Die Fusion 360 Machining Extension: So viel mehr als 5-Achsen-Bearbeitung

18. August 2022 Industrie Tanja Czernig

Die Fusion 360 Machining Extension ist für Unternehmen mit 3-Achs-Maschinen ebenso wertvoll wie für 5-Achs-Anwender. Entdecken Sie hier die fünf wichtigsten Funktionen der Erweiterung.

Wie der Name schon sagt, bietet die Fusion 360 Machining Extension zusätzliche Funktionen für Fertiger, die CNC-Maschinen zur Herstellung von Komponenten verwenden. Die Erweiterung baut auf den zentralen 2D-, 2,5D-, 3-Achsen- und 3+2-Bearbeitungsfunktionen in Fusion 360 auf. Sie enthält zusätzliche Strategien und Arbeitsabläufe, die gängige CAM-Programmieraufgaben automatisieren und die Bearbeitung komplexer Formen vereinfachen.

Zu Beginn der Erweiterung hätte man leicht denken können, dass die Machining Extension nur ein schickes 5-Achs-Add-on sei. Doch neben den simultanen 4- und 5-Achsen-Technologien, bietet sie noch so viel mehr als NUR eine 5-Achsen-Bearbeitung. Tatsächlich ist diese Erweiterung eine genau so große Bereicherung für 3-Achs-Bediener wie für 5-Achs-Anwender.

Packen wir also die Fusion 360 Machining Extension einmal aus und sehen uns an, welche Extras für die CAM-Programmierung darin enthalten sind.

Fusion 360 Machining Extension: Die 5 wichtigsten Funktionen

1 | Automatisierte Komplettbearbeitung in der Machining Extension

Das Programmieren einfacher 2D- und 3D-Formen ist im Allgemeinen nicht allzu schwierig. Es ist einfach zu entscheiden, welche Strategien verwendet werden sollen, sie sind ziemlich schnell herzustellen und man braucht nicht allzu viele davon, um Bauteile vollständig zu bearbeiten. Die Erstellung des erforderlichen NC-Codes ist schnell und problemlos, sodass Sie zügig Teile produzieren können.

Je komplexer und präziser die Teile werden, desto schwieriger ist es jedoch zu entscheiden, welche Bearbeitungsstrategien Sie anwenden sollten, um sicherzustellen, dass die Teile vollständig und genau bearbeitet werden. Bei so vielen Möglichkeiten, ein Teil fertig zu bearbeiten, kann die Aufgabe den CAM-Programmierer schnell überfordern, was zu längeren Programmierzeiten und einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von kostspieligen Fehlern führt. 

Die Fusion 360 Machining Extension löst dieses Problem mit einer Reihe von „Ganzteilstrategien“, mit denen Komponenten mit einer kleinen Anzahl hocheffektiver Werkzeugwege präzise bearbeitet werden können. Die Strategie „Steep and Shallow“ (Steil und Flach) beispielsweise erkennt auf intelligente Weise einzelne Bereiche des Bauteils. Sie verwendet dann verschiedene optimierte Werkzeugwegtypen, um sie zu bearbeiten.

Steep and Shallow
Ein Beispiel für die Steep and Shallow Bearbeitung mit Glättung des Werkzeugwegs und automatischer Bereichsüberlappung

Steep and Shallow ist weit mehr als nur ein cleverer Werkzeugweg. Es ist eine 4-in-1-Strategie mit individuellem Zugriff auf Parallel-, HSC- und Konturwerkzeugwege und der zusätzlichen Möglichkeit, diese zu kombinieren, um Werkzeugwege für komplexe Geometrien mit steilen und flachen Bereichen zu erzeugen. Mit unabhängigen Steuerelementen für Quer- und Tiefenzustellung, Werkzeugwegreihenfolge, Bereichsüberlappung, Werkzeugwegglättung und dem automatischen Wandabstand vereinfacht Steep und Shallow die Programmierung komplexer Geometrien.

Was vielleicht weniger offensichtlich ist, ist die Tatsache, dass Steep and Shallow eine attraktive Option für Benutzer von 3-Achsen- und Mehrachsenmaschinen ist, mit automatischer Kollisionsvermeidung für noch mehr Sicherheit und Effizienz der Werkzeugwege.

2 | Automatisierte Bohrlocherkennung und Bohren

Das Bohren von Löchern ist eine der häufigsten CNC-Bearbeitungsaufgaben. Die Fusion 360 Machining Extension rationalisiert diesen langwierigen Prozess durch die Erkennung von Bohrungen in 3D-Modellen (einschließlich aus anderen CAD-Systemen importierter Modelle), bevor vordefinierte (konfigurierbare) Vorlagen zur Erstellung effizienter 3-Achsen- und 3+2-Bohrzyklen verwendet werden. Dazu gehören Anbohren, Gewindebohren, Gewindeschneiden, Reiben und vieles mehr. Mithilfe von Vorlagen können unternehmensweite Best Practices definiert, aufgezeichnet und teamübergreifend genutzt werden, um die Konsistenz zu erhöhen, die Produktivität zu steigern und nicht wertschöpfende Aufgaben deutlich zu reduzieren.

Locherkennung
Die automatische Locherkennung kann konfigurierbare Vorlagen verwenden, um Löcher auszuwählen und effizient zu bearbeiten.

3 | Antastgeometrie, Oberflächeninspektion und Bauteilausrichtung

Die Kernversion von Fusion 360 umfasst WKS-Antasten, die Sie mit spindelmontierten Messtastern verwenden können, um die einfache Teileeinrichtung auf CNC-Maschinen zu automatisieren. Die Machining Extension geht noch weiter und bietet Funktionen zur Geometrieerfassung, Oberflächenprüfung und Teileausrichtung, um die Qualität und Leistung des gesamten CNC-Bearbeitungsprozesses zu überwachen.

Mit diesen zusätzlichen Werkzeugen können Sie Teile nach bestimmten Bearbeitungsvorgängen messen, um zu überprüfen, ob z.B. das Maß einer Passung den Erwartungen entspricht bzw. sich innerhalb der gewünschten Toleranz befindet. Erkennen Sie Abweichungen frühzeitig im Prozess und nutzen Sie die Messdaten, um fundierte Entscheidungen über die Weiterverwendung von Teilen zu treffen.

Antastgeometrie
Die Machining Extension umfasst spezielle Strategien zur Verwendung mit spindelmontierten Messtastern.

Der Einsatz von Messtastern zur Automatisierung des Einrichtens von Werkstücken ist besonders dann sinnvoll, wenn die zu bearbeitenden Teile groß, schwer oder nicht prismatisch sind und das manuelle Einrichten viel Zeit und Mühe erfordert. Mit der Oberflächeninspektion können Sie wichtige Punkte messen, um festzustellen, wo sich das eigentliche Teil auf der Maschine befindet Anhand dieser Daten können Sie dann das WCS anpassen, damit der NC-Code mit dem Teil übereinstimmt. In vielen Fällen dauert die automatische Einrichtung von Teilen nur wenige Sekunden oder Minuten – sie kann bis zu 80 % der Zeit einsparen, die für die manuelle Einrichtung aufgewendet wird.

4 | Änderungen des Werkzeugwegs in der Machining Extension

In einer idealen Welt würden die von einem CAM-System erstellten Werkzeugwege beim ersten Mal perfekt sein und genau das tun, was der CAM-Programmierer benötigt. In der Realität müssen Programmierer die Werkzeugwege oft ändern – möglicherweise müssen sie bestimmte Bereiche entfernen, um doppelte Schnitte zu vermeiden, die Tiefe einschränken oder sich für einen anderes Werkzeug entscheiden, welches nur definierte Bereiche eines Werkzeugweges bearbeitet.

Hier können die leistungsstarken Werkzeugweg-Modifikationsoptionen, die in der Machining Extension bereitgestellt werden, helfen. Sie ermöglichen CAM-Programmierern, kleine aber signifikante Änderungen an Werkzeugwegen vorzunehmen, ohne sie komplett neu berechnen zu müssen. Zu den Werkzeugweg-Modifikationen gehören:

  • Trimmen eines Werkzeugwegs auf eine Skizze/Polygon/Ebene – ermöglicht das Entfernen lokaler Bereiche eines Werkzeugwegs.
  • Löschen eines oder mehrerer Werkzeugwegdurchgänge/-segmente – eine Variation der oben genannten Begrenzungsoption, die es Ihnen ermöglicht, ganze Teile eines Werkzeugwegs zu entfernen.
  • Verschieben der Werkzeugeintrittspositionen – ermöglicht es Ihnen, die Position zu ändern, an der das Werkzeug bei geschlossenen Werkzeugwegdurchgängen in das Material eintritt.
  • Ersetzen des Werkzeugs – z.B. Aktualisieren des Werkzeugwegs, um ein alternatives Werkzeug zu verwenden. Hinweis: Der Durchmesser / Typ muss unverändert bleiben, aber die Vorschübe und Geschwindigkeiten, der Halter und die Länge unter dem Halter können geändert werden.
Änderungen Werkzeugweg
Änderungen des Werkzeugwegs, wie z. B. das Trimmen auf eine Grenze, werden ohne verschwenderische Neuberechnungen angewendet.

5 | Fräsen 4- und 5-Achs simultan

Bis zu diesem Punkt kommt alles, was bisher erwähnt wurde, auch 3-Achs-Anwendern zugute, wodurch die Vorteile der Machining Extension auch dann deutlich werden, wenn Sie keine 4. oder 5. Achse haben. Es würde jedoch keinen Sinn machen, einen Artikel über die Machining Extension zu schreiben ohne die leistungsstarken Fähigkeiten für die 4-Achs- und 5-Achs-Simultanbearbeitung zu erwähnen.

Diese Funktionen ergänzen die 3+2-Bearbeitungsfunktionen im Fusion 360-Kern und umfassen spezielle Werkzeugwege wie z.B. 5-Achs-Wälzen, Multi-Achs-Kontur, automatische Kollisionsvermeidung für alle gängigen 3D-Bearbeitungen und 4-Achsen-Rotation sowie mehrachsige Optionen in Steep & Shallow und weiteren 3D-Strategien.

5 Achsen
Verwendung simultaner 5-Achsen zur Bearbeitung von Motorsportteilen.

Zu den Multi-Achs-Einstellungen gehören „Lead/Lean“ und Optionen, um die Bewegung der Werkzeugachse entweder zu oder von benutzerdefinierten Punkten oder Kurven zu steuern. Erweiterte Optionen helfen bei der Erzeugung gleichmäßiger Maschinenbewegungen zur Minimierung von Defekten am bearbeiteten Teil bzw. zur Vermeidung von Kollisionen durch automatisches Ansteuern einer 4. oder auch 5. Achse.

Sie können auf eine Reihe von Neigungsoptionen zugreifen, um die erforderliche präzise Bewegung zu erreichen. Leistungsstarke Werkzeugwegsimulationen und Maschinenanimationen sorgen für Vertrauen, da sie Probleme frühzeitig erkennen und beheben können, bevor sie zu teuren Fehlern auf der eigentlichen Maschine führen.

„Die 5-Achsen-Funktionen in Fusion 360 sind so leistungsstark und dennoch einfach zu bedienen. Programme, die früher Stunden dauerten, dauern jetzt Minuten.“
—Phil Butterworth, Programmierer, MJK Performance

 

Da haben Sie es also. Die Fusion 360 Machining Extension, einmal entpackt und entschlüsselt. Egal, ob Sie eine 3-Achs- oder 5-Achs-CNC verwenden, sie ist vollgepackt mit Technologie, die Ihnen hilft, qualitativ hochwertigen NC-Code zu erstellen und weniger Zeit damit zu verbringen.

Ihr Ansprechpartner

Danny Maynicke

Mail: dmaynicke@nti.biz
Telefon: 0371 4000 70-517

 


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