Per elevate prestazioni in fresatura

Per la lavorazione di stampi, i controlli numerici di Fagor Automation possono essere forniti con Pack Mold, un pacchetto di funzioni in grado di soddisfare le esigenze di qualsiasi centro di fresatura, dai 3 ai 5 assi.
Nel parliamo con Alberto Fasana, Milling Technology Manager di Fagor Automation.

di A.M.

Per diversi motivi, la produzione di stampi è sempre stata una delle attività più complesse per un’officina. Innanzitutto, lo stampo è quasi sempre un pezzo unico e per questo motivo non c’è spazio per alcun tipo di errore, né c’è modo di apportare modifiche al processo di produzione.
In secondo luogo, la qualità della fabbricazione interessa non solo lo stampo, ma anche ogni pezzo creato dallo stampo stesso.
In terzo luogo, con il continuo miglioramento delle scienze dei materiali (nuove materie plastiche, metalli, resine, ecc.), la tecnologia di stampaggio è in continua evoluzione e cambiamento.
Infine, la competitività sta costringendo i produttori a trovare sempre nuovi modi per ridurre i tempi di lavorazione.
Tutti questi fattori insieme fanno sì che la produzione di stampi debba concentrarsi sul raggiungimento delle migliori sinergie, conoscenze, tecnologie e innovazioni.
Ciò significa che le relazioni tra costruttori di stampi e fornitori stanno diventando sempre più importanti e solo aziende globali e focalizzate su tecnologie all’avanguardia possono garantire questi requisiti. “I nostri CNC – spiega Alberto Fasana, Milling Technology Manager di Fagor Automation – incorporano le più recenti piattaforme hardware e software: touch screen con un’interfaccia ergonomica, diversi linguaggi di programmazione, calibrazione automatica della cinematica, gestione macchine a
5 assi, simulazione con grafica 3D ad alta risoluzione, compensazione volumetrica, lavorazione ad alta velocità e cambio online del controllo della dinamica (accelerazione, jerk) e altro ancora.
Proprio su questi sviluppi si basa il Pack Mold; si tratta di una raccolta di funzionalità progettate e ottimizzate per ottenere i migliori risultati nella lavorazione di stampi, e fornisce la garanzia che il
CNC è ben configurato per i più alti standard richiesti dal mercato della fresatura degli stampi”.
Ma entriamo più nei dettagli delle funzionalità che contraddistinguono il
Pack Mold.

Simulazione con grafica 3D (rendering solido)
Una delle tendenze industriali future è la virtualizzazione del processo di produzione. Il simulatore CNC Fagor può replicare l’ambiente esatto della lavorazione, poiché è possibile caricare proprio i dati di configurazione della macchina stessa. “Questo strumento è molto potente per diversi motivi”, afferma Fasana. “Ad esempio, chi si occupa della programmazione CAM può simulare il programma con estrema precisione, in modo da intercettare un percorso errato, così come valutare i tempi di produzione. Inoltre, questa “macchina virtuale” è in grado di rilevare collisioni ed errori di traiettoria, oltre a verificare il comportamento dinamico della macchina. Infine, il simulatore può anche caricare un file STL con la geometria del pezzo da lavorare o salvare il file STL risultante dalla simulazione di lavorazione per ulteriori analisi o per documentazione.

Auto-calibrazione cinematica
Nella fresatura a 5 assi, tutti gli errori meccanici vengono moltiplicati da due a dieci volte, a causa dell’effetto degli assi rotativi di “amplificare i movimenti” quanto più si è lontani dal centro di rotazione. Non c’è modo di aggirare questo problema, se non attraverso la calibrazione della cinematica eseguita il più frequentemente possibile.
“Con l’integrazione della tecnologia KINCAL, la precisione della lavorazione a 5 assi è garantita semplicemente eseguendo un ciclo automatico che utilizza un processo rapido e sicuro per calcolare le dimensioni geometriche di teste e tavole”, sottolinea Fasana. “A fine ciclo si attivano i valori misurati per ottenere la migliore taratura, rilevata nelle stesse condizioni in cui si effettua la lavorazione.
Inoltre, lo sviluppo più recente di Fagor Automation in questo campo è
un metodo avanzato di compensazione degli errori non lineari che consente la massima precisione nelle teste angolari, anche in teste non continue con bloccaggio Hirth”.

Precisione superficiale ad alta velocità
Le funzionalità di Fagor ad alta velocità migliorano costantemente. Oltre alla ben nota filosofia HSSA, dove l’obiettivo è ottenere le migliori prestazioni e accuratezza dinamiche, il Pack Mold include nuovi setting degli algoritmi, espressamente pensati per la fresatura di stampi.
Inoltre, il CNC integra il potente DYNOVR (Dynamic Override), che consente la regolazione “al volo” della dinamica del movimento, il che significa che non è necessario interrompere il programma. Nell’uso si presenta come un cursore che modifica accelerazione, jerk e filtri in modo armonioso per adattarli in base al peso del pezzo, alla durezza del materiale o alle vibrazioni del processo di fresatura.

Controllo feed auto-adattativo
Per ottimizzare le prestazioni di macchina e utensili viene utilizzato il controllo feed auto-adattivo, offerto nel Pack Mold come funzionalità DMC. “Il CNC sorveglia la potenza del mandrino, ed adatta l’avanzamento degli assi tramite un algoritmo di intelligenza artificiale”, dichiara Fasana. “In questo modo si sfrutta sempre la piena potenza di taglio programmata per l’utensile, senza mai superarla, diminuendo l’usura dell’utensile e riducendo o eliminando le vibrazioni.
In sostanza, massimizza efficacemente l’efficienza del processo di lavorazione, riducendo i tempi di fresatura e prolungando la vita dell’utensile e della macchina, con conseguente riduzione dei costi”.

Calcolatrice tecnologica
I dati di taglio degli utensili possono essere forniti dal CAM, dal fornitore o dall’esperienza del programmatore.
Tuttavia, cosa fare quando non è così?
In questo caso, FMC offre un aiuto prezioso al programmatore. “La funzione si presenta come una “calcolatrice di parametri tecnologici” completamente integrata nel CNC, per il calcolo delle condizioni di taglio ideali”, spiega Fasana. Basata su un database integrato, un elenco di materiali e operazioni di lavorazione, FMC consente all’operatore di scegliere, durante l’edit, il miglior utensile, insieme ai suoi parametri
di taglio, in modo semplice e rapido. Inoltre, il cliente può inserire nel database dati specifici aggiuntivi quando la tecnologia delle sue lavorazioni richieda materiali, utensili od operazioni personalizzate. E il database può essere esportato/importato tra tutte le macchine dell’officina”.

Connettività i4.0
Da alcuni anni parliamo della quarta rivoluzione industriale, che riunisce concetti come Internet of Things, Cloud storage and computing e cyber-industry. Dal punto di vista del sistema CNC, ciò significa solo una cosa: la connettività. “Non ho dubbi nel dire che, per Fagor, questa non è una “rivoluzione” ma semmai una “evoluzione”, commenta Fasana. “Infatti, tutti i nostri sistemi, anche i meno recenti, sono già progettati per la connettività.
Probabilmente questo è il campo in cui meglio rispettiamo il nostro motto “open to your world”: il CNC offre diversi protocolli di connessione, nonché metodi di archiviazione e scambio dati, tutti inclusi nel software.
Il cliente è libero di scegliere il più adatto per la sua applicazione; è il CNC che si adatta all’officina, e non il contrario.
E naturalmente possiamo fornire anche una soluzione chiavi-in-mano con il nuovo pacchetto Fagor Smart Factory”.