Macchine utensili - dallo zero pezzo alla fresatura

Vediamo come, nello sviluppo di una lavorazione di fresatura, si colloca il problema dello “zero pezzo” e come tale problema può essere risolto con funzionalità software. Consideriamo a tale scopo lo specifico ambiente funzionale di sum3d, di cimsystem.

Prendiamo il modello solido di un componente progettato con il Cad e poniamoci nella condizione di volerne costruire i percorsi Cam di fresatura per la sua realizzazione in macchina utensile. Il percorso che conduce alla realizzazione del file con i comandi da inviare alla macchina utensile a controllo numerico inizia con il corretto posizionamento dello “0 pezzo”, attraverso un’adeguata traslazione del modello virtuale, all’interno dell’ambiente Cam, in modo tale che il punto così definito all’interno del modello vada a coincidere con l’origine del sistema di assi che presiede la lavorazione sulla macchina fisica. Naturalmente in macchina è possibile gestire più “0 pezzo”, a seconda di come si desideri lavorare il componente, per ottimizzare la lavorazione in base alle proprie esigenze. Il modello virtuale costruito con un sistema Cad ha per sua natura un suo punto di zero, definito come origine del sistema d’assi, ma non è detto che essa coincida con l’origine desiderata per la lavorazione in macchina. Occorre quindi procedere in modo tale da stabilire il corretto rapporto fra le origini, attraverso funzioni specifiche offerte dal sistema Cam. Nell’ambiente SUM3D di Cimsystem, lo “0 pezzo” può essere definito con il comando “Superfici-Rototraslazione”, che attiva una lista di possibili criteri in apposita finestra. Tra i criteri disponibili possiamo selezionare “Xminima, Yminima, Zmax”, che individua il punto a coordinate minime X ed Y sulla superficie superiore (Zmax) del modello, essendo le coordinate X ed Y minime quelle corrispondenti ai bordi rettilinei inferiori. Naturalmente il criterio selezionato dipende dalla strategia scelta dall’operatore e da come il pezzo è stato eventualmente importato, previa eventuale modifica, dall’ambiente Cad. Il sistema mostra i valori che definiscono l’entità della traslazione e all’utente non resta che confermarli .Dopo la conferma l’oggetto si posiziona sulla terna assoluta del sistema Cam. A questo punto tutti i percorsi verranno riferiti allo “0 pezzo” così impostato, anche se è possibile inserire origini secondarie. Si osservi come il criterio prescelto abbia consentito di definire l’origine in una posizione critica, esterna ai vari bordi a causa del raccordo circolare e della formatura che caratterizzano il pezzo in questione.Una volta definito lo “0 pezzo” è necessario definire adeguate delimitazioni per un’area di lavoro. Supponendo di voler iniziare con un’operazione di sgrossatura occorre selezionare la funzione “Sgrossatura” per eseguire tale tipo di lavorazione. Appare a questo punto la voce “sgrossatura” sull’albero delle lavorazioni, a lato dello schermo; a questa corrispondono varie opzioni, che permettono di definire corrispondenti parametri di lavorazione: lavorazione, parametri utensile, parametri generali, parametri lavorazione, orientamento asse/mandrino, delimitazioni e nome del file CNC per il successivo postprocessing.Fra le varie opzioni selezioniamo ad esempio la voce “parametri utensile”, andando così ad aprire una finestra che consente di personalizzare i parametri geometrici e tecnologici relativi all’utensile. Ad esempio si definiscono i parametri di svuotamento e le delimitazioni; queste ultime sono definibili in modo molto semplice, con il mouse, tramite un’adeguata finestra. In base alle geometrie del pezzo e alle caratteristiche dell’utensile il software calcola il percorso di sgrossatura, che viene mostrato a video. Oltre alla visualizzazione del percorso utensile per la sgrossatura, è possibile simulare a video la fase di sgrossatura con l’utensile in lavorazione. In modo analogo definiamo le lavorazioni successive, una di semifinitura e una di finitura, cambiando in modo appropriato l’utensile ed i relativi parametri, togliendo ad esempio il sovrametallo. Con qualche accorgimento potremmo, date le caratteristiche di semplicità del pezzo in esame, evitare la finitura, attraverso una particolare scelta dei parametri. Adottando preliminarmente determinate caratteristiche dell’utensile, la finitura viene attuata attraverso un maggior numero di passate su più piani, chiudendo in tal modo la lavorazione del pezzo.