將Autodesk Fusion 360運用在CNC作業上

八月 29, 2016
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軟體掌握了數位製造的關鍵。設計數位模型用的軟體眾多,還有將模型資料轉換為特定機械用的程式,以便做出實際物體。Autodesk的軟體Fusion 360就具備這兩種功能,深受Maker喜愛。儘管用起來既輕鬆又直覺,但也具備能夠自由曲面建模、彩現、組合及物理模擬的電腦輔助設計(CAD)模組,以及CNC銑床之類的電腦輔助製造(CAM)模組。想要學習Fusion 360且用過Inventor、Pro-Engineer、Catia和Solid Edge這些3D建模軟體的人,或許在改用新軟體時會辛苦一點。Fusion 360與其他軟體最大的不同在於採用Autodesk的雲端平臺A360,裡頭可以儲存和分享設計圖。我很中意這項功能,要是沒了它就不曉得該怎麼活下去,尤其在團隊中工作時更是不可或缺。
看看這個CAD模組,能以各種格式輸出刀具路徑,因此可以用CNC銑床進行複雜的作業。
 
首先要做個安裝檔。這時要選擇想使用的銑床種類(Fusion 360也支援車床)。然後要設定材料的尺寸,決定鑽頭的起始點。
 
接下來要繼續進行其他種類的銑削作業(像是袋槽除料、平行銑削、2D輪廓銑削等),削除材料多餘的部分。進行這些步驟時需要選擇適當的工具(包括牛鼻銑刀、球端銑刀、倒角銑刀等——詳情請點選這裡)。假如想要使用的工具沒在列表上時,則可以在刀具資料庫上製作剖面圖再加進去。這裡要調整幾個選項,包括每條路徑的高度和公差,以及設定湯口的使用方式(用來支撐模型以免整塊完全切下來或晃動移位。事後再手工切割)。
 
假如對生成的刀具路徑模擬感到滿意的話,就轉換成在用的CNC數控機格式,再傳送到後處理工具。

使用前須知

整體來看,Fusion 360這項軟體從設計到製造都很傑出。這裡要介紹我用向量繪圖製作木頭浮雕的方法。
 
Fusion 360的工作區能夠輕鬆選擇及讀取各種格式的3D檔案,然而現階段卻很難透過CAM模組使用STL或OBJ這些嵌入式網格實體。儘管備有將網格化為實體的工具,遇到巨大而複雜的檔案上卻行不通。不過各位可以放心,這個問題預計會在2016年改善。在那之前,要使用Thingiverse的檔案會有點困難。
 
將向量繪圖用在木頭浮雕上
图片

1. Fusion 360可以讀取SVG圖像格式的檔案做為草圖。這裡就用我們可愛的Makey做示範。
2. 讀取向量檔案之前要先畫草圖,衡量目標物的尺寸,邊想好長度邊畫線。這麼一來,就可以定出正確的尺寸。封閉形狀的內部要塗上橘色。3D功能可以適用在這個地方上。
3. 建模工具相當淺顯易懂,要運用拉伸(Extrude)、旋轉(Revolve)、圓角(Fillet)和鏡像(Mirror)功能製作3D Makey。
4. 第一個生成的3D刀具路徑採用1/8英吋平端銑刀的適應性除料。機器人的尺寸為6又1/2英吋。
5. 這時下一個刀具路徑是沿著物件底面的2D輪廓,使用的銑刀跟之前的步驟相同。為了將模型牢牢固定到最後一刻,要啟用湯口,選擇形狀、厚度和位置。我是將湯口設定為寬度3公釐,厚度0.75公釐的三角形。
6. 最後是修飾的刀具路徑。這條刀具路徑採用1/8英吋的球端銑刀。路徑之間愈近,結果就會修飾得愈漂亮,但也愈花時間。SBP檔案也可以直接從Fusion 360的後處理工具輸出。
7. 進行這道步驟時,我使用ShopBot Desktop,削切紅色的Valchromat牌密迪板。照片為適應性除料後的結果。
8. 沿著X軸弄完2D輪廓銑削和平行路徑的樣子。
9. Makey用一字螺絲起子的前端折斷湯口之後,就可以輕鬆從板子上取下來。
10. 用少量砂紙打磨,塗上透明漆之後,顏色就會變得鮮豔。之後再用雷射切割出胸前的M字,MDF Makey就完成了。

(譯:李友君)
[原文]

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