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Friday, 26 Maggio 2017

Nuove funzioni per migliorare la produttività

Heidenhain ha rilasciato recentemente la nuova versione 4 del software per il controllo numerico TNC 640. Le novità si estendono dalla programmazione e dalla simulazione direttamente sulla macchina all’attrezzaggio fino a numerose funzioni per la lavorazione.

di Adriano Moroni

Novembre 2014

Per comandare macchine che oltre alla funzionalità di fresatura offrono anche quella di tornitura, Heidenhain ha sviluppato il controllo numerico TNC 640. Dal suo lancio sul mercato è stato costantemente migliorato fino a diventare uno dei più apprezzati controlli numerici high-end per lavorazioni efficienti e molto accurate. Le novità dell’attuale versione 4 del software per TNC 640 si estendono dalla programmazione e dalla simulazione direttamente sulla macchina all’attrezzaggio fino a numerose funzioni per la lavorazione. La fresatura risulta così ancora più semplice, sicura e precisa. L’operatore può inoltre programmare con la stessa facilità anche la tornitura. TNC 640 gestisce le due lavorazioni senza complesse commutazioni.

Simulazione grafica 3D
La novità più importante legata a TNC 640 riguarda la simulazione grafica 3D. Essa supporta l’operatore nell’identificazione di dati mancanti o incongruenze nel programma senza alcun pericolo per pezzo, utensile e macchina appena prima della lavorazione. A tale scopo il pezzo viene osservato da qualsiasi angolazione e la simulazione combina nella stessa videata le lavorazioni di fresatura e tornitura. Come pezzi grezzi non sono previsti solo parallelepipedi ma anche corpi cilindrici (cilindri, barre e pezzi grezzi simmetrici alla rotazione). Heidenhain ha reso disponibili numerose nuove opzioni di visualizzazione che consentono di analizzare con precisione e in modo mirato i singoli dettagli. La simulazione grafica è così particolareggiata che l’operatore è in grado di identificare anticipatamente effetti di lavorazione indesiderati del programma NC, come ad esempio superfici non conformi ai requisiti. Con la risoluzione massima della simulazione 3D il TNC 640 può inoltre visualizzare i punti finali del blocco con i relativi numeri nella rappresentazione del percorso utensile come grafica a linee 3D. Per programmi NC creati esternamente, generati con un sistema CAM, questo facilita l’analisi della distribuzione di punti e la valutazione preventiva della superficie desiderata. L’operatore può così osservare a scelta solo il pezzo, solo i percorsi utensile o entrambi. Può inoltre scegliere le viste che mostrano ad esempio le dimensioni originali del pezzo grezzo come cornice ed evidenziare gli assi principali o rappresentare i bordi del pezzo come linee per una rappresentazione tridimensionale ottimizzata. L’opzione di visualizzazione “Pezzo-Trasparente” consente inoltre di verificare le lavorazioni interne - anche per pezzi simmetrici alla rotazione. Con la rappresentazione cromatica del pezzo, nella quale per ogni nuovo utensile viene impiegato anche un nuovo colore, vengono evidenziate le singole operazioni di lavoro facilitando l’assegnazione degli utensili utilizzati, raffigurati come solidi, trasparenti o naturalmente non visualizzati affatto. L’utilizzatore trae vantaggi anche dall’esecuzione della simulazione 3D sul controllo numerico TNC, con la possibilità di testare con rapidità e semplicità i programmi di lavorazione creati sulla macchina. Anche per programmi acquisiti da sistemi CAD/CAM vale sicuramente la pena eseguire una simulazione sul controllo numerico. Perché la simulazione grafica 3D di TNC 640 considera il modello cinematico memorizzato sul controllo numerico che è stato adattato in modo ottimale alla geometria effettiva della macchina utensile e rispecchia così concretamente i movimenti della macchina.

Fresatura e tornitura in un unico posizionamento
Come sopra riportato, il controllo numerico TNC 640, oltre alle operazioni di fresatura, è in grado di gestire anche quelle di tornitura, contribuendo a ridurre notevolmente i tempi di produzione. Ciò grazie alla possibilità di lavorare il pezzo in un unico posizionamento, combinando le due lavorazioni in qualsiasi sequenza. Il controllo numerico commuta con massima semplicità e secondo programma tra la modalità di tornitura e quella di fresatura - in modo totalmente indipendente dalla macchina e dalla configurazione degli assi. Alla variazione di modalità, TNC 640 provvede a tutte le necessarie modifiche interne (ad esempio il passaggio alla visualizzazione del diametro o l’impostazione dell’origine al centro della tavola di tornitura) e anche a tutte le funzioni correlate alla macchina (come il bloccaggio del mandrino utensile). TNC 640 consente così non solo di risparmiare spazio e denaro per una macchina aggiuntiva, con la lavorazione su una sola macchina previene anche imprecisioni che possono verificarsi al riserraggio del pezzo. I profili di tornitura si definiscono come di consueto a dialogo con testo in chiaro Heidenhain. Sono disponibili anche elementi del profilo specifici per lavorazioni di tornitura come gola o scarico filettato e cicli per tornire gradini, per eseguire gole, per la lavorazione del profilo e per la filettatura. Inoltre, per la definizione del profilo di tornitura è possibile impiegare anche la programmazione libera dei profili FK o importare con semplicità i profili nel formato DXF utilizzando il convertitore DXF. Per i cicli di tornitura profilo più articolati, TNC 640 impiega le stesse tecniche di programmazione utilizzate per la fresatura. Anche in questo caso i programmatori TNC non dovranno apprendere nuove funzioni, ma semplicemente basarsi sulle nozioni ed esperienze acquisite per entrare rapidamente nel mondo della tornitura su fresatrici. Un’altra caratteristica di TNC 640 è il ricalcolo del pezzo grezzo. Partendo dal pezzo grezzo definito, il controllo numerico calcola ad ogni passata il prodotto intermedio appena creato e adatta di conseguenza i cicli di lavorazione seguenti. Si evitano così passate a vuoto ottimizzando i percorsi di avvicinamento.

Superfici pulite e profili perfetti
Il costruttore tedesco Heidenhain ha sviluppato anche la funzione ADP (Advanced Dynamic Prediction) che amplia l’attuale precalcolo dell’avanzamento massimo ammesso e consente l’ottimizzazione del controllo degli assi di avanzamento nella fresatura a 3 e 5 assi. Le operazioni di fresatura possono essere eseguite anche su profili con distribuzione fortemente variabile delle traiettorie utensile adiacenti assicurando superfici pulite con brevi tempi di lavorazione. Il controllo numerico calcola in anticipo il profilo in modo dinamico così da adattare tempestivamente le velocità degli assi gestendo opportunamente i valori di accelerazione e jerk ottenendo un percorso utensile ottimale che generi un profilo fedele a quanto programmato e privo di discontinuità. La funzione ADP è particolarmente indicata nella fresatura di finitura bidirezionale grazie alla simmetria di avanzamento sul percorso di andata e ritorno nonché alla particolare uniformità di avanzamento nelle traiettorie adiacenti.

Ulteriori miglioramenti
La chiara interfaccia utente di TNC 640 offre una panoramica ancora migliore per la programmazione e l’attrezzaggio. Aree di visualizzazione differenti sono chiaramente separate tra loro; le modalità sono inoltre contrassegnate con simboli univoci. L’immissione di valori, commenti ed elementi di sintassi si notano a colpo d’occhio grazie alla differenziazione cromatica; anche i messaggi di errore vengono catalogati per colore in base all’ordine di importanza. L’ultima versione software 4 semplifica la creazione del programma e l’immissione dei dati tecnologici sul controllo numerico TNC 640. Con il calcolatore integrato dei dati di taglio l’operatore può determinare il numero di giri del mandrino e l’avanzamento del relativo processo di lavorazione nonché acquisirli direttamente nel relativo dialogo aperto. Il calcolatore riconosce la finestra di dialogo aperta e richiede automaticamente di immettere soltanto i dati necessari. I cicli di fresatura a spianare rientrano naturalmente già da tempo tra le funzionalità dei controlli numerici Heidenhain TNC. Ma ciò non implica che non si possano ulteriormente perfezionare. Ne è un esempio il nuovo ciclo di fresatura a spianare in cui possono essere definite fino a tre superfici laterali per limitare la lavorazione della superficie piana alle pareti laterali o ai gradini. Per spigoli formati da superfici laterali adiacenti è persino possibile definire il raggio desiderato dell’angolo. La superficie piana può poi essere lavorata con diverse strategie: a meandri, a righe (rispettivamente con e senza extracorsa) o a spirale. La direzione di lavorazione può anche essere definita in modo esplicito dall’operatore, ad esempio per dirigere la pressione di lavoro contro la ganascia fissa della morsa.

Consultazione pratica e immediata
Completa, utile, orientata alla pratica: così si presenta www.klartext-portal.it, la pagina dei controlli numerici Heidenhain. Progettata per gli utilizzatori TNC, questa piattaforma online raccoglie consigli, suggerimenti e strumenti per migliorare la produttività delle officine. Grazie alla propria struttura intuitiva, permette una consultazione pratica e immediata. In pochi “clic” del mouse si può accedere a:
-    informazioni tecniche su TNC e accessori;
-    aggiornamenti sulla programmazione, nuove funzioni e applicazioni;
-    download di manuali e documentazione aggiornata;
-    ampio database di programmi NC;
-    canale YouTube con video demo.
E inoltre un’ampia sezione è dedicata a “TNC Club” e alle iniziative speciali per tutti i suoi associati.

TNC 640 si presenta
TNC 640 combina i processi di lavorazione per fresare e tornire in un unico controllo numerico. Nel programma NC è possibile passare dalla modalità di tornitura a quella di fresatura e viceversa utilizzando i normali comandi della programmazione in testo in chiaro. La combinazione intelligente di fresatura e tornitura consente di risparmiare tempo e denaro. Il passaggio tra la lavorazione di tornitura e quella di fresatura è particolarmente comodo e pratico. TNC 640 è particolarmente indicato per lavorazioni HSC a 5 assi su macchine fino a 18 assi. Nella concezione di controllo universale e digitale del TNC 640 tutti i componenti sono collegati tra loro mediante interfacce puramente digitali: i componenti del controllo tramite HSCI (Heidenhain Serial Controller Interface), il protocollo in tempo reale Heidenhain per Fast Ethernet e i sistemi di misura tramite EnDat 2.2, l’interfaccia bidirezionale di Heidenhain. Si garantisce così l’elevata affidabilità dell’intero sistema grazie anche alla possibilità di diagnosi e all’insensibilità ai disturbi, dall’unità logica fino al sistema di misura.

Sistema di tastatura
Il sistema di tastatura TS 460 di Heidenhain per la misurazione di pezzi è dotato di una protezione anticollisione meccanica che - montata tra tastatore e cono di fissaggio - compensa le collisioni minime e impedisce quelle di maggiore entità. La protezione anticollisione si avvale a tale scopo di quanto già disponibile: l’elettronica del sistema di tastatura e il segnale di stato di pronto con cui il tastatore segnala al controllo numerico la sua attivazione. In caso di collisioni lievi del corpo del tastatore con il pezzo o con l’attrezzatura di bloccaggio la protezione anticollisione meccanica cede per consentire al sistema di tastatura di evitare lo scontro. Con una deflessione di 1 mm si aziona un interruttore integrato che disattiva il segnale di stato di pronto. Per il controllo numerico questa è l’informazione per arrestare immediatamente la macchina. Siccome il sistema di tastatura esegue un certo percorso residuo dall’attivazione dell’interruttore fino all’arresto della macchina, la protezione anticollisione consente una deflessione di altri 5 mm, dei quali il tastatore può spostarsi senza causare alcun danno.

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