Come preparare un file DXF per la lavorazione? - Guida completa

Il percorso da un progetto digitale a un pezzo fisico lavorato inizia spesso con un file DXF (Drawing Exchange Format). DXF è un formato di file di grafica vettoriale, comune nei programmi CAD (Computer-Aided Design), che rappresenta accuratamente la geometria bidimensionale. Sebbene contenga le linee e gli archi necessari, un file DXF grezzo è raramente pronto per una macchina CNC (Computer Numerical Control) senza una preparazione cruciale. Non preparare correttamente il file può portare a spreco di materiale, danneggiamento degli utensili e pezzi imprecisi. Questa guida completa ti illustra i passaggi essenziali per trasformare un disegno CAD pulito in un file DXF pronto per la produzione, adatto a processi di lavorazione come il taglio laser, il taglio al plasma, il taglio a getto d'acqua e la fresatura CNC.

1. Il disegno CAD: fondamento di un'operazione di lavorazione di successo

La qualità del tuo pezzo finale dipende direttamente dalla qualità della geometria CAD iniziale. Prima ancora di pensare a salvare come DXF, assicurati che il tuo disegno nativo sia impeccabile.

A. Definire la scala e le unità:

Innanzitutto, conferma che il tuo disegno sia creato e scalato correttamente. Se il tuo pezzo è progettato in millimetri, assicurati che l'ambiente di disegno sia impostato su millimetri. Il software CAM (Computer-Aided Manufacturing) della macchina CNC si basa su questa precisa definizione di unità. Una mancata corrispondenza (ad esempio, progettare in pollici ma interpretare come millimetri) risulterà in un pezzo 25,4 volte più grande o più piccolo.

B. Chiudere tutti i contorni (nessuna linea aperta):

Gli utensili di lavorazione, in particolare per il taglio di profili, devono sapere esattamente dove iniziare e fermarsi e da quale lato della linea seguire (l'offset del taglio). Tutti i percorsi di taglio previsti, in particolare i profili interni ed esterni, devono essere composti da anelli o "polilinee" perfettamente chiusi. Un contorno aperto, in cui due punti finali non si incontrano con precisione, confonderà il software CAM, che potrebbe causare un percorso utensile incompleto o un errore critico. Utilizza strumenti CAD come "Join" o "Pedit" (modifica polilinea) per combinare singoli segmenti di linea e arco in un'unica polilinea continua e chiusa.

C. Rimuovere entità sovrapposte e duplicate:

La geometria non necessaria è una delle principali fonti di errori di lavorazione. Le linee duplicate, in cui un segmento di linea è disegnato esattamente sopra un altro, faranno sì che il software CAM generi un percorso utensile che attraversa lo stesso percorso due volte. Questo non solo raddoppia il tempo di lavorazione, ma può essere dannoso per il pezzo, soprattutto nel taglio laser, dove i passaggi doppi possono sciogliere o bruciare eccessivamente il materiale. Allo stesso modo, rimuovi eventuali punti dispersi, linee di costruzione o dimensioni che non fanno parte della geometria effettiva da tagliare. Utilizza un comando "Overkill" o "Purge" nel tuo programma CAD per automatizzare questa pulizia.

2. Gestione e semplificazione dei livelli

I file DXF contengono informazioni sui livelli e una corretta gestione dei livelli è fondamentale per organizzare le istruzioni di lavorazione.

A. Isolare la geometria di taglio:

Sposta tutta la geometria destinata al taglio (i contorni, i fori, le fessure) su un singolo livello dedicato, spesso denominato "CUT" o "PROFILE". Questo è fondamentale perché il software CAM di solito ti consente di selezionare la geometria per la generazione del percorso utensile in base al nome del livello. Tutto il resto, come testo, dimensioni, note e linee di costruzione, dovrebbe essere su un livello separato e quindi congelato, disattivato o eliminato prima dell'esportazione.

B. Esplodere entità complesse:

Il software di lavorazione preferisce spesso una geometria semplice. Entità complesse come blocchi, riferimenti esterni (XREF), tratteggi o curve spline possono talvolta essere interpretate erroneamente all'importazione. Una spline è una curva matematicamente complessa ed è solitamente la pratica migliore convertirla o "esploderla" in una serie di polilinee o archi più piccoli e semplici che rappresentano in modo più accurato il percorso per il controller CNC.

3. Preparazione specifica per il processo di lavorazione

Diversi processi di lavorazione hanno requisiti unici che devono essere affrontati nel file DXF.

A. Considerazioni sul taglio (offset):

Il taglio è la larghezza del materiale rimosso dall'utensile da taglio (ad esempio, la larghezza del raggio laser o della torcia al plasma). Mentre la compensazione finale del taglio (all'interno o all'esterno della linea) viene spesso applicata nel software CAM, il file DXF deve rappresentare le dimensioni fisiche effettive del pezzo finito. Non spostare manualmente le linee nel file CAD a meno che non ti venga espressamente indicato di farlo dal tuo servizio di lavorazione. Mantieni le linee centrate sulle dimensioni finali del pezzo.

B. Posizionamento di ponti e linguette (per il taglio di profili):

Se il pezzo deve rimanere attaccato al foglio principale di materiale durante il taglio (comune nel taglio laser e al plasma per evitare che piccoli pezzi si ribaltino o cadano), è necessario aggiungere linguette o micro-giunzioni. Si tratta di piccole sezioni non tagliate del contorno. Queste linguette devono essere incorporate manualmente nel disegno CAD interrompendo il contorno chiuso in corrispondenza delle posizioni delle linguette.

C. Definizione di fori e raggi:

Assicurati che tutte le dimensioni dei fori siano chiaramente definite. Per le operazioni di fresatura, tutti gli angoli interni devono essere smussati con un raggio maggiore o uguale al raggio della fresa più piccola che verrà utilizzata. Un angolo interno acuto di $90^circ$ non può essere fisicamente creato da una fresa rotante e cilindrica; deve essere rappresentato da un arco.

4. L'esportazione DXF finale

Una volta che il disegno è stato pulito, stratificato e verificato, il passaggio finale è creare il file DXF.

A. Scegliere la versione DXF corretta:

DXF non è un singolo formato di file; ha più versioni corrispondenti a diverse versioni di AutoCAD (ad esempio, R12, 2000, 2018). La maggior parte dei sistemi CAM moderni è compatibile con le versioni recenti, ma la scelta più sicura per la massima compatibilità è spesso una versione precedente e altamente stabile come AutoCAD 2000/LT2000 DXF (o R12 se la geometria è estremamente semplice). Le versioni precedenti eliminano le funzionalità più recenti e non necessarie, lasciando solo i dati geometrici fondamentali.

B. Impostare il punto di origine:

Prima dell'esportazione, è buona norma spostare l'intero disegno in modo che un punto di origine logico (di solito l'angolo in basso a sinistra del pezzo o il contorno generale del foglio) sia posizionato con precisione all'origine del sistema di coordinate del mondo (WCS) (0,0). Questo assicura che la posizione del pezzo nel software CAM corrisponda alla sua posizione prevista sul piano della macchina CNC.

Seguendo meticolosamente queste quattro fasi, garantendo l'integrità della geometria, gestendo i livelli, affrontando le esigenze specifiche del processo e utilizzando le impostazioni di esportazione corrette, produrrai un file DXF pulito e robusto. Questa preparazione è il modo più efficace per eliminare errori costosi, semplificare il processo di programmazione e garantire un prodotto finale di alta qualità e lavorato con precisione.