DueZero - Post-Processor Avanzato

Introduzione

Il Significato del Post-Processing NC Avanzato

E' luogo comune il pensare che il Post-Processor sia un modulo incluso nei sistemi CAM, il cui ruolo sia la semplice traduzione dei movimenti del percorso utensile nel linguaggio ISO del Controllo Numerico. La continua evoluzione delle macchine a CNC e dei controlli numerici che le equipaggiano richiedono l'utilizzo di uno strumento molto performante, integrato con le applicazioni di CAM, e soprattutto allo stesso livello tecnologico delle più sofisticate macchine e controlli.
Sempre più spesso il ruolo del Post-Processor si delinea come quello di un nuova applicazione nella catena produttiva, in grado di introdurre delle funzionalità nel percorso utensile che non sono nel dna dei sistemi CAM, ma sono importanti per una gestione profiqua della macchina utensile.
DueZero ha scelto l'applicazione Cam-Post di Icam Technologies per interpretare le richieste di innovazione che arrivano dal mercato. Negli ultimi dieci anni la continua collaborazione con i costruttori di macchine utensili e controlli numerici, e la costante attenzione alle richieste del mercato, ci hanno portato ad individuare i principali temi su cui basare l'innovazione tecnologica nel campo del Post-Processing ed a coniare il termine Post-Processing NC Avanzato.

Nuovi layout per i Part Programs

Dataserver, Supervisori e Memoria del CN

Chiunque abbia esperienza con questi argomenti sa che il part-program generato dal Post-Processor deve avere una sintassi che non assomiglia alla classica lista della spesa sequenziale tipica dell'output dei sistemi CAM. La necessità di strutturare la programmazione in main e sub, con regole di sintassi che ne consentano la flessibilità necessaria per garantire ripartenze nel mezzo della lavorazione, è ormai quasi consuetudine per i controlli numerici di ultima generazione (in particolar modo per quelli di scuola giapponese), nell'impiego della produzione di stampi o parti con superfici sculturate dove la dimensione dei files in gioco è grande.
Inoltre sempre più spesso i costruttori equipaggiano le macchine utensili con sistemi di supervisione che richiedono files di appoggio alla programmazione NC, con lo scopo di supportare funzionalità aggiuntive attraverso dati estraibili solo in fase di post-processing. La creazione automatica di queste strutture da parte del post-processor è un'elemento fondamentale del successo della programmazione.
Per questo Cam-Post consente di creare con facilità le strutture dati richieste, con grande vantaggio nell'automazione di processo e con la sicurezza che la creazione dei singoli programmi segua regole precise.

Supporto al Probing

La Tastatura al servizio della produttività

Molti utenti di macchine utensili recenti utilizzano la tastura per le fasi che caratterizzano l'attrezzaggio della produzione, in prevalenza manualmente. Studi ed esperienze hanno però dimostrato che può risultare produttivo utilizzare la tastatura ed i rilsutati che ne derivano per rendere più flessibile ed adattabile la programmazione della macchina utensile.
La lavorazione multifaccia di parti provenienti da fusione rappresenta un esempio tipico in cui la prima difficoltà si incontra nel determinare il migliore punto di origine della parte grezza che garantisca la completa riuscita del pezzo finito. Se unitamente a questo la macchina utensile non supporta il TCP statico la programmazione diviene difficoltosa e deve essere riadeguata pezzo per pezzo.
In questi casi la capacità di Cam-Post di supportare la tastura e produrre part-program con cinematica esposta, consente la creazione di part-programs "intelligenti", in grado di adattarsi dinamicamente alle variazioni di origine, propagandone gli effetti sui piani di lavoro inclinati e rendendo possibile lavorazioni di qualità anche con macchine utensili non di ultima generazione.

TCP Statico e Dinamico

Supporto combinato delle due metodologie

Da molti anni ormai numerose tipologie di CNC supportano il TCP statico e dinamico. La vera sfida per un sistema di post-processing è garantire il supporto contemporaneo, ovvero all'interno dello stesso post-processor, dei due protocolli ed in particolar modo decidere autonomamente quando scegliere di applicare la modalità statica o dinamica.
Cam-Post supporta nativamente, nel core del prodotto, le singole funzionalità del TCP statico e dinamico per i più diffusi CNC. Nel corso degli anni DueZero ha sviluppato una specifica logica che permette al post-processor di creare con sicurezza dei part-program in cui l'applicazione selettiva del TCP statco viene combinata con il dinamico in funzione della tipologia della macchina utensile ed alle preferenze del cliente. Il risultato finale di questa strategia è la produzione di part-programs di qualità elevata, dove i movimenti ausiliari della macchina utensile sono sempre governati secondo precise regole, diminuendo drasticamente le situazioni di collisione e fine corsa degli assi.

Ottimizzazione del Percorso Utensile

Fitting, Lintol, Look Ahead, Singolarità, Rotary Turn Around, C2P e Smart Path

Punto di forza di Cam-Post è sicuramente la capacità di trasformare ed ottimizzare il percorso utensile proveniente dal sistema CAM, ottimizzandolo su specifiche del cliente e mantenendo la flessibilità di configurazione attraverso comandi APT che possono essere programmati direttamente dal sistema CAM.
Arc Fitting e Spline Fitting consentono di trasformare percorsi utensile nati nel sistema CAM come punto a punto, rispettivamente in archi (per piani o spaziali) ed archi più tangenti oppure in curve di secondo ordine di tipo spline o nurbs. Normalmente l'arc fitting viene utilizzato per pilotare macchine utensili di vecchia generazione o molto povere di opzioni CNC per l'alta velocità. L' opzione Nurbs risulta particolarmente utile per migliorare la velocità di esecuzione del percorso utensile, laddove il percorso punto-punto non consente alla macchina di raggiungere la condizione di taglio desiderata.
Lintol consente di gestire la tolleranza lineare ed angolare, infittendo il percorso utensile di punti intermedi, in molteplici situazioni dove le tolleranze lineari o angolari vengono superate a causa della cinematica della macchina utensile. L'utilizzo del comando è particolarmente approfondito e consente di gestire situazioni molto complesse, aumentando la qualità della lavorazione dove il CNC della macchina utensile presentasse delle lacune. Una specifica opzione del Lintol, chiamata Cone Pole Singularity, consente di armonizzare il percorso utensile quando, in prossimità della singolarità, si verificano ampie variazioni dell'asse singolare tipicamente generate da superfici di lavorazione non perfettamente modellate.
La funzionalità interna Look Ahead di Cam-Post viene utilizzata per ottimizzare i movimenti di approccio multiasse alla parte di lavoro. Per esempio ottimizzando la posizione di una macchina a doppia tavola dal lato con maggiore escursione, consentendo di evitare fine corsa durante i mivimenti di lavoro a cinque assi, oppure per determinare la miglior posizione dell'asse rotativo in singolarità, evitandone successive rotazioni sul punto che potrebbero danneggiare la parte di lavoro o l'utensile.
Il Rotary Turn Around viene utilizzato in combinazione con il Path Planning ed il Look Ahead, per ottimizzare l'uso degli assi rotativi durante le lavorazioni multiasse. Il Path Planning ed il Look Ahead consentono di determinare la migliore posizione di partenza degli assi rotativi provvedendo se possibile al riavvolgimento dell'asse maggiormente utilizzato. Il Rotary Turn Around consente di superare i limiti fisici della corsa di un asse rotativo, generando un distacco automatico dell'utensile dalla parte, con conseguente riavvolgimento dell'asse rotativo e movimento di attacco nello stesso punto, senza nessun intervento da parte dell'operatore CAM.
La tecnologia C2P permette di sfuttare la condizione di singolarità di alcune macchine utensili, massimizzando l'uso degli assi lineari e minimizzando l'uso dei rotativi. Esempi di riferimento possono essere ricondotti alla lavorazione su macchine tornio-fresa, dove l'ecursione dell'asse lineare sotto l'asse mandrino non e' sempre possibile o è comunque molto ridotta. In questo caso, quando l'asse utensile risulta perpendicolare all'asse rotativo, il C2P gestisce in modo polare solo i movimenti che causerebbero fino corsa degli assi lineari, mentre i rimanenti vengono eseguiti in modalità cartesiana. Rispetto alla modalità polare pura questa tecnologia consente risparmi di tempo nella lavorazione considerevoli ed è completamente automatica.
Infine, L'ottimizzazione Smart Path consente di ottimizzare tutti i movimenti rapidi, o ad alta velocità, che normalmente si utilizzano per congiungere le singole lavorazioni, sostituendoli con nuovi movimenti calcolati in base alla simulazione virtuale della macchina utensile, ottimizzando le corse in base alla cinematica ed evitando le collisioni tra tutti i componenti della simulazione, incluso il grezzo dinamico.

Cicli Speciali

Soddisfare necessità non contemplate dal CNC o dal sistema CAM

Talvolta le lavorazioni speciali richiedono la costruzione di cicli macchina speciali. Cam-Post può supportare cicli speciali operando specifiche modifiche ai cicli standard contenuti nel sistema CAM, oppure può supportare cicli speciali del sistema CAM non supportati dal CNC. Con l'utilizo di Cam-Post si possono risolvere brillantemente eventuali limitazioni attraverso la programmazione macro che consente di produrre o trattare internamente una parte del linguaggio APT necessario alla stesura corretta del file ISO consono alle specifiche o limitazioni del CNC. Questa funzionalità consente spesso di superare limitazioni esistenti tra il CAM ed i CNC aumentandone le possibilità di programmazione e consentendo un utilizzo più armonico delle risorse in gioco.