Menu
Thursday, 21 Settembre 2017

Un CNC per macchine dalle elevate prestazioni

Il controllo numerico 8065 di Fagor Automation è un CNC espressamente sviluppato per le lavorazioni ad alta velocità. Grazie a numerose funzioni innovative, il CNC garantisce sia tempi di programmazione ridotti sia elevate finiture superficiali.

di Alberto Marelli

Giugno-Luglio 2013

Fagor Automation e un’azienda spagnola con una vasta esperienza nello sviluppo e nella produzione di prodotti d’automazione e controllo macchinari. Per offrire una soluzione affidabile alle macchine utensili con esigenze di velocità e precisione, come ad esempio centri di lavoro a cinque assi con RTCP, fresatrici a portale e alesatrici, il costruttore spagnolo propone il controllo numerico 8065. Con il CNC 8065 la produttività delle macchine si incrementa attraverso due elementi chiave: da un lato, si riducono i tempi di programmazione grazie alla sua semplice operatività, dall’altro, si ottengono pezzi con un’elevata finitura e un tempo realmente ridotto, grazie alle sue prestazioni di lavorazione ad alta velocità. Il CNC 8065 offre un design ergonomico innovativo. Presenta da un lato, una nuova linea di tastiere touch screen, mouse integrato e connettore USB, dall’altro, un’esplorazione molto visiva, con un’operatività che risulta particolarmente intuitiva. Un sistema a tendina tipo “pop-up” facilita l’accesso immediato a tutte le opzioni, eliminando ingombranti sottolivelli che arrivano a disorientare l’operatore. Il suo nuovo sistema di montaggio e la nuova tecnologia utilizzata nella componentistica proteggono il CNC 8065 negli ambienti industriali, soddisfando gli standard di isolamento IP65 (NEMA12).
{gallery}/Controlli/giu_lug_2013/fagor1{/gallery}
Funzioni per la lavorazione ad alta velocità
È ormai abituale che i programmi pezzo da lavorare vengano generati da un sistema CAD/CAM. Il CNC 8065 ottimizza la serie di punti ottenuti da CAD/CAM addolcendo le traiettorie mediante la creazione di polinomi (spline). Questa interpolazione polinomiale assicura una buona finitura superficiale del pezzo e un’elevata velocità di lavorazione. L’esecuzione della traiettoria da realizzare è più armoniosa, senza brusche accelerazioni e decelerazioni. Il controllo di Fagor Automation valuta in anticipo i cambi di traiettoria programmati per adattare la velocità di lavorazione in funzione della dinamica della macchina utensile evitando segni nel pezzo, arrotondamenti di spigoli o brusche partenze e frenate della macchina. Il sistema di lavorazione HSSA (High Speed Surface Accuracy) del CNC 8065 offre un doppio beneficio all’utilizzatore: da un lato si riducono gli sforzi ai quali è sottoposta la meccanica della macchina, allungando la vita utile dei suoi componenti, dall’altro, grazie alla riduzione delle vibrazioni, si ottengono movimenti più dolci che permettono di aumentare il valore della velocità di avanzamento e ridurre l’errore nella lavorazione.
{gallery}/Controlli/giu_lug_2013/fagor2{/gallery}
Operatività realmente intuitiva
Come sopra citato, il CNC 8065 di Fagor Automation offre un sistema di apertura dei menu tipo “pop-up” per avere un accesso immediato a tutte le opzioni. L’apertura si realizza via softkey sovrapponendo i nuovi menu nella pagina. L’operatore può selezionare l’opzione che desidera in modo intuitivo e visuale; un operatore che non ha mai utilizzato un prodotto Fagor sarà in grado di utilizzare il controllo numerico in breve tempo. Ulteriore caratteristica del CNC 8065 sono i manuali operativi e di programmazione integrati nel controllo. Premendo il tasto “Help”, il CNC visualizza il capitolo relativo all’operazione che si sta realizzando in quel momento; da segnalare che questa funzione è sempre accessibile, per ogni operazione e per qualsiasi ambiente, sia nella programmazione sia nella messa in servizio, per il dettaglio dei codici di programmazione G, ma anche delle variabili interne del controllo numerico. Una volta entrati nei manuali è possibile consultare qualsiasi informazione, navigando nei vari capitoli. Avere documentazione in formato elettronico, oltre ad essere “ecologico”, evita di tenere sul posto di lavoro libri che vengono consultati raramente, ma soprattutto indirizza l’utilizzatore direttamente alla spiegazione dell’argomento, in modo semplice e veloce. L’utilizzatore del CNC 8065 ha la possibilità di adattare la navigazione (l’interfaccia) in modo molto semplice. Dipendendo dalle proprie esigenze, l’utente può selezionare pagine di lavoro o cicli di lavorazione che realmente impiega, eliminando od occultando modi di lavoro e cicli che non utilizza, semplificando l’operatività del controllo numerico. Per gli utilizzatori che lo desiderano, Fagor Automation offre i cicli di programmazione conversazionali. Grazie al sistema di programmazione IIP (Interactive Icon-based Pages), l’operatore non ha bisogno di dominare il linguaggio ISO, ma sarà sufficiente definire la geometria del pezzo da realizzare, l’utensile e le condizioni di lavorazione, e il CNC si preoccuperà di fare il resto. Per le lavorazioni di pezzi singoli, è possibile lavorare con la stessa filosofia di una macchina manuale, senza essere obbligati a creare un programma pezzo e memorizzarlo previamente. La facilità di operazione e programmazione evita l’obbligo di avere operatori specializzati su questa tipologia di controlli numerici.

Per risolvere situazioni impreviste durante la lavorazione
Nelle lavorazioni di lunga durata, se si produce un arresto imprevisto della lavorazione, può essere molto complicato recuperare la lavorazione interrotta. Il CNC 8065 aiuta a risolvere questi imprevisti: è sufficiente eseguire una ricerca di blocco automatico fino al punto esatto di interruzione e continuare con l’esecuzione del programma. Oltre alla ripresa automatica, se si notano delle imperfezioni nella zona di interruzione, si può simulare il programma fino a una zona prossima al punto di interruzione e continuare la lavorazione ripassando la parte danneggiata, fornendo un notevole vantaggio per l’operatore. Altra prestazione molto interessante, legata alla sostituzione dell’utensile nelle lavorazioni di lunga durata o in un processo produttivo ripetitivo, è la gestione del controllo vita utensile. Il CNC 8065 verifica in modo automatico se l’utensile ha terminato il suo ciclo vita (definito dall’operatore) e lo sostituisce con un altro similare. È anche possibile determinare il grado di consumo dell’utensile, monitorando i parametri di consumo del mandrino. Questa funzionalità evita l’interruzione della lavorazione o l’obbligo di mantenere la macchina presidiata. Il controllo numerico esegue i cambi utensili in forma automatica mantenendo le condizioni di lavorazione impostate e adattando automaticamente le dimensioni dei nuovi utensili, che possono essere differenti dai precedenti. Durante la lavorazione del pezzo, il CNC 8065 permette di interrompere l’esecuzione di un programma per verificare la qualità della lavorazione e adottare le correzioni necessarie. Se si dovessero rilevare imperfezioni sulla superficie del pezzo, dopo averne analizzato le cause, si possono modificare le condizioni di lavorazione definite nel programma senza doverlo editare nuovamente; per esempio effettuare un cambio dell’utensile in caso di usura o rottura nonché attivare dispositivi ausiliari non programmati, come ad esempio la refrigerazione. Dopo aver effettuato le opportune azioni, l’esecuzione prosegue tenendo conto delle modifiche effettuate dall’operatore. Il CNC 8065 permette al costruttore della macchina utensile di associare file di testo, immagini, web o video, a ognuno dei messaggi ed errori attivati dal PLC; questa informazione permette una migliore manutenzione dei componenti e una maggiore autonomia dell’operatore nella risoluzione rapida di problemi connessi alla macchina.

Tolleranze più precise e una migliore qualità superficiale
Il CNC 8065 gestisce le cinematiche standard (cinematiche parallele, mandrini sferici, tavole girevoli e altro ancora) e permette di includere cinematiche specifiche del costruttore. La gestione di queste cinematiche, combinata con l’interpolazione RTCP (Rotation Tool Center Point), permette di ottenere finiture di elevata qualità. L’operatore programma il pezzo reale e il CNC adatta il movimento dei giunti della cinematica per compensare continuamente la posizione dell’utensile durante la lavorazione. Il controllo numerico di Fagor Automation permette inoltre la lavorazione su piani inclinati, senza la necessità di togliere e riposizionare il pezzo. Dopo aver orientato l’utensile, manualmente o automaticamente, è sufficiente definire il piano inclinato per effettuare tutti i tipi di lavorazione (tasche, rotazioni e così via). Il CNC 8065 è stato progettato per adattarsi facilmente a tutti i tipi di strutture di macchina. Quando si lavora con assi gantry, o coppie di assi che per costruzione della macchina devono spostarsi assieme in modo sincronizzato, l’operatore programmerà gli spostamenti di un solo asse e sarà il CNC a gestire il movimento della struttura. I dispositivi Tandem sono strutture che dispongono di due motori accoppiati meccanicamente tra loro, formando un unico sistema di trasmissione (asse o mandrino). Vengono utilizzati per spostare assi in macchine di grandi dimensioni con il beneficio della riduzione dell’effetto del gioco di inversione. Per l’utilizzatore l’operatività è equivalente a quella di un asse gantry. Il CNC 8065 permette di combinare assi tandem con assi gantry per macchine con grandi strutture. In questo tipo di struttura risulta molto utile la funzione di scambio di retroazioni. Combinando la precisione della riga di misura con la retroazione del motore, si riduce l’effetto della vibrazione nelle inversioni di direzione allo scopo di ottenere un’elevata qualità superficiale.

Sistemi AFRS e FVC
Il controllo adattativo d’avanzamento e velocità in tempo reale (ARFS) è un sistema di controllo che ottimizza invece la velocità di lavorazione aumentando la produttività della macchina, preservando l’integrità della meccanica e degli utensili usati. Questo sistema esprime tutta la sua potenzialità quando la geometria del pezzo è molto variabile o se, durante la lavorazione, risultano variabili la durezza e la rigidità del materiale. Il controllo numerico analizza le condizioni di lavorazione (potenza consumata, temperatura della punta dell’utensile,...) e adatta la velocità di avanzamento degli assi e di rotazione del mandrino per effettuare la lavorazione nelle condizioni ottimali, ottenendo la massima produttività. Nella produzione di pezzi di grandi dimensioni, generalmente si utilizzano macchine progettate per la lavorazione a cinque assi. La precisione dei pezzi viene limitata dalle tolleranze di costruzione della macchina e dagli effetti della temperatura durante la lavorazione. Nei settori come quello aeronautico, le esigenze di lavorazione portano alla conclusione che gli strumenti classici di compensazione risultano insufficienti. La compensazione volumetrica FVC presente nel CNC 8065 completa gli strumenti di taratura. Attraverso una mappatura dell’intero volume di lavoro della macchina, il CNC conosce la posizione esatta dell’utensile in ogni momento. Applicando le compensazioni necessarie si ottiene il pezzo con la precisione e la tolleranza desiderate.

Centro di ricerca satellite ad Ivrea
Fagor Automation, con l’obiettivo di rendere il CNC8065 sempre più performante e all’avanguardia, ha investito in Italia aprendo un centro di ricerca satellite ad Ivrea. Ad oggi, questo team tecnico, grazie alla grande esperienza nonché alla fondamentale collaborazione con la casa madre spagnola, ha realizzato un traduttore ISO che consente di portare vecchi programmi sviluppati su altri sistemi (attualmente disponibile per tutti i CNC Selca) su Fagor 8065M e che permette la programmazione di profili a bordo macchina tramite il nuovo linguaggio ProGTL3, basato sulla geometria orientata (G810/G811/G813/ G820/G821).

4 commenti

Lascia un commento

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

Torna in alto

Comunicazione tecnica per l'industria