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Subito operativo col simulatore - CGTech

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Spazio software<br />

Per un<br />

controllo<br />

veloce<br />

Col <strong>simulatore</strong> Vericut<br />

è possibile ottimizzare<br />

il processo di “messa in<br />

opera” di un programma<br />

Cnc, riducendo le verifiche<br />

manuali svolte dai progettisti al<br />

termine dell’elaborazione Cam<br />

e la successiva prova-pezzo.<br />

Le funzionalità disponibili<br />

permettono di individuare e<br />

correggere eventuali <strong>col</strong>lisioni,<br />

tenendo conto di tutti<br />

i parti<strong>col</strong>ari che costituiscono<br />

il sistema di lavorazione,<br />

e di ottimizzare il tempo<br />

di ciclo fino al 30%, grazie<br />

all’applicazione, per ogni<br />

blocco, della massima velocità<br />

di asportazione in funzione<br />

dello stato del grezzo<br />

50 Stampi<br />

maggio 2008<br />

di Giancarlo Sada<br />

<strong>Subito</strong> operativi<br />

Col <strong>simulatore</strong><br />

si può!<br />

Nel processo di industrializzazione<br />

di un programma di lavorazione,<br />

il progettista Cam<br />

dedica una buona parte del<br />

proprio tempo a verificare i<br />

percorsi generati e ad assicurarsi che non<br />

vi siano <strong>col</strong>lisioni tra le diverse parti coinvolte.<br />

Svolto il post-processing, il programma viene<br />

passato all’officina, dove spesso è eseguito<br />

blocco per blocco per accertarsi, ancora una<br />

volta, dell’assenza di <strong>col</strong>lisioni. Scopo di Vericut<br />

(prodotto da <strong>CGTech</strong>) è quello di ridurre<br />

il più possibile il tempo che gli operatori<br />

dedicano al controllo, eseguito, invece, da<br />

un programma software che simula, con un<br />

elevato grado di realismo, il comportamento<br />

della macchina utensile. Quest’ultima è descritta<br />

dalla combinazione della sua cinematica<br />

e dal controller adottato, ed è guidata<br />

dalla stessa logica che guida la macchina<br />

reale, cioè il programma Iso, che può essere<br />

generato da un post-processor Cam, scritto<br />

a mano dall’operatore o definito mediante<br />

programma parametrico; ciascun codice è<br />

interpretato dal <strong>simulatore</strong> stesso grazie ad<br />

un controller numerico virtuale, che emula sia<br />

i cicli più semplici di foratura o fresatura, sia<br />

le istruzioni di salto o i cicli più complessi, inclusa<br />

la gestione di variabili o l’esecuzione di<br />

misure per il settaggio dello zero-pezzo.<br />

Per garantire la precisione del processo di<br />

simulazione, Vericut deve essere personalizzato<br />

e allineato alle caratteristiche delle strumentazioni<br />

presenti in officina: l’apertura del<br />

sistema e le numerosi variabili permettono<br />

di adattare il <strong>simulatore</strong> a tutte le situazioni,<br />

sfruttando le librerie presenti o le descrizioni<br />

fornite dall’utente finale.<br />

Questo allineamento deve essere mantenuto<br />

anche nel tempo: se si affila un utensile,<br />

ad esempio, deve essere svolta la corri-<br />

spondente correzione nel magazzino-utensili<br />

virtuale.<br />

In un ambiente opportunamente configurato,<br />

l’attivazione della simulazione è estremamente<br />

semplice ed efficace e l’esecuzione è di<br />

gran lunga inferiore a quella reale sul sistema<br />

NC. Gli ambienti che possono essere simulati<br />

non si limitano a quelli di fresatura, ma<br />

includono tornitura, fresa-tornio, macchine di<br />

produzione, macchine transfert e la verifica<br />

di programmi sincronizzati.<br />

Tra le funzionalità addizionali devono essere<br />

ricordate l’ottimizzazione del tempo di ciclo in<br />

base alla configurazione puntuale del grezzo<br />

e l’utilizzo di Vericut per controllare la configurazione<br />

di una macchina utensile che si intende<br />

acquistare, per essere certi che corrisponda<br />

effettivamente alle esigenze aziendali,<br />

senza escludere la possibilità di preparare<br />

dei programmi durante la fase di installazione<br />

in officina del sistema prescelto.<br />

Il processo di simulazione<br />

In una situazione consolidata, cioè <strong>col</strong> corretto<br />

allineamento tra l’ambiente virtuale e l’officina,<br />

l’esecuzione della simulazione è estremamente<br />

semplice e gestita attraverso un<br />

albero di progetto, <strong>col</strong>locato alla sinistra dell’area<br />

di lavoro e molto simile a quello presente<br />

negli ambienti di progettazione CAD/Cam.<br />

Gli elementi in esso contenuti rappresentano<br />

tutte le informazioni coinvolte nel processo<br />

di simulazione ed hanno associato un menu<br />

sensibile al contesto, che evita di accedere<br />

alle voci presenti nell’usuale barra dei menu<br />

posta nella parte superiore della finestra<br />

(l’interfaccia è allineata ai canoni Windows).<br />

Il primo livello gerarchico dell’albero è rappresentato<br />

dai piazzamenti, corrispondenti<br />

alle fasi di lavoro che il pezzo subisce nel<br />

processo di lavorazione, svolto sulla stessa


macchina (montato in diverse posizioni) o su<br />

macchine distinte. Lo stato del grezzo viene<br />

migrato da un piazzamento all’altro, consentendo<br />

di emularne l’evoluzione fino al pezzo<br />

completo.<br />

Ogni sistema di lavorazione è descritto dalla<br />

combinazione della macchina utensile e del<br />

controller utilizzato: il menu sensibile al contesto<br />

permette di aprire le rispettive librerie per<br />

selezionare nuove descrizioni o, ad esempio,<br />

aggiornare le impostazioni e aggiungere dei<br />

codici, per ottenere la personalizzazione e<br />

l’allineamento con la disponibilità in officina.<br />

Le librerie fornite da <strong>CGTech</strong> sono costantemente<br />

aggiornate grazie ad un accordo che<br />

l’azienda ha coi diversi produttori.<br />

La definizione del sistema di fissaggio (inserito<br />

nell’elemento Attach dell’albero di programmazione)<br />

e del grezzo sfruttano funzionalità<br />

analoghe: si possono importare modelli<br />

descritti in un formato di interscambio (STL,<br />

SAT, Step, IGES, DXF, ecc.) oppure utilizzare<br />

Fig. 1 - L’albero di<br />

progetto racchiude<br />

le configurazioni<br />

di ciascun stadio<br />

di lavorazione di<br />

un pezzo, caratterizzati<br />

da una macchina CN,<br />

dagli attrezzi di fissaggio,<br />

dal grezzo, dagli utensili,<br />

dai programmi e<br />

dai parametri<br />

di simulazione<br />

un generatore di geometrie standard (coni,<br />

cilindri, parallelepipedi, ecc.) o di profili, che,<br />

successivamente, possono essere estrusi o<br />

rivoluzionati per ottenere la forma desiderata.<br />

Dal sistema CAD è importato anche il modello<br />

del pezzo finito, per verificare, a fine simulazione,<br />

l’allineamento tra quanto ottenuto e<br />

le specifiche di progetto.<br />

Continuando con la descrizione dell’albero,<br />

troviamo la definizione di alcuni sistemi<br />

di coordinate per assegnare lo zero-pezzo e<br />

la descrizione del magazzino per gli utensili.<br />

La gestione di quest’ultimi è parti<strong>col</strong>armente<br />

sofisticata ed in grado di rappresentare le più<br />

svariate situazioni. Ogni utensile è scomposto<br />

in parti (tagliente, non tagliente, portautensile,<br />

ecc.) ed è ottenibile per rivoluzione<br />

o attraverso il montaggio di inserti: ogni porzione<br />

può essere creata internamente al sistema<br />

o importata come modello solido, soluzione<br />

indispensabile quando si utilizzano<br />

utensili asimmetrici. A sua volta, ciò comporta<br />

che Vericut gestisca la rotazione dell’utensile<br />

stesso, esattamente come succede sulla<br />

macchina di lavorazione reale: quando un<br />

utensile viene caricato, è considerato fermo<br />

fino a che il rispettivo codice all’interno del<br />

programma NC lo mette in rotazione oppure,<br />

come se si fosse in officina, l’interfaccia<br />

MDI (Manual Data Input – descritta nel seguito)<br />

permette di attivarlo esplicitamente.<br />

La messa in rotazione è indispensabile quando<br />

si desidera simulare la lavorazione di una<br />

cava con un utensile asimmetrico, che deve<br />

essere orientato, inserito, messo in rotazione<br />

per l’esecuzione dell’asportazione, fermato,<br />

orientato, spostato ed infine estratto: poter<br />

eseguire in modo virtuale questo processo<br />

consente di anticipare adeguatamente la soluzione<br />

di possibili problemi in quanto l’ingombro<br />

della geometria ferma è diverso da<br />

Fig. 2 - Il grezzo può essere importato sotto forma<br />

di modello attraverso un formato di interscambio<br />

oppure essere definito attraverso un generatore<br />

di profili e gli elementi geometrici di base presenti<br />

in Vericut<br />

Fig. 3 - Con Vericut viene fornito un ricco magazzino<br />

utensili: sono gestiti quelli asimmetrici e<br />

multi-tagliente, per i quali è fondamentale il supporto<br />

per la gestione della rotazione implementato<br />

nel sistema<br />

Stampi<br />

maggio 2008 51


52<br />

Spazio software<br />

Per un<br />

controllo<br />

veloce<br />

Fig. 4 - La configurazione della macchina<br />

utensile virtuale, gestita da un’apposita<br />

finestra, può essere criptata in modo che il<br />

relativo aggiornamento sia riservato a specifici<br />

utenti e non venga a decadere l’allineamento<br />

con l’officina<br />

Stampi<br />

maggio 2008<br />

quella in rotazione. Queste funzionalità trovano<br />

adeguata applicazione anche nella simulazione<br />

dei processi di tornitura.<br />

Ad ogni utensile, inoltre, è associata una serie<br />

di parametri che definiscono le capacità<br />

di asportazione, nell’ambito della profondità,<br />

dell’ampiezza e dell’avanzamento al minuto<br />

ed al dente (valori importanti per l’ottimizzazione<br />

descritta successivamente); questi valori,<br />

reperibili sui cataloghi del fornitore, sono<br />

integrati da quanto rilevato sperimentalmente<br />

dall’uso in officina: per questa ragione<br />

è importante che uno strumento come Vericut<br />

rac<strong>col</strong>ga l’esperienza sul campo sia del<br />

programmatore Cam sia dell’operatore della<br />

macchina utensile.<br />

Gli ultimi elementi dell’albero per uno specifico<br />

piazzamento sono rappresentati dal programma<br />

Iso che si intende simulare, scomposto,<br />

a seconda delle occorrenze, in sottoprogrammi<br />

e dall’indicazione di una directory<br />

per memorizzare le fasi intermedie di una lavorazione,<br />

per evitare l’intera ri-esecuzione<br />

quando si esegue una correzione locale ad<br />

un programma.<br />

Molte informazioni incluse nell’albero di<br />

progetto sono compilate in modo analogo<br />

a quanto deve essere svolto nell’ambiente<br />

CAD/Cam: per questo <strong>CGTech</strong> ha sviluppato<br />

diverse interfacce con tali sistemi (tra cui<br />

Unigraphics, Catia V5, MasterCam, Pro/E ed<br />

hyperMILL), che prevedono un meccanismo<br />

di invocazione diretta di Vericut. Indipendentemente<br />

dal processo adottato, il <strong>simulatore</strong><br />

è pronto per svolgere l’elaborazione, con<br />

l’obiettivo principale di verificare l’assenza<br />

di errori, ovvero le <strong>col</strong>lisioni, catalogabili in<br />

diverse tipologie. Quelle usuali comprendono<br />

l’interferenza di parti macchina con altre<br />

parti macchina, con l’attrezzatura o <strong>col</strong> pezzo<br />

oppure le <strong>col</strong>lisioni dell’utensile con le medesime<br />

entità. Sono controllate anche le parti<br />

Fig. 5 - Il supporto per i cicli di misura permette di emulare la fase di setup della macchina, in modo da rilevare il<br />

corretto posizionamento del grezzo e l’inizializzazione dei registri o variabili del controller


non taglienti dell’utensile verso le parti<br />

della macchina, le attrezzature o il pezzo<br />

lavorato; quest’ultima situazione si<br />

verifica nel caso in cui le asportazioni<br />

sono svolte con parti non taglienti per<br />

la presenza di creste più elevate del<br />

previsto. Sono annoverate come <strong>col</strong>lisioni<br />

anche le asportazioni di materiale<br />

eseguite in modalità non di lavoro, con<br />

l’utensile in rapido, non attivo (mandrino<br />

fermo e pezzo in movimento), con<br />

avanzamento superiore al massimo ammesso<br />

o ad una profondità superiore a<br />

quella concessa.<br />

Oltre agli errori, nel file di report possono essere<br />

incluse anche altre informazioni, tra cui<br />

le cosiddette segnalazioni, da interpretare<br />

come potenziali sorgenti di errore, ad esempio<br />

quando viene individuato un codice che<br />

non è definito in Vericut e neppure indicato<br />

come non supportato dal controller della<br />

macchina adottata. Nello stesso file, personalizzabile<br />

secondo gli standard di ciascuna<br />

azienda e compilabile in diversi formati<br />

(testo, PDF, HTML, ecc.), sono riportati i dati<br />

operativi, che includono l’elenco degli utensili<br />

utilizzati, le sequenze di cambio e il tempo di<br />

lavoro, con la percentuale di quello programmato<br />

in rapido, in lavorazione ed “in aria”:<br />

con quest’ultimo dato è possibile cal<strong>col</strong>are<br />

il reale tempo <strong>operativo</strong> dell’utensile stesso e<br />

quindi il suo effettivo stato di usura.<br />

Al termine della simulazione, in assenza di<br />

segnalazioni e con tempi di esecuzione prossimi<br />

a quelli attesi, l’utente può controllare<br />

la qualità del pezzo ottenuto eseguendo un<br />

confronto tra il risultato della lavorazione virtuale<br />

svolta con Vericut e il pezzo finito teorico<br />

importato dall’ambiente CAD/Cam. La utility,<br />

denominata AutoDiff, accetta tra gli input un<br />

profilo, nel caso si tratti di una tornitura, op-<br />

pure la matrice dei punti dove svolgere il confronto<br />

tra i due risultati, cal<strong>col</strong>ando la differenza<br />

in una delle direzioni ammesse (normale<br />

alla superficie, secondo la direzione dell’asse<br />

utensile, lungo la direzione specificata dall’utente)<br />

e fornendo una tabella con gli scostamenti.<br />

L’analisi è personalizzabile in base<br />

a fattori di tolleranza ed è accompagnata<br />

da una rappresentazione grafica del risultato,<br />

annotato nella rispettiva area di lavoro,<br />

dove si possono svolgere misure ed analisi,<br />

avvalendosi di diverse rappresentazioni per<br />

l’oggetto e per le discrepanze. Gli stessi risultati<br />

sono registrati in un apposito report,<br />

dove sono identificati tutti i blocchi con dei<br />

problemi per il materiale tallonato, la deviazione,<br />

l’utensile coinvolto e il programma di<br />

appartenenza.<br />

Le calibrazioni<br />

La sequenza descritta precedentemente rappresenta<br />

la modalità di utilizzo più diretta di<br />

Vericut. Nella gran parte dei casi, il processo<br />

è preceduto da alcune attività preparatorie,<br />

supportate da specifiche funzionalità<br />

che comportano una maggiore interazione<br />

<strong>col</strong> sistema.<br />

Fig. 6 - L’interfaccia MDI (Manual<br />

Data Input) permette di lavorare<br />

come se ci si trovasse a bordo<br />

macchina, con dei pulsanti di jog e<br />

il posizionamento utensile tramite<br />

selezione grafica. Con pochi click è<br />

possibile verificare che ogni punto<br />

del pezzo sia raggiungibile senza<br />

incorrere in fine-corsa<br />

Uno di questi processi prevede l’uso<br />

del dialog-box MDI, con cui si emula<br />

l’utilizzo a “bordo macchina”. Attraverso<br />

i controlli presenti, l’operatore<br />

può, infatti, selezionare un asse<br />

e muoverlo a passi, in continuo o secondo<br />

un incremento specificato: la<br />

posizione raggiunta è riportata sotto<br />

forma testuale o come blocco NC.<br />

Il posizionamento è eseguibile anche<br />

in modo dinamico, scegliendo<br />

un punto sul pezzo, con l’opzione di<br />

orientare contestualmente l’utensile<br />

secondo la rispettiva normale o una<br />

delle modalità specificate nell’apposita lista<br />

(è fornito un riscontro se la posizione indicata<br />

non è raggiungibile). Con pochi click del<br />

mouse, quindi, è possibile verificare che, in<br />

base alla disposizione scelta per il pezzo, tutti<br />

i punti siano facilmente raggiungibili, evitando<br />

inutili interruzioni della lavorazione reale<br />

per problemi di fine corsa.<br />

Attraverso un apposito campo di MDI,<br />

l’utente può richiedere l’esecuzione di qualunque<br />

comando della macchina utensile,<br />

inclusa l’esecuzione di una lavorazione; anche<br />

durante queste operazioni è attivabile<br />

sia il controllo di <strong>col</strong>lisione sia l’asportazione<br />

del materiale.<br />

Tutti i comandi svolti sono salvati e modificabili,<br />

riverificabili e memorizzabili come file testuali,<br />

per poter essere trasferiti alla macchina<br />

di lavorazione, riprendendo una modalità<br />

poco frequente, sebbene valida, di programmazione<br />

manuale.<br />

Il debug<br />

Se nel 90% dei casi ci si aspetta che la simulazione<br />

non segnali errori, è importante comprendere<br />

come Vericut possa aiutare l’operatore<br />

ad analizzarli, benché non sia in grado<br />

Stampi<br />

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54<br />

Spazio software<br />

Per un<br />

controllo<br />

veloce<br />

Fig. 7 - L’esecuzione della simulazione è svolta in tempi notevolmente inferiori rispetto al reale svolgimento della<br />

lavorazione, stimato da Vericut con un errore inferiore al 10%. Eventuali punti di <strong>col</strong>lisione sono chiaramente<br />

evidenziati nella finestra di lavoro<br />

Fig. 8 - Gli errori rilevati da Vericut sono riportati in un’apposita finestra: con un doppio click, all’utente è<br />

presentato il blocco che lo ha generato. La relativa porzione di codice può essere eseguita passo-passo, con la<br />

possibilità di riposizionare il materiale rimosso quando si eseguono passi all’indietro<br />

Stampi<br />

maggio 2008<br />

di risolverli automaticamente. Il sistema potrebbe<br />

rilevare, ad esempio, la <strong>col</strong>lisione di<br />

un determinato utensile con una parte dell’attrezzatura,<br />

avvenuta durante l’esecuzione<br />

di una linea del programma. Di fronte a<br />

questa indicazione, acclusa anche in un’apposita<br />

finestra dell’interfaccia utente, l’operatore<br />

può attivare la modalità di analisi, con la<br />

quale sono abilitati alcuni bottoni addizionali<br />

per l’esecuzione controllata del programma<br />

di lavoro. In primo luogo, un click sull’errore<br />

visualizza nella finestra del programma NC<br />

il blocco che lo ha generato, indipendentemente<br />

dalla scomposizione del programma<br />

in sottoparti e sottoprocedure. Anche la rappresentazione<br />

dell’utensile, nella finestra grafica,<br />

è posizionata nel punto problematico; se<br />

ciò non è sufficiente a chiarire la natura del<br />

problema, il progettista può limitare la porzione<br />

del programma che intende eseguire<br />

(due frecce di <strong>col</strong>ore diverso evidenziano<br />

la porzione da controllare, che usualmente<br />

racchiude la linea incriminata), svolgendolo<br />

passo-passo, in avanti, indietro e rallentato,<br />

con i movimenti dell’utensile riportati attraverso<br />

dei segmenti.<br />

Un’ulteriore opzione presente nella modalità<br />

di analisi agisce sullo stato del materiale visualizzato<br />

durante l’esecuzione controllata del<br />

programma: nel corso dell’analisi, oltre al movimento<br />

dell’utensile viene aggiornato lo stato<br />

del materiale, rimuovendolo o riposizionandolo<br />

a seconda che si avanzi o si indietreggi<br />

l’esecuzione. Abbinando questa opzione<br />

agli strumenti di sezione ed ispezione visuale,<br />

l’operatore dispone di tutte le funzioni per individuare<br />

la natura del problema e per decidere<br />

se intervenire direttamente sul codice oppure<br />

ritornare all’applicativo Cam, effettuare le correzioni<br />

ed eseguire il post-processor prima di<br />

svolgere nuovamente la simulazione.


Per quanto riguarda le <strong>col</strong>lisioni, chiaramente<br />

evidenziate nella finestra grafica, va segnalata<br />

una specifica gestione nel caso sia<br />

coinvolto un elemento dell’attrezzatura. Per<br />

questa tipologia, Vericut non rimuove la relativa<br />

porzione di materiale, permettendo<br />

all’utente di analizzarla anche attraverso gli<br />

strumenti di misura presenti. Questa scelta<br />

consente di ottenere segnalazioni multiple<br />

quando più sotto-programmi incorrono nello<br />

stesso errore, cosa che non si verificherebbe<br />

se il materiale fosse asportato <strong>col</strong> primo<br />

passaggio.<br />

Precisione e controllo<br />

La precisione del tempo di ciclo totale riportato<br />

nel file di log, <strong>col</strong> quale si può stimare<br />

l’effettivo impiego della macchina in officina<br />

(base per un potenziale preventivo), merita<br />

una nota aggiuntiva. Le stime fornite da<br />

<strong>CGTech</strong> indicano un potenziale errore pari<br />

al 5-10% del tempo totale di lavoro, valore<br />

più che accettabile per gli scopi di Vericut,<br />

ma che può essere ulteriormente raffinato<br />

assegnando valori molto precisi ai numerosi<br />

parametri con cui la descrizione della<br />

macchina è gestita all’interno del sistema.<br />

Per fornire un esempio, ciascun asse, sia<br />

lineare che di rotazione, può essere caratterizzato<br />

con la velocità in rapido e in lavoro,<br />

nonché con la rispettiva accelerazione e<br />

decelerazione. Questi ed altri parametri sono<br />

gestiti attraverso un’opportuna interfaccia,<br />

la cui struttura primaria è rappresenta<br />

da un albero che racchiude tutti gli elementi<br />

della macchina e i loro vin<strong>col</strong>i cinematici.<br />

Gran parte di queste informazioni è aggiornata<br />

solo periodicamente, ad esempio,<br />

quando viene resettata o quando si aggiornano<br />

i pivot di rotazione, operazioni fondamentali<br />

che possono alterare i risultati del-<br />

Fig. 9 - La utility AutoDiff permette di confrontare il risultato della simulazione <strong>col</strong> pezzo teorico realizzato<br />

con lo strumento CAD; eventuali tallonamenti sono evidenziati nell’interfaccia grafica<br />

Fig. 10 - Senza alterare la traiettoria degli utensili, il modulo OptiPath modifica automaticamente la velocità<br />

di avanzamento in base alle effettive condizioni di taglio, allungando la vita dell’utensile e migliorando il tempo<br />

di ciclo e la qualità della finitura<br />

Stampi<br />

maggio 2008 55


56<br />

Spazio software<br />

Per un<br />

controllo<br />

veloce<br />

la simulazione stessa. La criticità di queste<br />

variazioni impone un controllo sugli utenti<br />

che le possono svolgere: di conseguenza,<br />

questa porzione può essere criptata da un<br />

eventuale amministratore di sistema (onde<br />

evitare che le modifiche apportate da un<br />

utente possano ripercuotersi su tutti <strong>col</strong>oro<br />

che utilizzano il <strong>simulatore</strong>) e i relativi menu<br />

di attivazione possono essere disabilitati<br />

o eliminati dall’interfaccia di Vericut. La<br />

completa criptatura, però, non renderebbe<br />

disponibili all’utente finale alcune parti che<br />

devono essere aggiornate quotidianamente<br />

da tutti gli utenti aziendali: ad esempio, per<br />

gli elementi di fissaggio del grezzo o per un<br />

divisore opzionale, deve essere mantenuta<br />

la possibilità di montaggio in base alle<br />

occorrenze. Per questa ragione il sistema<br />

prevede una modalità di esposizione di una<br />

specifica porzione di elementi della descrizione,<br />

alterabili in modo controllato e definiti<br />

precedentemente come struttura Attach.<br />

SCHEDA TECNICA<br />

SISTEMA: Vericut 6.2<br />

PRODUTTORE: <strong>CGTech</strong> – Irvine, California – USA<br />

Stampi<br />

maggio 2008<br />

Le ottimizzazioni<br />

Durante la generazione del programma di<br />

lavorazione in ambito Cam, spesso è possibile<br />

specificare solo un valore medio per<br />

la velocità di avanzamento associata ad<br />

un utensile, accettando che in alcuni punti<br />

l’entità del materiale da asportare consentirebbe<br />

una maggiore velocità e che, in altri,<br />

sarebbe stato opportuno ridurre lo sforzo<br />

sull’utensile stesso. Durante la simulazione,<br />

Vericut dispone di un numero significativo di<br />

informazioni addizionali, che permettono di<br />

svolgere ottimizzazioni senza alterare traiettorie<br />

e strategie già definite. In questa fase,<br />

infatti, sono noti tutti i parametri di lavoro<br />

per valutare quale sia l’asportazione corretta<br />

di materiale, in quanto è nota la cinematica<br />

della macchina utensile, il materiale in<br />

uso, il volume in corso di asportazione, lo<br />

spessore del truciolo, le condizioni di lavoro<br />

(in uscita o entrata nel pezzo, in salita o<br />

discesa, ecc.), la porzione del pezzo che si<br />

DISTRIBUTORE: <strong>CGTech</strong> S.r.l.<br />

Viale Verdi, 1 – 31100 Treviso<br />

Tel. 0422-583.915 – Fax: 0422-543.464<br />

URL: http://www.cgtech.com - E-mail: info.italia@cgtech.com<br />

Requisiti minimi PC classe Pentium4 o equivalente, 2 GByte di RAM,<br />

di sistema: sistemi operativi Windows (2000/XP/XP64/Vista) e Unix,<br />

scheda grafica OpenGL con risoluzione 1024x768,<br />

lettore CDROM, porta USB. La quantità di memoria necessaria è<br />

direttamente proporzionale alla complessità e alle dimensioni del pezzo<br />

sta lavorando (ad esempio, una parete sottile<br />

o un profilo) e la relativa concordanza.<br />

Con questi dati e i parametri di lavoro specificati<br />

dal programmatore e dall’operatore<br />

della macchina in fase di personalizzazione<br />

del programma, Vericut può ottimizzare<br />

l’avanzamento cal<strong>col</strong>ando una velocità<br />

per ciascun blocco nel pieno contesto delle<br />

precedenti condizioni. In questo modo, il <strong>simulatore</strong><br />

diventa parte attiva nell’intero processo,<br />

proponendo un tempo di ciclo usualmente<br />

ridotto rispetto a quello di partenza<br />

grazie alla maggiore velocità impostabile se<br />

il materiale da asportare è ridotto. Lo sforzo<br />

costante che ne risulta, inoltre, permette<br />

di controllare meglio l’usura dell’utensile e<br />

di ottenere un pezzo di maggiore qualità in<br />

quanto sono rimossi i punti in cui l’utensile<br />

sforzava. Secondo <strong>CGTech</strong> la riduzione<br />

del tempo di ciclo si attesta intorno al 20-<br />

30% (a cui si aggiunge una ridotta usura<br />

dell’utensile), valore riportato all’interno del<br />

report di ottimizzazione e che può essere<br />

verificato eseguendo una simulazione del<br />

nuovo programma.<br />

L’ottimizzazione può comportare la suddivisione<br />

di un blocco in più parti, per adattare<br />

la velocità alle condizioni di taglio che<br />

potrebbero variare. Le nuove impostazioni,<br />

che mantengono inalterata la traiettoria, tengono<br />

conto delle impostazioni fornite dall’utente,<br />

come un valore massimo di avanzamento<br />

oltre al quale si preferisce non andare<br />

e un valore minimo, in quanto anche se<br />

l’utensile sta sforzando non si vuole rischiare<br />

di non evacuare abbastanza velocemente<br />

il truciolo e di bruciare l’utensile.<br />

Un altro aspetto relativo all’ottimizzazione<br />

è visibile all’utente di Vericut durante l’esecuzione<br />

stessa del programma: le ore di<br />

esecuzione della simulazione devono es-


Fig. 11a 11b 11c - Gli ambienti simulati da Vericut<br />

non si limitano a quelli di fresatura, ma includono<br />

tornitura, fresa-tornio, macchine di produzione,<br />

macchine transfert e a cinematica parallela<br />

nonché la verifica di programmi sincronizzati<br />

sere predicibili e significativamente inferiori<br />

a quelli della lavorazione in officina. Per<br />

ottenere ciò, il sistema non gestisce il modello<br />

attraverso una rappresentazione poligonale,<br />

ma riconosce le feature (entità geometriche,<br />

fori, lavorazioni elicoidali, piani,<br />

ecc.) e gli elementi di lavorazione, permettendo,<br />

ad esempio, di misurare l’altezza di<br />

una cresta. Questa modalità di gestione dei<br />

dati consente di predire in modo preciso<br />

anche la quantità di memoria necessaria<br />

per portare a termine la simulazione: essa<br />

è determinata al momento dell’attivazione<br />

del programma e non muta per l’intera esecuzione,<br />

permettendo di individuare il PC<br />

in grado di svolgerla e non rischiare che il<br />

mattino dopo, tornati in ufficio, il computer<br />

sia bloccato per mancanza di memoria. Associato<br />

a questo contesto è il controllo del<br />

tempo di esecuzione, gestito attraverso una<br />

serie di parametri associati alla precisione,<br />

in modo che la loro impostazione definisca<br />

la velocità indipendentemente dalla dimensione<br />

del programma. Ciò significa che la<br />

velocità rilevabile all’inizio della simulazione<br />

sarà mantenuta sia che il programma abbia<br />

alcune centinaia di blocchi o alcuni milioni.<br />

Ciò è molto importante quando si vuole essere<br />

certi di poter analizzare i risultati dopo<br />

un’esecuzione notturna (senza rischiare<br />

che solo una parte sia stata portata a termine)<br />

anche nei settori energia o navale,<br />

dove i pezzi possono essere lunghi decine<br />

di metri e la dimensione dei programma diventa<br />

molto significativa. Q<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Stampi<br />

maggio 2008 57

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