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Faire des incrustations avec des découpes en V ( V-Carving inlay)
- La méthode
- Incrustation en V avec Artcam
- Incrustation en V avec CAMBAM
- Incrustation en V avec F-Engrave
- Incrustation en V avec V-Carve ou Aspire
Usinage d’Incrustations grâce à des découpes faite avec une fraise cylindrique.
La photos ci-dessus montre une incrustation particulièrement mal faite, réalisée soit avec une scie à chantourner ou une fraiseuse CNC ayant une tête très peu rigide.
Les défauts exagérés sont la pour vous faire comprendre que des incrustations faites avec une fraise cylindrique ne peuvent pas être parfaitement jointes.
Méthode pour créer des incrustations en V avec une fraiseuse CNC
Après ponçage, les jointures des incrustations seront parfaites.
Pour cela il faut usiner des motifs dans une base avec des poches intérieures en V
et les mêmes motifs cette fois en poche extérieures pour une incrustation.
Le bois pour la base et celui pour l’incrustation devront être de couleurs différentes.
L’outil en V pour usiner devra être même c’est à dire avec le même angle.
La poche dans l’incrustation devra être un peu plus profonde que celle dans la base de façon à ce que l’espacement E2 soit plus important que l’espacement E1.
L’espacement E1 est nécessaire pour la colle.
Après avoir collé l’ensemble incrustation et base, il faut :
- Découper le bois en trop de l’incrustation , en passant dans l’espacement E2 la lame de la scie à ruban ou la scie Japonaise.
Si la hauteur à enlever n’est pas très importante il est possible de surfacer avec la fraiseuse CNC - Poncer toute la surface
III ) Les calculs
Ce qui est important, c’est de combien la fraise doit se décaler à l’extérieur du profil pour la plaque d’incrustation et à de combien à l’intérieur du profil pour la plaque de base.
Ces deux distances dépendent de :
– l’angle de l’outil
– l’espacement E2
– l’épaisseur poncée
– l’épaisseur de l’incrustation
– l’espacement pour mettre la colle
Cela fait beaucoup de calculs, des logiciels et des plug-in permettent de réaliser cela sur toutes les trajectoires.
Par exemple le logiciel F-Engrave, le plug-in Inlay Calculator de CAMBAM
Concernant les logiciels qui ont la fonction incrustation en V intégrée, on peut citer V-Carve et Artcam
Ci-dessous, une copie d’écran du calculateur d’incrustation en V de CAMBAM
Nous allons utiliser cette image bitmap pour réaliser une incrustation .
Pour cela vous pouvez commencer par créer un nouveau modèle dans Artcam (1)
Puis indiquez la dimension, celle de votre planche de bois (2)
Indiquez que l’origine pièce en X et Y se situera en bas à gauche ( 3 )
Dans la partie « Projet » à gauche il y a un emplacement nommé « Bitmap » ( en dessous de Vecteurs )
Vous allez maintenant importer l’image Bitmap en faisant un clic droit sur « Bitmap » (1) puis clic gauche sur « Importer »
Avant de sélectionner puis ouvrir votre image, vous pouvez choisir un type de mise à l’échelle.
La mise à l’échelle « Ajuster » adapte au mieux votre papillon en fonction de la taille de la planche choisie précédemment.
Il y a 2 méthodes pour démarrer un projet à partir d’une image Bitmap avec Artcam
– On choisit le dessin avec une taille précise et ensuite on demande à la machine de couper le bois en trop autour du dessin.
( C’est la méthode montrée dans les exercices précédents ou on fait directement ouvrir une image bitmap et on donne une taille précise à la vectorisation de cette image )
– On choisit la taille de la planche de bois et le dessin bitmap s’adapte en fonction de la planche.
Vectorisation
On pense que l’image bitmap récupérée d’internet est déjà en noir et blanc ( 2 couleurs ) mais c’est à tort.
Il y a beaucoup de nuance de gris en bordure de ligne. Il faut donc réduire le nombre de couleurs, réduire à 2 couleurs c’est préférable.
Lorsque le nombre de couleurs est réduit à 2, le contour des trait n’est pas lisse.
C’est la qu’intervient le lissage, il est par défaut à 75%, mais vous pouvez changer ce paramètre.
Il est possible de faire apparaître les points de contrôle des vecteurs.
La première flèche à gauche en haut sélectionne l’ensemble d’une polyligne
La deuxième flèche en dessous sélectionne les extrémités de segment des polylignes.
On s’aperçoit que les points pouvant être déplacés sont beaucoup trop nombreux, il est impossible de modifier une forme avec autant de points.
L’outil lisser les vecteurs va permettre de transformer les polylignes en courbes de Bézier (spline)
Donc diminuer le nombre de point contrôlant la courbure d’une forme.
La tolérance indique l’écart accepté entre la trajectoire originale et celle qui sera créer par la courbe de Bézier.
– Plus la tolérance est faible, plus les spline suivent exactement la courbe originale mais plus les points de contrôle des courbes de Béziers sont nombreux.
– Plus la tolérance est grande, plus il est facile de contrôler la forme globale avec quelques point.
C’est un choix à faire selon des critères esthétiques, de nombre de modifications à effectuer …
Dans l’image ci-dessus la tolérance est très grande ( 10mm ) et on voit très bien la différence entre la trajectoire de la polyligne de départ et la courbe de Bézier.
Première préparation de parcours d’outil
Nous allons commencer par usiner ce qu’on va appeler « la base », c’est à dire la partie en creux
Allez dans « parcours d’outil » ( 1 ) puis choisir « Gravure intelligente » ( 2 )
La gravure intelligente par rapport à la gravure classique en V trouve son intérêt dans les stratégies d’usinage à plusieurs outils.
Des outils en V de différentes tailles et différents angles afin de réaliser les gravures fines à la fin sans perdre du temps durant les autres gravures avec un outils trop fin.
Sachant qu’un outil cylindrique coupe mieux et enlève plus rapidement la matière qu’un outil en V, il y a des stratégies d’ébauche avec un outil cylindrique qui fait des escaliers en V, ces escaliers seront lissés ensuite avec l’outil en V.
Lorsque un outil en V est sélectionné dans la stratégie d’usinage, les « affutage d’angle » sont possibles »
Ce qu’Artcam appelle les affutages d’angle, ce sont les angles qui se terminent en pointe grâce à l’outil qui remonte.
Mettre la profondeur finale de la partie qui sera creusée dans la base. ( 3 )
Concernant la Tolérance : cette tolérance détermine comment la courbe de Bézier va être suivie. Les outils d’usinage n’usinent pas habituellement de courbes de Bézier, donc Artcam rapproche ces courbes avec de petits déplacements de lignes droites.
Entrer des petites valeurs pour cette tolérance va augmenter les tailles de fichiers de parcours d’outils et ralentir le temps de calcul d’usinage.
Il faut pour faire le V-Carving en creux cocher « Les vecteurs sont sur la surface «
Si cette option est cochée, les vecteurs sont supposés définir le haut de la zone gravée.
Si cette option n’est pas coché, les vecteurs définissent le bas.
Lorsque les vecteurs définissent le bas, plus de matière est enlevé et l’affutage d’angle n’est plus possible.
Pour les outils cylindriques, le fait de cocher ou non cette option ne change rien.
Concernant les autres options :
– Si les vecteurs extérieurs forment la frontière, les vecteurs extérieurs indique la limite pour le mouvement d’outil, et ne sont pas supposés faire partie du dessin final. Cela signifie que seul le premier outil usine les frontières extérieures. Il n’y aura pas de reprise d’usinage. Aucun déplacement d’affûtage de coin ne sera fait sur la frontière extérieure, même avec le premier outil.
– Décaler les fraises deux tailles au bénéfice des stylets est une option très intéressante, si cette option est sélectionnée, chaque fraise deux tailles sera décalée pour s’assurer que les outils suivants de gravure seront capables d’usiner un bord incliné.
Les fraises deux tailles seront décalés au bénéfice de l’outil qui a l’angle le plus large qui coupe à la profondeur maximale.
Il est maintenant temps de choisir le première outil
Il est possible ensuite de paramétrer la stratégie pour cet outil
Il est préférable en durée d’usinage et pour l’état de surface de choisir un évidement par décalage.
Il est maintenant possible de configurer la matière
Le décalage supérieur correspond à la partie qui sera enlevée par ponçage.
Les calculs de trajectoire vont se faire par rapport à la surface finale et cette surface finale est légèrement en dessous du brut après ponçage.
Puis calculer les trajectoires d’usinage
Pour la base, il y a que la gravure en creux donc pas besoin de faire une stratégie avec d’autre outils.
C’est pour l’usinage de l’incrustation ensuite qu’il faudra choisir un outil cylindrique et un outil de gravure en V
On peut donc dès maintenant faire les calculs de trajectoire.
Simulation
Deuxième préparation de parcours d’outil
Dans cet exemple d’un autre papillon, lorsque l’on va retourner l’incrustation pour l’insérer sur sa base.
C’est bien l’aile droite du papillon qui va rentrer dans l’aile gauche de la base.
Il va donc falloir faire un miroir du dessin vectoriel du papillon pour créer l’usinage de l’incrustation.
On va mettre le nouveau dessin vectoriel pour l’incrustation dans un nouveau calque
Retournement du dessin ayant servi à la base
Avant de faire le retournement, il est préférable de grouper les vecteurs, ce sera plus facile ensuite de sélectionner d’un clic un dessin plus qu’un autre.
Pour cela, il faut faire une fenêtre de sélection puis clic droit et ensuite « Grouper les vecteurs »
Maintenant avec l’icône « Symétrie » il faut faire un retournement sur le modèle
Le dessin symétrisé, il est possible en faisant un clic droit dessus de le déplacer vers le calque « Incrustation »
Le copier dans un calque et coller dans un autre calque sélectionné fonctionne aussi.
En jouant sur les ampoules des calques, on peut faire apparaître les vecteurs pour la base ou l’incrustation.
Il est maintenant temps de définir la découpe qui sera faite autour de la plaque d’incrustation. Un contournage permettra de séparer la partie utile de la plaque incrustation pour ensuite venir la coller sur la base.
On peut autour faire un cercle, ou un rectangle mais aussi un contour par décalage.
De cette façon, il n’y aura pas beaucoup de temps d’usinage perdu à surfacer autour du papillon
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