Ceci est le manuel de Studio 1.1.0, une version antérieure. Le manuel de la dernière version

Documentation 1.1.0 / Manuel technique

Stratégies et paramètres de FAO

Ce que fait chaque stratégie, ce que signifient ses paramètres et comment le jumeau fixe les données de coupe. Les chiffres donnés par le jumeau sont des estimations issues de ses modèles physiques.

Les paramètres ci-dessous sont ceux qu’une entité prend dans un travail (les entités de l’outil program_generate). Les longueurs sont en millimètres, les angles en degrés.

Évidement d’une poche : concentrique, zigzag et adaptatif

La zone d’une poche est sa forme moins ses îlots, décalée vers l’intérieur du rayon de l’outil. Elle est évidée couche par couche, chaque couche ayant au plus la profondeur de passe (ap). La stratégie (strategy) définit le trajet dans une couche :

Une poche avec un ajustement finit ses parois à la cote en une passe à part. Voir Ajustements.

L’évidement adaptatif coupe avec un faible engagement radial à une ap plus grande. Ses liaisons se déplacent à l’écart de la matière, et il revient à la stratégie concentrique là où la zone est trop étroite pour lui.

Une passe de finition enveloppe l’outil bien davantage dans un angle intérieur de paroi que le long d’une paroi droite. Là où l’enveloppement dépasse 1,2 fois celui d’une paroi droite, cette partie de la paroi est d’abord taillée par paliers (corner_steps, activé par défaut ; désactivé quand l’entité donne son propre finish_ap, sauf si elle donne aussi corner_steps: true ; corner_steps: false le désactive).

Reprise des restes

Avec rest: true, une poche n’évide que ce que les outils précédents ont laissé en place : les coins et les parties étroites qu’un outil plus grand ne pouvait pas atteindre. Studio détermine ce qui reste d’après les poches précédentes du même programme, ou d’après la pièce du jumeau quand celui-ci en a une.

Contours et attaches

Un contour (side : outside, inside ou on) suit un profil couche par couche, en avalant. outside et inside décalent le profil du rayon de l’outil ; on le suit tel quel.

Les attaches (tabs : nombre, largeur et hauteur) laissent de courts ponts au fond, pour qu’une pièce découpée reste en place. Une attache mesure 1 mm de haut, sauf si vous indiquez sa hauteur ; là où la coupe fait 1 mm de profondeur ou moins, sa hauteur est la moitié de la profondeur.

Rainures : par passes et trochoïdal

Une rainure (x0, y0, x1, y1, width) est usinée selon la stratégie :

• layers (par défaut) : le milieu de la rainure à pleine largeur d’outil, par couches, puis vers l’extérieur jusqu’à sa largeur de chaque côté ;
• trochoidal : de petites boucles le long de la rainure, chacune avancée de step. L’outil n’est engagé que sur un arc court, ce qui lui permet de couper plus profond en une passe. La rainure doit être plus large que l’outil.

Comment un outil entre dans la matière : hélice, rampe, plongée

Une fraise 2 tailles ne plonge pas dans la matière pleine. Chaque couche commence par :

• une hélice, là où la zone a la place d’en faire une (son diamètre et son angle figurent dans le champ entry de la réponse) ;
• une rampe le long du trajet, là où ce n’est pas le cas ;
• une plongée droite seulement dans un trou ou hors du brut.

La réponse dit, pour chaque opération, comment l’outil est entré en premier.

Trous

Cycles de perçage

Les trous situés aux points, de profondeur depth, sont percés avec les cycles du contrôleur. Un trou plus profond que trois fois le diamètre du foret est percé avec débourrage, à raison de 1,5 fois le diamètre à chaque débourrage, sauf si peck en indique un autre. Le plan de retrait du cycle est à 1 mm au-dessus de la face supérieure.

Alésage par interpolation hélicoïdale

Un trou de diamètre d plus grand que la fraise est usiné en suivant une hélice, puis fini à la cote au fond. Le trou peut faire au plus deux fois le diamètre de l’outil ; les trous plus grands sont usinés en poche (shape: circle).

Alésage à l’alésoir

Un alésoir (reamer 6 H7) correspondant à l’ajustement du trou entre à son avance et ressort à la même avance, sans déplacement rapide pour sortir du trou. Le trou doit être percé avant lui dans le même travail, plus petit de 0,05–0,6 mm, ou être marqué predrilled. La vitesse de l’alésoir est le quart de la vitesse de coupe de la fraise 2 tailles pour la matière, et son avance par tour est 2,5 fois celle du foret.

Fraisage de filets, filetages de tuyauterie coniques compris

Une fraise à fileter descend dans l’alésage, puis usine le filet de bas en haut en suivant une hélice d’un pas par tour : filet à droite dans le sens antihoraire (en avalant), filet à gauche dans le sens horaire. Le filetage est désigné (thread : M8, M8x1, 1/4-20 UNC, G1/4) ou donné par d et pitch. Les filetages de tuyauterie coniques (1/4 NPT, Rc1/4) sont usinés autour de leur cône, chaque tour en 48 arcs.

Gorges dans un alésage

groove taille une gorge annulaire dans la paroi d’un alésage (pour un circlip ou un joint torique, ou un piège à lumière) avec une fraise à rainurer en T : un disque sur un col plus fin. La fraise descend au centre de l’alésage jusqu’à la gorge, s’écarte jusqu’à 0,1 mm de la paroi et fait un tour complet (en avalant) pour chaque step dans la paroi, puis revient au centre et remonte. Le travail donne le diamètre de la gorge d, celui de l’alésage bore, le bord inférieur de la gorge depth et sa hauteur width (par défaut l’épaisseur du disque ; une gorge plus haute est taillée en plusieurs passes de bas en haut). Elle est refusée quand l’outil dans la broche n’est pas une fraise en T, quand le disque ne descend pas dans l’alésage avec 0,2 mm de jeu, quand la gorge est plus profonde que ce que le disque dépasse de son col, et quand la gorge n’est pas plus grande que l’alésage.

Chanfreins, gravure et gravure en V

• Chanfrein : une fraise à graver en V suit l’arête du profil à la profondeur qui donne la largeur width. La largeur est limitée par le cône.
• Gravure : l’outil suit des lignes, ou du texte dans une police à trait unique ou à contours, à une seule profondeur depth.
• Gravure en V : la fraise à graver en V suit l’axe médian de la forme. Sa profondeur en chaque point donne la largeur à cet endroit, de sorte que les angles de la forme ressortent vifs. max_depth aplatit les zones larges à cette profondeur.

Pour graver sur une surface courbe, indiquez surface : le nom d’un maillage importé par geometry_import. Chaque trait est échantillonné tous les 0,2 mm, l’outil est posé sur le maillage et descend de depth sous le point où il le touche ; sur une pente, une fraise en V touche d’abord du côté amont, si bien que nulle part la coupe ne dépasse depth. Un trait hors du maillage est refusé.

Le perlage, le motif de cercles qui se chevauchent des horlogers, est perlage : une fraise deux tailles de la largeur d’un cercle descend à depth (0,2 mm au plus) en chaque point d’une grille à l’intérieur d’un contour, attend dwell secondes (0,2 par défaut) et remonte de 0,3 mm au-dessus de la face pour aller au suivant. Les rangées sont décalées d’un demi pitch (par défaut 0,65 fois le diamètre de l’outil), chaque cercle recouvrant une partie du précédent. margin garde les centres des cercles à cette distance à l’intérieur du contour.

Ébauche et finition 3D

Un maillage est ébauché par niveaux (rough3d), chaque niveau étant évidé de façon adaptative. Il est ensuite fini (finish3d) avec :

rest_from ne finit que ce qu’un outil précédent a laissé.

Reprise d’ébauche : avec rest_from (la fraise plus grande, deux tailles ou torique, qui a ébauché avant, par sa désignation ou son numéro d’outil), rough3d ne taille que ce que cet outil a laissé, comme les espaces entre nervures qu’il n’atteignait pas ; rest_allowance est la surépaisseur qu’il a laissée (par défaut celle de cette passe).

Données de coupe issues du jumeau

Studio part des données de la matière pour le type d’outil : la plage de vitesses de coupe et l’avance par dent. Les valeurs que vous donnez dans cutting (rpm, feed, ap, ae, finish_ap) sont conservées telles que vous les donnez. Les autres valeurs sont déterminées avec les modèles du jumeau.

Stabilité et broutement

Le modèle de broutement du jumeau calcule les lobes de stabilité de l’outil dans son porte-outil : la profondeur de passe qui reste stable à chaque vitesse de broche. Les lobes ne se trouvent que là où le modèle de l’outil et de la machine les place ; Studio ne vise donc pas le sommet d’un lobe : pour chaque vitesse, il prend la plus faible profondeur stable dans les 10 % autour de cette vitesse, choisit une vitesse comprise entre 0,7 et 1,8 fois celle que donne la matière et coupe au plus 80 % de cette profondeur.

Puissance, effort et flexion de l’outil

• Puissance : la coupe prend au plus environ 80 % de la puissance de la broche à cette vitesse.
• Effort : l’effort de coupe reste inférieur à la moitié de ce que le montage retient latéralement.
• Flexion : une passe de finition reste assez légère pour que l’estimation de la flexion de l’outil par le jumeau reste faible.
• Angles et arcs : l’avance sur un arc est limitée par l’accélération dont dispose la machine, afin que le contrôleur ne ralentisse pas en dessous de l’avance pour laquelle la coupe a été prévue. Les passes de finition ralentissent dans les angles intérieurs d’une poche, où l’engagement de l’outil augmente.

La boucle fermée : essayer le programme dans le jumeau

Lorsque la vérification est activée, Studio exécute le programme sur un jumeau neuf. Quand l’exécution montre du broutement, une charge trop élevée ou un outil qui fléchit trop, Studio modifie le programme et réessaie :

• des couches moins profondes,
• une autre vitesse de broche, entre 0,7 et 1,8 fois celle réglée, où la coupe reste stable même si les lobes sont un peu décalés,
• des repasses sur les parois d’un ajustement.

Chaque version essayée est enregistrée. Un long programme est essayé en arrière-plan de l’appel, et son rapport arrive plus tard (run_status). La réponse dit ce qui a changé et pourquoi.

Plusieurs bridages et imbrication

• Bridages : Studio écrit le programme de chaque bridage, puis vérifie les bridages dans l’ordre dans le jumeau, chacun sur la pièce que les bridages précédents ont laissée. Là où cette pièce diffère du brut, le programme du bridage est réécrit pour elle.
• Imbrication : les pièces sont placées sur la plaque d’après leurs contours, séparées par une marge. Chaque pièce garde ses entités, tournées et déplacées avec elle.

Limites

• Trois axes. Pas de quatrième axe, pas d’inclinaison de l’outil.
• Les fichiers STEP ne sont pas lus ; exportez en STL ou en 3MF depuis le logiciel de CAO.
• Les données de coupe et les vérifications du jumeau sont des estimations issues de modèles physiques de la machine, de l’outil et de la matière. Un outil ou une matière qui diffère de son modèle coupe autrement.
• Éditions : l’évidement adaptatif, les stratégies de finition 3D autres que parallel, la reprise des restes et les bridages multiples sont proposés à partir de l’édition Maker ; l’imbrication et l’optimiseur de programme sont dans l’édition Pro.

Taille maximale d’un travail

Au-delà de ces limites, Studio n’écrit pas le programme. Il dit pourquoi, et ce qu’il faut changer.

Un travail peut avoir jusqu’à 32 000 entités ; des trous identiques forment une seule entité avec leurs points. La liste des opérations, les raisons et les réparations de la boucle fermée couvrent les 64 premières entités ; une entité suivante qui broute est signalée, pas réparée. La fiche de bridage liste les 64 premières opérations et le dit.

La vérification du programme et la fiche de bridage lisent jusqu’à 2 millions de mouvements. Un arc compte pour ses courtes cordes : environ 50 pour un cercle complet de 3 mm de rayon, environ 220 pour un de 50 mm. Au-delà, elles disent où elles se sont arrêtées. La fiche de bridage donne toujours le temps du programme entier, mais pas les temps des opérations ni les hauteurs des outils après cette ligne. L’essai dans le jumeau vérifie le programme entier.

Durée d’écriture d’un programme par Studio, mesurée sur deux cœurs d’un PC de bureau (l’essai dans le jumeau vient ensuite) :

Pour le travail en 3D :

• Ne faites pas un maillage plus fin que ce dont la pièce a besoin. Le temps de finition augmente à peu près dans la même proportion que le nombre de triangles.
• Sur une surface légèrement ondulée, finissez avec parallel ou steep_shallow, pas avec waterline. waterline y fait beaucoup de petites boucles : sur le relief ci-dessus, l’outil se déplaçait plus dans l’air que dans la matière, et le programme avait 2,8 millions de lignes.