enregistrez les deux premières opérations dans un groupe appelé "Ebauche" et créez un nouveau groupe appelé "Semi-finition". Usinage à Z constant sur les zones pentues Nous commencerons par un parcours à Z constant pour usiner les surfaces à forte pente. Pour cela, lancez le Pack Performance UGV Mastercam à partir de la touche Alt-C et sélectionnez Z constant.


L'outil utilisé est T3 : fraise boule diam. 10 mm, S24000, F7200. Paramétrez votre page Usinage à Z constant comme suit :

La Tolérance est à 0.02 mm et la surépaisseur à 0.1 mm. Le pas en Z maxi et la Tolérance de lissage sont à 1 mm. Puisque nous voulons limiter l'usinage aux zones pentues, nous définirons les Angles de contact entre 60 et 90 degrés. Nous cocherons aussi l'option Zones de contact uniquement pour éviter de générer du parcours en bordure de la pièce, là où l'outil n'est pas en contact avec la pièce. Cliquez sur Ok pour lancer le calcul et obtenir le parcours suivant :


Usinage à pas constant 3D sur les zones peu pentues Démarrer le Pack Performance UGV Mastercam, sélectionnez Pas constant et sélectionnez la frontière intérieure comme limite d'usinage. Nous utiliserons le même outil que pour l'usinage à Z constant, T3 : fraise boule diam. 10 mm, S24000, F7200.


Paramétrez la page Pas constant 3D :

La Tolérance, le pas et la Surépaisseur restent les mais nous modifions les angles de contact de façon à venir usiner les zones qui n'ont pas été prises en compte lors de l'usinage précédent. En mettant l'Angle de contact max. à 65°, nous assurons un recouvrement de 5° par rapport au premier parcours de semi-finition, de façon à être sûrs d'usiner toutes les surfaces non usinées. Le Z min. a été fixé a 3mm pour ne pas usiner la surface plane de base ainsi que les congés du bas qui seront usinés avec d'autres parcours.



Finition Nous avons maintenant une surépaisseur de 0.1 mm sur la plupart des surfaces et un peu plus sur la surface plane de base et les congés du bas de la pièce. Créez un nouveau groupe dans le gestionnaire d'opérations appelé "Finition". Usinage à pas constant sur tout le bosselage Nous allons diminuer la surépaisseur à 0.05 mm sur tout le bosselage avec un usinage à pas constant 3D. Sélectionner Pas constant dans le menu, puis sélectionnez le solide et la frontière intérieure. L'outil à utiliser pour cette opération est le T4 : fraise boule diam. 6 mm, S30000, F6000.


La page Pas constant devrait contenir les paramètres suivants :

Puisque nous voulons usiner le bosselage entier, nous ne voulons pas limiter le parcours d'outils ; nous devons donc laisser les valeurs Angle de contact min. à 0° et Angle de contact max. à 90°.



Zones planes La surface de base est parfaitement horizontale, nous pouvons donc l'usiner avec un outil à bout plat. Aa liaison entre la surface plane et le bosselage étant faite avec un congé, nous ne voulons pas marquer la pièce avec un fraise 2 tailles, nous utiliserons donc une fraise torique, en l'occurrence l'outil T2 : fraise torique diam. 6 mm rayon 1 mm, S30000, F6000 que nous avons utilisé la reprise d'ébauche. Sélectionnez Zones planes dans le menu puis sélectionnez le solide et la frontière extérieure.


La page Zones planes doit contenir les valeurs comme suit :

Définissez la surépaisseur à 0 de façon à ce que cette zone soit finie.



Bitangence parallèle dans les congés L'outil que nous avons pour la finition eest une boule de 6 et les congés ont un rayon de 4 mm, nous aurons donc besoin de plusieurs passes pour usnier les congés correctement. Une bitangence parallèle sera donc bien adaptée. Sélectionnez Bitangence dans le menu, puis sélectionnez le solide et la frontière extérieure. Nous utiliserons l'outil T4 : fraise boule diam. 6 mm, S30000, F6000 pour cette opération.


La page Bitangence devrait être paramétrée comme suit :

Le pas est à 0.3 pour assurer un bon état de surfaces dans les congés. Dans cet exemple, nous appliquons un surplus épaisseur de 1.2 mm. Le surplus épaisseur est utilisé par le Pack Performance UGV Mastercam pour générer des passes là où en temps normal il n'y en aurait du fait que le rayon de l'outil (ici 3 mm) soit inférieur au rayon du congé (ici 4 mm). Le Pack Performance UGV Mastercam ajoute cette valeur au rayon de l'outil pour le calcul et rapporte le parcours généré au congé de façon à ce que celui-ci soit réellement usiné. Cela nous permet ensuite de générer des passes en offset (dans notre cas 5 de chaque côté de la bitangence, voir paramètre Nombre de passes), appelées bitangence parallèle. L'option Liaison de l'intérieur vers l'extérieur est désactivée de façon à ce que les congés soient usinés de l'extérieur vers l'intérieur.



Offsets de bitangence Pour la dernière opération de finition, nous utiliserons une stratégie d'offsets de bitangence. Sélectionnez Bitangence dans le menu, puis sélectionnez le solide et la frontière intérieure.


Nous utilisons toujours l'outil T4, la page Bitangence devrait être paramétrée comme suit :

L'option Limite est désactivée puisque nous voulons que toute la pièce soit usinée. Un pas constant sera calculé à partir de la bitangence sur toute la pièce à l'intérieur de la frontière sélectionnée. L'usinage se fera de l'intérieur vers l'extérieur.




Ceci finit ce premier tutorial ; les opérations suivantes devraient donc apparaître dans le gestionnaire d'opérations :


Vous pouvez vérifier les parcours avec le logiciel de votre choix. En utilisant Powercut de CIMCO Integration, avec la couleur par outil désactivée, votre pièce devrait ressembler à ceci :


Tutorial II Pour commencer Au cours de ce tutorial, nous présumerons que l'utilisateur maîtrise l'utilisation de Mastercam, les opérations propres à Mastercam ne seront donc pas détaillées. Le fichier utilisé pour ce tutorial est le fichier ”HSM Tutorial 2.MC9”, inclus avec le tutorial. La pièce est un solide ; si vous n'avez pas une licence solide, vous pourrez néanmoins visualiser le fichier et l'exploiter à l'aide de ce tutorial, puisqu'il ne traite que de parcours d'outils. Outils utilisés Les outils utilisés dans ce tutorial sont : T1: fraise torique diam. 10 mm rayon 1, S9550, Vitesse de plongée F1900, Vitesse de coupe et de rétraction F3820 T2: fraise torique diam. 3 mm rayon 0.5, S30000, Vitesse de plongée F1800, Vitesse de coupe et de rétraction F3600 T3: fraise boule diam. 2 mm, S30000, Vitesse de plongée F900, Vitesse de coupe et de rétraction F1800 T4: fraise boule diam. 3 mm, S30000, Vitesse de plongée F1800, Vitesse de coupe et de rétraction F3600 T5: fraise torique diam. 4 mm rayon 0.5 mm, S23800, Vitesse de plongée F1500, Vitesse de coupe et de rétraction F2860 T6: fraise boule diam. 1 mm, S30000, Vitesse de plongée F400, Vitesse de coupe et de rétraction F900 Ebauche Ebauche par poches Pour ébaucher la pièce, nous utiliserons d'abord une stratégie normale d'ébauche par poches pour enlever le maximum de matière inutile, puis


une stratégie de reprise d'ébauche pour enlever de la matière supplémentaire dans les zones non atteintes par le premier outil. Pour générer le calcul d'ébauche, appuyez sur Alt-C et sélectionnez le C-Hook HSM.DLL puis sélectionnez Ebauche comme stratégie d'usinage. Cliquez sur le solide pour le sélectionner puis sur OK, ensuite sélectionnez les deux frontières extérieures (vérifiez que la couche 2 frontières est affichée) puis sur OK pour terminer la sélection de la frontière. Sur la première page, sélectionnez ou créez l'outil à utiliser pour l'ébauche. N'oubliez pas de bien régler les différentes vitesses d'avance. Aidez vous de l'illustration qui suit pour remplir la page Outil correctement :


Après avoir rempli la page Outil, allez à la page Surface et cliquez sur Remise à zéro pour utiliser toutes les valeurs par défaut. Ensuite, passez à la page Ebauche. Remplissez la page Ebauche comme présentée sur l'illustration suivante :

La Tolérance est à 0.1 mm. La Surépaisseur, elle, est à 0.3 mm. Le Pas en Z maxi. quant à lui est à 0.7 mm et la tolérance de lissage à 0.5 mm permettant d'éviter les angles vifs dans le parcours. Afin de respecter la surépaisseur sur les surfaces planes, le Z adaptatif est activé. Les autres pages peuvent garder les valeurs par défaut. Cliquez sur Ok pour lancer le calcul et obtenir le parcours suivant :



Reprise d'ébauche Certaines zones n'ont pu être atteintes par l'outil d'ébauche, nous allons donc procéder à une opération de reprise d'ébauche. Démarrez le Pack Performance UGV Mastercam , sélectionnez Ebauche dans le menu ainsi que les deux frontières extérieures, comme pour l'ébauche. Nous utiliserons l'outil T2: fraise torique diam. 3 mm rayon 0.5, S30000, Vitesse de plongée F1800, Vitesse de coupe et de rétraction F3600. Remplissez la page Ebauche comme présentée sur l'illustration suivante :

L'outil étant plus petit, le Pas en Z maxi. est réglé à 0.3 et la Tolérance de lissage à 0.15 mm.


Il est aussi important d'apporter des modifications sur la page Matière restante. Ici, nous sélectionnerons Outil de référence comme Source de la matière restante, ce qui nous obligera à définir les paramètres de l'outil de l'usinage précédent ainsi que la surépaisseur laissée par celui-ci. Il est à noter que nous aurions pu sélectionner Parcours précédent(s) comme Source de la matière restante. En général, cette option donne des résultats précis mais implique aussi un calcul plus long. Dans le cas d'une pièce simple comme celle-ci, le résultat serait sensiblement le même ; nous avons donc opté pour un temps de calcul plus court ! Pour plus de détails sur les différentes options, veuillez consulter le manuel du Pack Performance UGV Mastercam. Cliquez sur Ok pour lancer le calcul et obtenir le parcours suivant :


Semi-finition Appelez le premier groupe de parcours dans le gestionnaire d'opérations 'Ebauche' et créez un nouveau groupe appelé 'Semi-finition'. Usinage à Z constant sur les zones pentues Nouc ocmmencerons par un usinage à Z constant sur les surfaces pentues de la pièce. Lancer le Pack Performance UGV Mastercam à l'aide des touches Alt+C et sélectionnez Z constant dans le menu. L'outil à utiliser est le T4: fraise boule diam. 3 mm, S30000, Vitesse de plongée F1800, Vitesse de coupe et de rétraction F3600 Remplissez la page Z constant comme présentée sur l'illustration suivante :


La Tolérance est à 0.02 mm, la Surépaisseur à 0.1, le Pas en Z maxi. à 0.3 et la Tolérance de lissage à 0.15. Usinage par niveau Z n'est pas activé n'est pas activé car cela engendrerait trop de remontées en Z. L'usinage sera limité par un Angle de contact min. de 50° pour ne pas usiner les surfaces peu pentues. Cliquez sur Ok pour lancer le calcul et obtenir le parcours suivant :


Balayage sur les zones peu pentues Pour les zones peu pentues, nous utiliserons un balayage aussi appelé usinage par plans parallèles. Lancer le Pack Performance UGV Mastercam, sélectionnez Balayage puis le solide ainsi que les deux frontières extérieures. Nous utiliserons à nouveau l'outil T4, comme pour l'opération précédente. Remplissez la page Plans parallèles comme présentée ci-dessous :

La Tolérance et la Surépaisseur sont les mêmes que pour l'usinage à Z constant. La Direction d'usinage est à 0°, c'est-à-dire parallèle à l'axe des X. L'Angle de contact max. est à 55° pour assurer un recouvrement de 5° avec l'opération précédente.


Aucun usinage ne sera fait au-dessus de Z=-3 mm, valeur déterminée dans les Limites de l'usinage en Z (Z max=-3). -40 a été déterminé par sécurité bien en dessous de la pièce pour assurer un usinage jusqu'au fond de celle-ci. Cliquez sur Ok pour lancer le calcul et obtenir le résultat suivant :

Offsets de bitangence Pour notre troisième opération, nous utiliserons une stratégie en offsets de bitangence. Ce sont des passes en pas constant 3D, calculées à partir d'une bitangence.


Lancer le Pack Performance UGV Mastercam et sélectionnez Bitangence dans le menu. Ensuite, sélectionnez le solide, les deux frontières extérieures ainsi que les frontières intérieures sauf celle autour de la petite poche sur la partie de droite. Nous utiliserons à nouveau l'outil T4. Remplissez la page Bitangence comme présentée ci-dessous :

Nous laisserons une Surépaisseur de 0.05 mm. Il n'est pas utile de définir un Surplus épaisseur puisqu'il n'y a pas de congés dont le rayon est supérieur à celui de l'outil à partir desquels nous voulons usiner.



Usinage de la matière restante en pas constant 3D Certaines zones ont encore une surépaisseur de matière supérieure à 0.05 mm que nous devons venir reprendre avec un outil plus petit. Lancer le Pack Performance UGV Mastercam, sélectionnez Pas constant dans le menu, puis le solide et les deux frontières extérieures. L'outil utilisé est l'outil T3: fraise boule diam. 2 mm, S30000, Vitesse de plongée F900, Vitesse de coupe et de rétraction F1800.


Remplissez la page Pas constant 3D comme présentée ci-dessous :

Attention au Pas qui est maintenant de 0.1 mm. Ensuite, allez sur la page Matière restante et sélectionnez Outil de référence comme Source de la matière restante Ensuite, vérifiez bien que le Diamètre est à 3, le rayon de coin à 1.5 et la surépaisseur à 0.05. Pour finir, fixez le Recouvrement à 0.2 pour assurer une reprise intégrale.



Finition Nous avons maintenant une surépaisseur de 0.05 mm sur toute la pièce. Créez un nouveau groupe d'opérations appelé 'Finition'. Pas constant 3D sur toute la pièce Nous commencerons par un usinage à pas constant 3D pour finir la majorité de la pièce, laissant seulement à usiner les zones planes et les petits congés que l'outil de finition ne peut atteindre.


Lancer le Pack Performance UGV Mastercam , sélectionner Pas constant dans le menu, puis le solide et enfin, les mêmes frontières que celles sélectionnées lors de notre usinage en offsets de bitangence. Nous utiliserons l'outil T4. Remplissez la page Pas constant 3D comme présentée ci-dessous :

Le parcours étant un parcours de finition, la Surépaisseur est bien entendu à 0. Le Pas est à 0.15 pour assurer une bonne qualité de surface.



Zones planes Il reste des zones planes qui n'ont pas été usinées. Nous allons donc utiliser un outil à bout plat, d'où le choix de l'outil T5: fraise torique diam. 4 mm rayon 0.5 mm, S23800, Vitesse de plongée F1500, Vitesse de coupe et de rétraction F2860. Lancer le Pack Performance UGV Mastercam , sélectionnez Zones planes puis le solide et les deux frontières extérieures ainsi que la frontière "carrée" sur la partie de droite pour empêcher l'usinage dans cette zone là.


Remplissez la page Zones planes comme présentée ci-dessous :

Le Z max. est à -1 afin d'être sûrs de ne pas usiner le dessus de la pièce.



Zones de matière restante en pas constant 3D Il ne nous reste plus qu'à usiner les petits congés; là où n'ont pu passer aucun des autres outils précédents. Nous utiliserons donc l'outil T6: fraise boule diam. 1 mm, S30000, Vitesse de plongée F400, Vitesse de coupe et de rétraction F900. Lancez le Pack Performance UGV Mastercam , sélectionnez Pas constant dans le menu, puis le solide et les deux frontières extérieures.


Remplissez la page Pas constant 3D comme présentée ci-dessous :

Attention de préciser un pas de 0.05, le diamètre de fraise étant petit. Ensuite, allez sur la page Matière restante et sélectionnez Outil de référence comme Source de la matière restante avec une distance de recouvrement de 0.2 mm.




Ceci nous amène à la fin de notre tutorial. Les opérations suivantes devraient donc apparaître dans le gestionnaire d'opérations :


Vous pouvez utiliser le logiciel de votre choix pour vérifier le parcours. Si vous utilisez Powercut de CIMCO Integration, avec les couleurs par outil désactivées, vous obtiendrez le résultat suivant :

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