Gemello digitale – Le tecnologie e strategie di attrezzamento di livello avanzato, oltre a permettere di ottenere una maggiore efficienza nella fase di lavorazione, offrono numerosi vantaggi anche nelle fasi precedenti del processo, come la progettazione e la pianificazione. La digitalizzazione di processi che in passato venivano svolti manualmente, come la selezione dei vari elementi di attrezzamento per la creazione dell’assieme utensile, può determinare un notevole aumento dell’efficienza e della sicurezza della lavorazione. Oggi infatti è possibile acquisire dati più precisi relativi agli utensili da taglio e utilizzarli per creare rappresentazioni digitali fedeli degli utensili reali: ciò è essenziale nei flussi di lavoro moderni, per evitare errori in fase di lavorazione. Questi processi possono essere completamente integrati nel software CAM ed eseguiti con pochi semplici clic, con procedure intuitive guidate da menu.
Nelle applicazioni di lavorazione i portautensili, le frese e gli inserti non vengono utilizzati singolarmente, ma nell’ambito di assiemi utensile che vengono quindi montati sulle macchine. Ciò complica notevolmente il lavoro del programmatore CAM, poiché è molto facile introdurre errori, ma anche partire con il piede sbagliato, scegliendo un elemento di attrezzamento non ottimale. La creazione di un assieme utensile tipico può richiedere anche un’ora. Se pensiamo che per la lavorazione di un utensile ci possono volere anche 25 o più assiemi utensile diversi, è evidente che tutto il processo rappresenta una voce di costo enorme, sia in termini economici che di tempo.
Il problema tuttavia non riguarda la creazione dell’assieme utensile in sé e il suo gemello digitale: oggi si può fare tutto in pochi secondi, inserendo una descrizione e i parametri richiesti – come diametro e lunghezza – in un sistema CAM, senza aiuti esterni. La creazione di una rappresentazione digitale di un assieme utensile a scopo di simulazione però è tutt’altro che semplice. Per ottenere una rappresentazione più accurata possibile di un assieme utensile in un sistema CAM, in primo luogo l’operatore deve ricercare le informazioni necessarie nei vari cataloghi dei fornitori, quindi scaricare i file dei modelli 3D e assemblarli in un programma CAD. Solo così si può ottenere un assieme utensile nel sistema CAM, comprensivo di tutti i parametri tecnici.
Ottimizzazione del processo
È evidente che ci sono margini di miglioramento nel processo di prelavorazione: per renderlo più agile ci vorrebbero funzionalità integrate nella piattaforma software CAM, che forniscano informazioni sugli utensili consigliati e procedure per la creazione dell’assieme utensile. Questo approccio permetterebbe di ridurre il tempo richiesto e aumentare la sicurezza nei processi di progettazione e pianificazione.
Per quanto riguarda la selezione degli elementi dell’assieme, ai programmatori CAM sarebbe molto utile avere una soluzione integrata e ottimizzata che fornisca consigli per la scelta di portautensili, utensili e inserti per la fresatura, ad esempio. Gli operatori potrebbero impostare una fonte preferenziale, come un catalogo digitale salvato su computer o una selezione di cataloghi su cloud con dati costantemente aggiornati in modo automatico. Una volta inseriti i dati come componente, tipo di operazione di lavorazione e materiale, gli operatori potrebbero fare clic su un pulsante “Mostra risultati” per ottenere le velocità e gli avanzamenti richiesti per l’utensile selezionato.
CoroPlus® ToolGuide di Sandvik Coromant è una soluzione che comprende tutte le caratteristiche appena descritte e si basa su una API (Application Programming Interface) aperta per la connessione al CAM in uso. In breve, CoroPlus ToolGuide permette agli operatori di trovare l’utensile da taglio giusto per un’operazione specifica e crea un elenco organizzato di tutti gli utensili adatti, visualizzando la soluzione più economica in prima posizione. Inoltre, specifica anche il processo di lavorazione e i dati di taglio suggeriti.
L’elenco viene generato da un algoritmo che mette in corrispondenza l’operazione e le condizioni inserite con gli utensili Sandvik Coromant. Questo algoritmo genera informazioni relative ai vari processi di lavorazione che possono essere utilizzati per attività diverse, mentre dai dati di prodotto si possono ricavare informazioni sui processi di lavorazione per i quali l’utensile è più indicato. Ma uno degli aspetti importanti è che tutti i dati possono essere inviati a CoroPlus® ToolLibrary, da cui è possibile creare assiemi utensile standard pronti per l’esportazione nel CAM o software di simulazione.
Reperire i dati degli utensili non è mai stato così semplice
Affinché il processo con il sistema CAM sia produttivo, il programmatore deve poter accedere facilmente ai dati degli utensili, che di norma si trovano nelle cosiddette “librerie di utensili”. Purtroppo però le librerie attuali spesso sono vuote e questo per vari motivi, non da ultimo perché tali dati sono difficili da reperire e mantenere aggiornati. Inoltre, fino a poco tempo fa non esisteva uno standard industriale comune per indicare i dati degli utensili.
Attualmente ci sono circa 1.2 milioni di unità produttive e tutti i fornitori di programmi CAM, costruttori di macchine utensili e fornitori di utensili avevano convenzioni proprie per denominare e strutturare i dati degli utensili. È per questo motivo che è nata ISO 13399, una norma sviluppata congiuntamente da Sandvik Coromant, l’Istituto Reale di Tecnologia di Stoccolma (KTH) e altri eminenti esperti nel settore della lavorazione dei metalli, che oggi è un riferimento standard riconosciuto a livello internazionale per la descrizione dei dati utensili.
Questa norma definisce le caratteristiche degli utensili (ad esempio lunghezza, larghezza e raggio) con una codifica standardizzata. Prima della sua pubblicazione, tre fornitori diversi potevano usare tre sigle diverse per indicare il diametro, ad esempio D3, D1 e DC2. Da quando c’è la ISO 13399, invece, il diametro è DCX per tutti.
La ISO 13399 ha anche semplificato lo scambio dei dati relativi agli utensili da taglio. Se tutti gli utensili sono descritti in base agli stessi parametri e alle stesse definizioni, lo scambio di dati tra i vari sistemi software diventa molto più semplice.
CoroPlus ToolLibrary si basa sulla struttura della ISO 13399 ed è aperta a tutti i fornitori di utensili, pertanto non è più necessario interpretare i dati dei cataloghi cartacei e inserirli manualmente nel sistema.
Un sistema intrinsecamente sicuro
CoroPlus ToolLibrary consente ai programmatori CAM di lavorare con tutti i cataloghi di utensili conformi a ISO 13399, di qualsiasi fornitore, e di creare assiemi utensili in assoluta sicurezza, poiché si ha la certezza che tutti gli elementi suggeriti si abbinino perfettamente. I risultati possono essere visualizzati istantaneamente in 2D e 3D e tutte le informazioni relative agli utensili possono essere salvate in formato digitale. In seguito al salvataggio i programmatori non devono far altro che importare l’assieme utensile nel CAM o software di simulazione in uso. Tutti i dati degli utensili sono preimpostati ed è compreso anche un modello 3D.
Gli utenti sono molto soddisfatti e dichiarano che, grazie all’efficienza e alla semplicità del processo, i tempi necessari per la creazione dell’assieme utensile si sono almeno dimezzati. Inoltre, la probabilità di selezionare l’utensile giusto al primo colpo è molto più alta. Naturalmente, avere a disposizione dati precisi sugli utensili significa poter rilevare e prevenire eventuali collisioni, poiché le simulazioni vengono eseguite con una riproduzione fedele dell’utensile reale.
Per i programmatori CAM è fondamentale avere a disposizione dati precisi e accessibili durante le attività di tutti i giorni. Le soluzioni digitali moderne come CoroPlus ToolGuide e CoroPlus ToolLibrary sono la prova tangibile che è possibile svolgere le attività di prelavorazione in modo più semplice e rapido. Queste due soluzioni fanno parte di CoroPlus®, una suite più ampia di soluzioni connesse, studiate da Sandvik Coromant per aiutare le aziende a prepararsi per l’Industry 4.0.
Per contattare la redazione di Innovareweb :
Edra Edizioni S.r.l. – Viale Enrico Forlanini 21- 20134 Milano
Tel. +39 02 864105
