SinuTrain. Fresare è più facile con ShopMill. Manuale d istruzione 08/2006 SINUMERIK

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1 SinuTrain Fresare è più facile con ShopMill Manuale d istruzione 08/2006 SINUMERIK

2 4. edizione riveduta e corretta 08/2006 valida a partire dalla versione software V06.04 Tutti i diritti riservati La duplicazione e la cessione anche parziale del contenuto di questo manuale (testi, figure o disegni) non è consentita se non dietro autorizzazione scritta da parte dell editore. Questo vale sia per la duplicazione attraverso fotocopie o qualsiasi altro metodo, sia per la conversione in formato film, nastro, disco, lucidi o altri sistemi. Questo manuale di istruzione nasce dalla collaborazione fra la: E la SIEMENS AG Automatisierungs- und Antriebstechnik (sistemi di automazione e azionamento) Motion Control Systems Postfach 3180, D Erlangen R. & S. KELLER GmbH Siegfried Keller, Stefan Nover, Klaus Reckermann, Olaf Anders, Kai Schmitz Postfach , D Wuppertal Nr. di ordinazione: 6FC5095-0AA50-0CP2

3 Prefazione Passare più rapidamente dal disegno al pezzo finito ma in che modo? Fino ad oggi la produzione a controllo numerico era legata per lo più a programmi NC complicati e formulati in codici astratti. Un compito che solo degli specialisti erano in grado di svolgere. Ormai però chi è addetto alla lavorazione è diventato esperto e, sulla base dell esperienza acquisita nell ambito dell asportazione di materiale realizzata in modo tradizionale, è certamente in grado di affrontare in qualsiasi momento anche gli aspetti più difficili anche se spesso però il fattore economico ne risente. Era necessario quindi dare a questi addetti alla lavorazione la possibilità di sfruttare in modo efficiente il know how accumulato con l ausilio di macchine utensili a CNC. La Siemens, con l interfaccia operativa ShopMill introduce sul mercato una nuova soluzione che evita allo specialista qualsiasi codifica del programma. Invece della programmazione in codice la Siemens mette a disposizione di questi operatori una nuova generazione di controlli SINUMERIK: Generare un piano di lavoro anziché fare la programmazione è questa la soluzione Attraverso la generazione del piano di lavoro con sequenze ottimizzate per l operatore, chi utilizza ShopMill può di nuovo sfruttare tutte le sue capacità ed il suo know-how nella lavorazione ad asportazione di truciolo. Anche i profili e i pezzi più complicati possono essere realizzati senza problemi con ShopMill grazie alla efficiente generazione integrata dei percorsi di avanzamento. Quindi si può affermare che: Con ShopMill passare dal disegno al pezzo finito è più facile e si fa più in fretta! Sebbene non vi siano difficoltà ad apprendere ShopMill, con l'aiuto di questo manuale di istruzione sarà ancora più facile e veloce entrare in questo nuovo mondo. Tuttavia, prima di passare all'utilizzo vero e proprio di ShopMill, nei primi tre capitoli di questo manuale descriveremo quelli che sono i concetti più importanti: Per prima cosa parleremo dei vantaggi che si possono avere utilizzando ShopMill Successivamente indicheremo le funzioni base Infine parleremo di quelli che sono i presupposti geometrici e tecnologici necessari per realizzare la produzione Dopo questa parte teorica illustreremo l applicazione pratica di ShopMill: Sulla base di cinque esempi dove il livello di difficoltà aumenta gradualmente, verranno descritte le possibilità di lavorazione con ShopMill. Perciò all'inizio indicheremo tutti i tasti da utilizzare e quindi suggeriremo di proseguire in modo autonomo. Successivamente imparerete a eseguire l asportazione in modo automatico con ShopMill. Alla fine, se lo desiderate, potete verificare a che punto siete arrivati nell apprendimento di ShopMill. Vi invitiamo a tener presente che i dati tecnologici citati in questo manuale, date le diverse realtà di officina, hanno solo carattere di esempio. Come ShopMill è frutto di una collaborazione con chi lavora in officina, anche questo manuale di istruzione è stato elaborato con l aiuto di chi ha sperimentato questa interfaccia operativa. Con queste premesse vi auguriamo quindi di lavorare con successo e senza problemi con ShopMill. Gli autori Erlangen/Wuppertal, Settembre

4 Indice 1 I vantaggi di lavorare con ShopMill Risparmio nei tempi di apprendimento Risparmio nei tempi di programmazione Risparmio di tempi di produzione Perché tutto funzioni in modo perfetto Una tecnica di qualità L unità operativa della macchina I contenuti del menu base Nozioni base per chi inizia Concetti geometrici Assi degli utensili e piani di lavoro Punti nell'area di lavoro Immissione di quote assolute o incrementali Movimenti lineari Movimenti circolari Dati tecnologici Utensili moderni per realizzare la fresatura e la foratura Impiego degli utensili Velocità di taglio e velocità di rotazione Avanzamento per dente e velocità di avanzamento Scelta degli utensili Gestione utensili Utensili utilizzati Utensili nel magazzino Misurazione degli utensili Settaggio del punto zero del pezzo Esempio 1: Guida longitudinale Gestione programmi e definizione del programma Richiamo dell utensile, correzione del raggio della fresa e immissione del percorso di avanzamento Esecuzione di fori e ripetizioni della posizione Esempio 2: Stampo per iniezione Rette e traiettorie circolari con coordinate polari Tasca rettangolare Tasche circolari su matrici di posizione

5 7 Esempio 3: Placca modello Fresatura continua di profili aperti Svuotamento, materiale residuo e finitura di profili di tasche Lavorazione su diversi piani Considerazione degli ostacoli Esempio 4: Leva Fresatura trasversale Generazione di un campo per l isola della leva Realizzazione della leva Generazione di un campo per isole circolari Generazione dell isola circolare Generazione di un isola circolare Funzione copia per l isola circolare Realizzazione delle isole circolari con l aiuto dell editor ampliato Foratura profonda Fresatura elicoidale Alesatura Filettatura Programmazione polare di profili Esempio 5: Flangia Generazione di un sottoprogramma Specularità dei passi di lavorazione Fori Rotazione di tasche Arrotondamento di profili Cava longitudinale e cava circolare E adesso la produzione Ricerca del punto di riferimento Bloccaggio del pezzo Impostazione del punto zero pezzo Elaborazione del piano di lavoro Quanto siete esperti di ShopMill? Fotografie e illustrazioni

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7 1 I vantaggi di lavorare con ShopMill Questo capitolo descrive tutti i vantaggi che si possono avere lavorando con ShopMill. 1.1 Risparmio nei tempi di apprendimento perché in ShopMill non esistono codifiche e nemmeno terminologie in linguaggi sconosciuti da imparare: infatti le interrogazioni relative ai dati da immettere sono espresse con testo in chiaro. perché con ShopMill avrete un supporto ottimale grazie alla disponibilità di maschere di help a colori. 1 perché nel Piano di lavoro grafico di ShopMill si possono anche integrare delle istruzioni DIN/ISO. perché quando si definisce un piano di lavoro è sempre possibile passare dal singolo passo di lavorazione alla rappresentazione grafica del pezzo e viceversa, attraverso una commutazione. 5

8 1 I vantaggi di lavorare con ShopMill 1.2 Risparmio nei tempi di programmazione... perché ShopMill offre un supporto ottimale già nell'immissione dei valori tecnologici. E' sufficiente soltanto immettere i valori relativi a Avanzamento/Dente e Velocità di taglio ricavandoli dalle relative tabelle quindi ShopMill calcolerà automaticamente il numero di giri e la velocità di avanzamento. perché in ShopMill con un passo di lavoro si può descrivere una lavorazione completa e si possono generare automaticamente i movimenti necessari per il posizionamento (qui dal punto di cambio utensile al pezzo e ritorno). perché nel piano di lavoro grafico di ShopMill sono rappresentati in modo chiaro e in forma compatta tutti i passi di lavorazione. In questo modo è possibile avere una panoramica completa di tutta la lavorazione con migliori possibilità di editing anche in caso di sequenze molto lunghe. perché nella foratura si ha la possibilità di concatenare diverse operazioni di foratura con varie matrici di posizione e quindi non vi è la necessità di doverle richiamare continuamente. 6

9 perché il calcolatore integrato del profilo è in grado di elaborare tutte le possibili quotature e tuttavia la funzione è molto semplice e chiara da utilizzare grazie al supporto grafico e alle immissioni in dialogo di facile comprensione. Spessore pezzo: 20mm Tutti i raggi non quotati R6 perché premendo semplicemente un tasto si ha la possibilità di passare in qualsiasi momento da una rappresentazione statica con maschere di help a una rappresentazione grafica dinamica online. Attraverso la grafica online si ha un immediato controllo visivo dei valori immessi. perché la generazione di un piano di lavoro e la produzione vera e propria non si escludono reciprocamente : infatti con ShopMill è possibile generare un nuovo piano di lavoro e parallelamente eseguire un pezzo. 7

10 1 I vantaggi di lavorare con ShopMill 1.3 Risparmio di tempi di produzione perché grazie alla possibilità di scegliere il tipo di fresa per asportare il materiale nella lavorazione delle tasche non è necessario regolarsi in base ai raccordi delle tasche: infatti con ShopMill il materiale residuo viene automaticamente identificato e asportato con una fresa più piccola. Materiale residuo perché nel posizionamento dell'utensile non ci sono inutili movimenti di incremento fra piano di svincolo e piano di lavorazione. Infatti il posizionamento viene realizzato attraverso le impostazioni Svincolo su RP o Svincolo ottimizzato. Svincolo sul piano di svincolo (RP) Svincolo sui piani di lavoro = risparmio di tempo nella produzione Maschere di help in ShopMill 1 La funzione di Svincolo ottimizzato deve essere impostata dall'operatore nell'intestazione del programma. Si deve tener conto di eventuali ostacoli costituiti ad esempio da elementi per il bloccaggio del pezzo. 8

11 perché grazie alla struttura compatta del piano di lavoro è facile ottimizzare la vostra sequenza di lavorazione riducendo i costi (qui ad es. evitando un cambio utensile). Sequenza di lavorazione originaria Sequenza di lavorazione ottimizzata attraverso le funzioni Tagliare e Inserire applicate al passo di lavorazione perché con ShopMill attraverso una tecnica digitale universale (azionamenti SIMODRIVE, controlli SINUMERIK) si possono raggiungere le massime velocità di avanzamento con una precisione di ripetizione ottimale. 9

12 2 Perché tutto funzioni in modo perfetto 2 Perché tutto funzioni in modo perfetto Questo capitolo descrive i presupposti necessari per utilizzare l interfaccia operativa ShopMill. 2.1 Una tecnica di qualità Il controllo SINUMERIK 810D come sistema base per l utilizzo del software ShopMill rappresenta la via più vantaggiosa per avvicinarsi ai sistemi CNC e agli azionamenti digitali per le macchine utensili orientate al futuro. Con l'aiuto dei motori a corrente trifase e con la tecnica SIEMENS per i cambi la produzione può essere realizzata alle massime rotazioni e con velocità di avanzamento e di rapido molto elevate. 10

13 2.2 L unità operativa della macchina Un software molto capace è la prima cosa, ma deve essere anche facile da usare. Nel caso di ShopMill questo è possibile grazie all unità operativa sinottica della macchina che è suddivisa in tre componenti. Pannello operativo piatto OP 10 S: viene descritto più avanti Tastiera CNC: i tasti più importanti sono descritti di seguito. Pulsantiera di comando della macchina: La descrizione si trova al Cap. 10. Qui di seguito sono riportati i tasti più importanti della tastiera CNC che permettono di navigare in ShopMill: Tasti di salto pagina indietro/avanti 4 tasti con il simbolo di una freccia per muovere il cursore Tasto Info questo tasto permette anche di aprire i passi di lavorazione ancora in atto. Con questo tasto si può cancellare il valore immesso in un campo. Con il tasto Input... Tasto alternativa (la funz. è la stessa del tasto ) è possibile memorizzare un valore in un campo. Questo tasto permette di cancellare i valori immessi "a sinistra". terminare la funzione di calcolo. Con questo tasto viene attivata la funzione di calcolatrice tascabile.... è possibile muovere il cursore verso il basso. 11

14 2 Perché tutto funzioni in modo perfetto Perché vi sia più facile "addentrarvi" nell'uso di ShopMill ecco la descrizione più dettagliata dei gruppi di tasti. Softkey In ShopMill la scelta delle funzioni avviene attraverso i tasti disposti ai margini del display. Questi tasti richiamano per lo più direttamente i singoli punti dei menu. Dato che i contenuti dei vari menu variano a seconda delle varie situazioni si parla di softkey. Tutte le Sottofunzioni di ShopMill vengono abilitate con la barra dei softkey verticali. 2 Tutte le Funzioni principali sono richiamabili attraverso la barra dei softkey orizzontali. 2 Menu base 2 Con questo tasto è possibile richiamare in qualsiasi momento il menu base indipendentemente dall'area operativa in cui ci si trova in quel momento. 2 12

15 2.3 I contenuti del menu base 2 La funzione prevede l'allestimento della macchina, i movimenti dell utensile avvengono in modo manuale... E' possibile anche effettuare la misurazione dell'utensile e settare lo zero pezzo. 2 Richiamo di un utensile e immissionnne dei Immissione di una posizione da raggiungere2 valori tecnologici 2 Durante la produzione viene visualizzato il passo di lavorazione attuale. Premendo un tasto è possibile eseguire la commutazione su una funzione di simulazione parallela alla lavorazione. Durante l'elaborazione di un piano di lavoro è possibile aggiungere dei passi di lavorazione o iniziare un nuovo programma di lavoro. 2 Visualizzazione dei passi di lavorazione e dei dati tecnologici attuali 2... o della simulazione. 2 13

16 2 Perché tutto funzioni in modo perfetto Qui vengono gestiti i piani di lavoro e i profili. Inoltre è possibile l immissione o l emissione dei piani di lavoro. Per evitare che l'elenco dei piani di lavoro diventi troppo lungo e quindi di difficile consultazione, con Program-Manager si possono creare varie directory. Nelle singole directory si possono poi memorizzare i vari piani di lavoro. Il piano di lavoro prescelto viene elaborato nel modo operativo Macchina Auto. Qui vengono generate le directory e i nuovi piani di lavoro Verranno rinominate cartelle e piani di lavoro. Qui vengono evidenziati i piani di lavoro da spostare, da copiare o... I programmi di lavorazione evidenziati vengono copiati in una memoria intermedia. 2 I piani di lavoro vengono spostati dal disco fisso al CN. I piani di lavoro vengono spostati dal CN al disco fisso. I programmi DIN lunghi possono essere trasferiti ed elaborati anche a blocchi. È possibile lavorare più pezzi in parallelo. Viene cambiato il nome dei piani di lavoro già esistenti. I contenuti della memoria intermedia vengono ad esempio inseriti in un'altra directory. I piani di lavoro evidenziati o i passi di lavorazione vengono tagliati e memorizzati in una memoria intermedia. I piani di lavoro vengono esportati in una memoria esterna. 2 I piani di lavoro vengono importati da una memoria esterna. Con i Softkey Altro e Ritorno si possono fare in qualsiasi momento delle commutazioni all interno delle barre dei softkey 14

17 Qui viene memorizzato l'intero piano di lavoro con la sequenza completa delle lavorazioni necessarie per l'esecuzione del pezzo. La premessa per ottenere una sequenza ottimale di lavorazione è l esperienza accumulata dall operatore. 2 Profilo Viene immessa la grafica del profilo da realizzare il software converte direttamente il disegno nel passo di lavorazione per la truciolatura: geometria e tecnologia sono completamente concatenate2 Fresatura continua Profilo Fresatura continua incl. strategie di avvicinamento e di allontanamento Tasca circolare incl.tecnologia e posizione Tecnologia di alesatura Posizione per eseguire l alesatura Tecnologia di centratura Tecnologia di foratura Esempio di geometria e tecnologia abbinate Questa interazione fra geometria e tecnologia viene evidenziata in modo molto chiaro nella visualizzazione grafica dei passi di lavorazione includendo i simboli corrispondenti in una "Parentesi quadra". Questa "Parentesi quadra" mette in evidenza il concatenamento fra geometria e tecnologia in un passo di lavorazione. 2 Posizioni per eseguire la centratura e la foratura 15

18 2 Perché tutto funzioni in modo perfetto L'interfaccia operativa ShopMill si basa sul collaudato controllo Sinumerik 810D. Con il tasto CNC ISO è possibile commutare sul livello Sinumerik, dopo di che la produzione può svolgersi come avviene per gli altri controlli 810D. 2 La combinazione del software ShopMill con il Sinumerik 810D permette di ottenere una grande flessibilità nella produzione CNC.2 Queste maschere sono ben note a chi conosce il controllo Sinumerik 810D. 2 Per la programmazione in codice G di 810D/840D è disponibile una guida introduttiva per principianti a parte (cod. art. 6FC5095-0AB00-0AP1) con due programmi di esempio per pezzi di fresatura. 2 Come abbiamo già detto nel Cap.1, oltre ai normali programmi SINUMERIK si possono immettere anche programmi NC (inclusi i cicli) in altri linguaggi noti al controllo. ShopMill è in grado di "comprendere" queste istruzioni e di convertirle per eseguire l asportazione di materiale. N90 G291 (selezione del linguaggio esterno) 2 N100 G17 G54 selezione livelli e spostamento origine 2 N105 G90 G00 G43 X0 Y0 H1 Z N110 G83 X10 Y11 Z-30 R10 F100 Q8 ciclo di foratura con parametri riferiti al controllo 2 N120 X80 Y90 posizione di foratura 2 N130 G80 Fine ciclo di foratura 2 N140 G53 X20 Y N150 G N160 G290 (ritorno al linguaggio Sinumerik) 2 16

19 Qui si può ottenere la visualizzazione di tutti i messagi e gli allarmi con il relativo numero di errore, quando si è verificato ed altre informazioni. La documentazione per l'utente di ShopMill contiene un elenco di tutti i messaggi e gli allarmi. Senza utensili non si può realizzare la sgrossatura. Gli utensili possono essere gestiti in una lista utensili... ed essere raggruppati in un magazzino utensili. Gli spostamenti origine vengono memorizzati in un apposita tabella facile da consultare. 17

20 3 Nozioni base per chi inizia 3 Nozioni base per chi inizia Questo capitolo contiene le informazioni base relative alla geometria ed alla tecnologia che sono necessarie per eseguire la fresatura. In questa fase non si parla ancora di immissioni in ShopMill. 3.1 Concetti geometrici Assi degli utensili e piani di lavoro Sulle fresatrici universali l'utensile può essere montato parallelamente a uno dei tre assi principali. Ognuno di questi tre assi disposto ad angolo retto rispetto agli altri corrisponde alle traiettorie principali della macchina secondo le DIN o le ISO 841. La posizione nella quale viene montato l'utensile identifica il piano di lavoro corrispondente. Di solito l'asse dell'utensile è l'asse Z Assi utensile Z Mandrino verticale La posizione di montaggio dell'utensile sulle macchine moderne viene modificata in pochi secondi mediante la testa universale orientabile senza richiedere altre operazioni. 3 Mandrino orizzontale 18

21 Ruotando il sistema di coordinate indicato nella pagina precedente, vengono modificati gli assi e le direzioni nel piano di lavoro corrispondente (DIN 66217). Asse utensile X La figura indica l'intestazione del programma quando avviene la commutazione sull'asse utensile X Asse utensile Y Naturalmente con il tasto è possibile richiamare una maschera di help per supportare l operatore nella selezione dell utensile e per l immissione del valore nell'intestazione del programma. 19

22 3 Nozioni base per chi inizia Punti nell'area di lavoro Per permettere al controllo CNC - ad esempio un SINUMERIK 810 D con ShopMill - di orientarsi nell'area di lavoro attraverso il sistema di misura, ci sono dei punti di riferimento importanti. Punto zero macchina M Lo zero macchina M viene stabilito dal costruttore e non può essere modificato. Il punto è collocato all'origine del sistema di coordinate della macchina. Zero pezzo W Il punto W relativo allo zero pezzo, detto anche punto zero del programma, rappresenta l'origine del sistema di coordinate del pezzo. Il punto può essere definito liberamente e dovrebbe trovarsi nel punto del disegno dal quale partono le quote del pezzo. Punto di riferimento R Il punto di riferimento R viene raggiunto per resettare il sistema di misura perchè non è possibile raggiungere lo zero macchina. Il controllo in questo modo identifica il punto di partenza del conteggio nel sistema di misura del percorso. 20

23 3.1.3 Immissione di quote assolute o incrementali Immissione di quote assolute: I valori immessi si riferiscono allo zero pezzo. Immissione di quote incrementali: I valori immessi si riferiscono al punto di partenza. Punto finale Punto finale Con il tasto è sempre possibile commutare da un modo all'altro. 3 3 Punto finale Punto finale Punto di partenza Punto di partenza Nell'immissione di quote assolute si devono sempre Nell'immissione di quote incrementali si devono sempre immettere i valori assoluti delle coordinate del punto immettere i valori che si riferiscono alla differenza fra finale (il punto di partenza non viene preso in punto di partenza e punto finale tenendo conto della considerazione). direzione. Facciamo alcuni esempi che abbinano la misurazione in quote assolute /incrementali: Assoluto: X15 Y5 Incrementale: X-35 Y-25 Assoluto: X-30 Y50 Incrementale: X-15 Y40 Assoluto: X-10 Y-5 Incrementale: X30 Y25 21

24 3 Nozioni base per chi inizia Movimenti lineari Per definire un punto finale si devono immettere due dati. L immissione di questi dati può avvenire come segue: Coord. cartesiane: vengono immesse le coordinate X e Y Coord. polari: viene immessa la lunghezza e un angolo Punto finale Punto finale Punto di partenza Punto di partenza Angolo 38,13 = angolo rispetto all'elemento precedente o angolo 53,13 = angolo di partenza rispetto all'asse X posi- E' possibile combinare l'immissione di coordinate cartesiane e coordinate polari ad es.: Immissione del punto finale in Y e della lunghezza Immissione del punto finale in X e di un angolo oppure... Mentre avviene l'immissione si possono richiamare le relative maschere di help di ShopMill. Nelle maschere sono indicate le definizioni dei singoli campi di input. 22

25 3.1.5 Movimenti circolari In caso di archi di cerchio X e Y indicano il punto finale mentre il centro del cerchio viene indicato da I e da J. In ShopMill questi 4 valori possono essere immessi separatamente come valori assoluti o incrementali. Mentre X e Y vengono immessi come valori assoluti, il valore che si riferisce al centro e indicato in I e J viene espresso nella maggior parte dei controlli come valore incrementale. In questo caso non basta calcolare la differenza fra il punto iniziale A e il centro M (spesso in combinazione con calcoli matematici), ma è necessario anche indicare la direzione con segno. Con ShopMill invece, data la possibilità di immettere valori assoluti per il centro del cerchio, non è necessario eseguire nessun tipo di calcolo - qualsiasi profilo di una certa difficoltà può essere definito facilmente in modo grafico con il calcolatore del profilo. Immissione del centro del cerchio (valore assoluto): Dopo l'input: 3 Dopo l'input: 3 I valori (in questo caso i raggi) che derivano dai dati immessi in precedenza vengono calcolati automaticamente da ShopMill. 3 Con ShopMill è possibile anche visualizzare tutti i possibili valori relativi alla geometria. Visualizzazione di tutti i parametri: Un altro vantaggio dato dall'immissione di valori assoluti per il centro del cerchio sta nel fatto che, invertendo la direzione di fresatura, non si devono più ricalcolare i valori per I e J. 23

26 3 Nozioni base per chi inizia 3.2 Dati tecnologici I presupposti fondamentali per realizzare una produzione ottimale sono una buona conoscenza degli utensili, in particolare per quel che riguarda i materiali degli utensili da taglio, le possibilità di impiego degli utensili ed i dati di taglio ottimali nelle diverse applicazioni Utensili moderni per realizzare la fresatura e la foratura Mentre in passato dominavano gli acciai per utensili HSS, oggi per incrementare la produttività vengono utilizzati soprattutto metalli duri, inserti in ceramica, inserti in nitruro cubico di boro (CBN) e utensili di diamante policristallini. La figura seguente illustra i vari materiali degli utensili da taglio con una suddivisione in percentuale e i dati relativi riferiti al comportamento plastico ed alla resistenza all'usura. 3 Il diagramma è stato preso da un catalogo utensili SANDVIK. Il diagramma riporta anche i nuovi materiali duri recentemente utilizzati che, grazie ad un rapporto eccezionale fra comportamento plastico e resistenza all'usura consentono un livello di produttività elevato. Questi materiali da taglio hanno anche altri vantaggi: una maggiore durata e una migliore qualità di finitura superficiale. Utensili in HSS senza materiale di rivestimento Utensili con inserti da taglio sinterizzati Utensili rivestiti in nitruro al titanio (TiN) per foratura e fresatura. 24

27 3.2.2 Impiego degli utensili Fresa a spianare Fresa cilindrica frontale La fresa a spianare (detta anche fresa a denti riportati) permette di eseguire l'asportazione di grossi Con la fresa cilindrica frontale vengono realizzati dei profili ad angolo retto con spallamenti verticali. 3 quantitativi di materiale. 3 Fresa a candela elicoidale Fresa per asole La fresa a candela è un utensile a più taglienti. La disposizione elicoidale di questi taglienti permette di eseguire una lavorazione particolarmente "silenziosa". 3 La fresa per asole (detta anche fresa per cave)permette di eseguire un taglio centrale ed è quindi adatta per l immersione a tuffo nel pezzo. Di solito ha 2 o 3 taglienti. 3 Punta da centri per NC Valore da immet- Punta elicoidale Con ShopMill si possono scegliere vari tipi di foratura (rottura trucioli, foratura profonda,...) ShopMill calcola automaticamente Punta a forare il tipo di punta 1/3D. 3 Le punte da centri per NC servono per la centratura e la realizzazione di uno smusso per la successiva foratura. ShopMill calcola automaticamente la profondità se viene indicato il diametro esterno dello smusso. 3 Le punte per trapanatura sono dotate di inserti a perdere e servono solo per forare grossi diametri. La foratura deve sempre avvenire senza interruzioni. 3 25

28 3 Nozioni base per chi inizia Velocità di taglio e velocità di rotazione La velocità di taglio ottimale di un utensile è in funzione del materiale di cui è costituito, del materiale del pezzo ed inoltre del diametro dell'utensile stesso. Spesso nella lavorazione soprattutto quando si può vantare una lunga esperienza questa velocità viene immessa subito senza ricorrere a nessun calcolo. Tuttavia è meglio calcolare la velocità sulla base della velocità di taglio indicata nelle tabelle. Determinazione della velocità di taglio: Sulla base della documentazione fornita dal costruttore o di un libro tabelle viene per prima cosa individuata la velocità di taglio ottimale. Materiale dell utensile: Metallo duro Materiale del pezzo: C45 v c = m/min: Si sceglie il valore medio v c = 115 m/min Con questa velocità di taglio e con il diametro dell'utensile si calcola la velocità di rotazione n. Calcoliamo ad esempio la velocità di rotazione per due utensili: n d 1 = 40mm = vc d π d 2 = 63mm n 115mm = n 115mm mm π min 2 = mm π min n n min min Nella codifica NC la velocità di rotazione si indica con la lettera S (in inglese Speed). Quindi i valori immessi saranno: 26 S900 S580

29 3.2.4 Avanzamento per dente e velocità di avanzamento Nella pagina precedente si è parlato di come definire la velocità di taglio e il numero di giri. Per permettere all'utensile di eseguire la sgrossatura, a questa velocità di taglio o numero di giri deve corrispondere una velocità di avanzamento dell'utensile. Il valore base per il calcolo della velocità di avanzamento è l'avanzamento per dente. Come avviene per la velocità di taglio, il valore dell'avanzamente per dente viene ricavato dal libro tabelle e dalla documentazione fornita dal costruttore dell'utensile oppure dall'esperienza accumulata nella lavorazione. Determinazione dell'avanzamento per dente: Materiale di taglio dell'utensile: Metallo duro Materiale del pezzo: C45 f z = 0,1-0,2 mm: Si sceglie il valore medio f z = 0,15 mm Con l'avanzamento per dente, il numero di denti e la velocità di rotazione conosciuta, viene calcolata la velocità di avanzamento v f. vf = fz z n Qui ad esempio si calcola la velocità di avanzamento per due utensili con un numero diverso di denti: d 1 = 63mm, z 1 = 4 d 2 = 63mm, z 2 = 9 vf1 = mm, 4 min vf2 = mm, 9 min v f 1 = mm v min f 2 = mm min Nella codifica CN la velocità di avanzamento viene espressa con F (in inglese Feed). I valori immessi saranno quindi: F340 F780 27

30 4 Scelta degli utensili 4 Scelta degli utensili Questo capitolo descrive come si definiscono gli utensili utilizzati per gli esempi dei prossimi capitoli. Inoltre contiene chiarimenti su come calcolare ad esempio le lunghezze degli utensili e impostare lo zero pezzo. 4.1 Gestione utensili Per la gestione degli utensili, ShopMill mette a disposizione tre diverse liste. 1. Lista utensili In questo elenco vengono immessi e visualizzati tutti gli utensili disponibili nel controllo ed i relativi dati di correzione e questo indipendentemente dal fatto che gli utensili siano assegnati o meno ad un magazzino. Diametro dell'utensile 4 Sono disponibili numerosi tipi di utensili. Per ogni utensile ci sono vari parametri geometrici (ad es. per le punte da trapano l'indicazione Lunghezza dell'utensile4 DP=Numero Duplo (qui viene memorizzato un utensile gemello che ha lo stesso nome) 4 Dato che in ShopMill si può immettere anche l'avanzamento per dente qui deve essere indicato il numero di denti. 4 Senso di rotazione dell utensile 4 Alimentazione refrigerante 1 e 2: abilitabile/disabilitabile Il nome dell'utensile viene proposto Angolo della punta dell'utensile 4 automaticamente in base al tipo di utensile prescelto. Questo nome può Altre funzioni specifiche per l utensile, ad essere variato a piacere ma non può superare i 17 caratteri. Il nome può con- es. la sorveglianza delle velocità o della rottura di un utensile. 4 tenere lettere (tranne Umlaut), cifre e underscore. 4 28

31 2. Lista dati di usura utensili Questa lista contiene i dati di usura dei vari utensili. Qui vengono immessi i valori di usura dell'utensile riferiti alla differenza della lunghezza o del diametro dell utensile. Qui viene immessa la durata in minuti sempre che la funzione sia stata precedentemente abilitata. In questi campi di commutazione si possono impostare queste caratteristiche: 4 1. bloccaggio utensile 2. utensile troppo grande 3. utensile su posto fisso Qui viene immesso il numero di cambi dell utensile sempre che la funzione sia stata precedentemente abilitata. Qui viene impostata la sorveglianza dell'utensile con riferimento alla durata o al numero di cambi utensile. T si riferisce alla durata, Q al numero dei cambi. 3. Lista magazzini Nella lista magazzini sono contenuti tutti gli utensili che sono assegnati ad uno o a più magazzini. Attraverso questa lista viene visualizzato lo stato di ogni utensile. Inoltre si possono riservare o bloccare i posti nei magazzini per gli utensili previsti. Qui viene visualizzato lo stato attuale dell utensile. 4 Qui viene abilitato il bloccaggio del posto utensile. 4 29

32 4 Scelta degli utensili 4.2 Utensili utilizzati In questo capitolo, gli utensili che saranno utilizzati negli esempi che seguono, vengono inseriti nella lista utensili. Definizione degli utensili:... ricerca di un posto vuoto Scegliere il tipo di utensile e immettere i dati Nota: le frese con diametri 6,10,20 e 32 devono poter eseguire la lavorazione a tuffo perchè negli esempi che seguono vengono utilizzate anche per la fresatura di tasche. 4 30

33 4.3 Utensili nel magazzino In questo capitolo si impara a inserire gli utensili in un magazzino. Nella lista utensili selezionate un utensile che non ha un numero di posto nel magazzino e premete il tasto. Il dialogo che segue vi indica il primo posto libero nel magazzino e a questo punto potete scegliere se accettarlo direttamente o cambiarlo. Così può apparire il magazzino per gli esempi successivi. 4.4 Misurazione degli utensili In questo capitolo si impara ad eseguire il calcolo degli utensili. Inserite un utensile nel mandrino con il softkey Passate quindi al menu. Con la funzione Lunghezza manuale l'utensile viene misurato nella direzione Z. Con la funzione Diametro manuale viene misurato il diametro dell'utensile. Con la funzione Lunghezza automatica l'utensile viene misurato nella direzione Z utilizzando un tastatore di misura. Con la funzione Diametro automatico il diametro dell'utensile viene misurato utilizzando un tastatore di misura. Con la funzione Compensazione tastatore la lunghezza / il diametro dell'utensile viene misurata/o in modo automatico. 31

34 4 Scelta degli utensili 4.5 Settaggio del punto zero del pezzo Per impostare lo zero pezzo nel menu base è necessario commutare su modo operativo Macchina Manuale. Nel sottomenu dell opzione SO pezzo sono disponibili varie possibilità di impostazione dello zero pezzo. Nell esempio viene impostato il punto zero per lo spigolo di un pezzo ( ) con un tastatore di misura. Con questo tasto si richiama la lista degli spostamenti origine che si possono poi immettere nel campo Spostamento origine. Procedimento: Selezione dello spigolo (la mashera di help indica la direzione di tastatura ) 3. Tastatura dello spigolo del pezzo 4. Il punto zero del pezzo viene settato tenendo conto del diametro del tastatore per spigoli (4 mm). Questo procedimento di calcolo deve ora essere ripetuto per Y con il tastatore di spigoli e per Z (per lo più con la fresa). Immissione di uno spostamento origine relativo alla base. Con la funzione Imposta base è possibile inserire nuovi valori di posizione nella finestra dei valori reali. Direzione di tastatura A sinistra (+) o a destra (-) Spostamento origine del pezzo qualora questo non debba trovarsi sullo spigolo del pezzo. 32

35 Dato che non sempre i pezzi da lavorare sono di forma squadrata o si presentano diritti per il bloccaggio, si hanno a disposizione altre possibilità di calcolo: Se il pezzo è in questa posizione, l angolo/posizione può essere definito attraverso il rilevamento di 4 punti. Il tastatore di misura 3D è disponibile in versione elettronica/meccanica. I segnali del tastatore di misura elettronico possono essere elaborati direttamente dal controllo. Calcolo di un foro o di un perno: Se si utilizza nel mandrino un tastatore di misura 3D elettronico prelevato dal magazzino utensili si devono considerare delle tolleranze di serraggio. Se si fanno altre misurazioni questo porterebbe a degli errori nei risultati. Per evitare tutto questo con il ciclo Compensazione tastatore si può eseguire la calibratura del tastatore 3D su una superficie di riferimento o in un foro di riferimento a scelta. 33

36 5 Esempio 1: Guida longitudinale 5 Esempio 1: Guida longitudinale Questo capitolo contiene una descrizione dettagliata dei primi passi da eseguire per realizzare un pezzo: gestione programmi e definizione del programma richiamo dell utensile e correzione del raggio fresa immissione percorso di avanzamento generazione dei fori e ripetizione delle posizioni Nota: dato che ShopMill memorizza sempre l ultima impostazione eseguita con il tasto o con il softkey sia in alcuni campi di input che in tutti i campi di commutazione si dovrà fare attenzione a impostare tutte le unità, i test ed i simboli secondo le indicazioni date nelle finestre di dialogo degli esempi citati nel manuale. Le possibilità di commutazione è riconoscibile dalla presenza del Softkey. 34

37 5.1 Gestione programmi e definizione del programma Tasti Visualizzazione Chiarimenti Nel menu base si possono richiamare le diverse funzioni di ShopMill (vedi Cap. 2). In Program-Manager viene visualizzato un elenco delle directory disponibili in ShopMill. P... Per memorizzare i piani di lavoro descritti nei prossimi capitoli viene creata una apposita directory. A questa nuova directory viene assegnato il nome "Pezzi"....5 In Program-Manager viene organizzata la gestione dei piani di lavoro e quella dei profili (ad es. Nuovo, Aprire, Copiare ). Con il tasto il cursore viene posizionato sulla directory "PEZZI" che verrà aperta con il tasto. G Qui viene immesso il nome del piano di lavoro in questo caso Guida longitudinale. Con il tasto viene accettato il nome. Con i softkey Programma ShopMill e Programma codice G è possibile scegliere il formato di immissione. Nell intestazione del programma vengono immessi i dati relativi al pezzo e i dati generali relativi al programma. Dato che il punto zero del pezzo si trova al centro della superficie del pezzo, le coordinate della parte a sinistra hanno un valore negativo. Con il tasto si possono richiamare in qualsiasi momento le maschere di help. 35

38 5 Esempio 1: Guida longitudinale Con il tasto è possibile commutare fra l immissione Vertice 2 e Dimensioni. Qui è stata selezionata l immissione "Dimensioni" per potere impostare direttamente le dimensioni relative al pezzo grezzo (quando si immette l altezza fare attenzione al segno). Con il tasto si ritorna alla rappresentazione grafica on-line. 2 2x Nell intestazione del programma si può inoltre indicare il piano di svincolo, la distanza di sicurezza, ilsenso di rotazione per la lavorazione (orario o antiorario) e lo Svincolo con matrice di posizione. Nella matrice di posizione è possibile impostare su ottimizzati (= percorsi di avanzamento con tempi ottimizzati) o su piano di svincolo. Il tasto significa che tutti i valori della finestra di dialogo vengono accettati. Svincolo ottimizzato (ottimale) Su piano di svincolo (tradizionale) Maschere di help di ShopMill 5 L utensile si muove sul pezzo ad una distanza di sicurezza in funzione del profilo. L utensile si posiziona sul piano di svincolo e quindi sulla nuova posizione. L intestazione definita per il programma viene identificata attraverso il pittogramma P. Con il tasto è possibile richiamare l intestaz. del progr. ad es. per fare una modifica. A questo punto è stato definito il programma da utilizzare come base per passi di lavorazione successivi. Il programma ha un nome, un intestazione (individuabile con "P") ed una fine programma (individuabile con il simbolo END). Nel programma vengono memorizzati uno dopo l altro i singoli passi di lavorazione e i profili. L esecuzione avviene procedendo dall alto verso il basso. 36

39 5.2 Richiamo dell utensile, correzione del raggio della fresa e immissione del percorso...5 Nella lista utensili viene selezionata e accettata la fresa 60 Premere il tasto fino a quando il cursore rosso si trova sull utensile prescelto. 80 Dopo la selezione dell utensile si dovrà eventualmente commutare il campo di input con il tasto sulla velocità di taglio (80m/min). Il valore per X sarà 75 mm + 30mm + la dist. La correz. del raggio viene disabilitata x 3x Impostazioni alternative in questo campo: - impostazione correzione precedente (identificabile da un campo vuoto) - a sinistra rispetto al profilo nella direzione di fresatura - a destra rispetto al profilo nella direzio ne di fresatura Chiarimenti sulla correzione del raggio: Immaginatevi che la fresa si posizioni con il suo punto centrale sul profilo generato: Utensile senza correzione = scarto Utensile con correzione Utensile a sinistra rispetto al profilo Utensile a destra rispetto al profilo 37

40 5 Esempio 1: Guida longitudinale L utensile viene posizionato in Z. 2x x 400 impostazione del primo percorso di lavorazione fino a X-110 in F avviene la commutazione su mm/min. dopo l accettaz. di questo dialogo l elenco dei passi di lavoraz. appare in questo modo: adesso sostituite autonomamente l utensile successivo (FRESA 16, V100 m/min) quindi generate i percorsi di avanz. da immettere nel piano di lavoro riport. qui di seguito. la simulazione viene attivata premendo il tasto. Negli esempi che seguono la simulazione può anche essere richiamata quando non appare automaticamente. Per altre informazioni relative alla simulazione vedere alla fine del capitolo 7. La simulazione viene terminata con o con qualsiasi softkey orrizzontale. 38

41 5.3 Esecuzione di fori e ripetizioni della posizione Attraverso le seguenti immissioni viene realizzata la centratura, la foratura passante e la filettatura dei 12 fori. La centratura dei fori deve essere realizzata con l utensile CENTRINO12 (F150 mm/min e S 500 g/min)....5 La centratura può essere impostata con riferimento al diametro o alla profondità. Dato che i fori hanno uno smusso di 0,5 mm si può immettere il diametro di 11 mm Con l opzione Posizioni vengono immesse le posizioni dei due fori singoli e queste vengono concatenate con i dati di taglio precedenti. La profondità iniziale è pari a 10 mm. 39

42 5 Esempio 1: Guida longitudinale Il campo Posizionamento indica come deve avvenire il posizionamento all interno dello schema di foratura per eseguire i fori. Ad es., se i fori si trovano in una cava circolare non è possibile utilizz. il posizionamento Retta, altrimenti si rischia di danneggiare il profilo. Posizionamento su una linea retta... su un cerchio Le posizioni di foratura vengono commutate da Linea a Griglia La foratura avviene con la PUNTA DA TRA- PANO 8.5 (F150 mm/min e V35 m/min) I passi di lavorazione: centratura, foratura e Filettatura vengono concatenati in modo automatico. La profondità viene immessa in valori incrementali e riferita al Codolo e cioè: viene considerata automaticamente la punta dell utensile 1/3 D. Nell immissione di un valore si dovrà fare attenzione a come è impostato il campo di input e cioè su Ass. (assoluto) o su inc. La foratura avviene senza Tempo di sosta. 40

43 ... Per la filettatura si utilizza il MASCHIO M10 (P 1,5 mm/g e S 60 g/min). dopo il richiamo dell utensile si dovrà immettere il la velocità di rotazione e la profondità di taglio (valori incrementali) Le posizioni di foratura quando vengono generate vengono numerate. Il Nr. viene indicato subito dopo il Nr. di blocco della matrice di posiz. corrispondente (vedi N65-N75 nella fig. seg.). L indicaz. di questa posiz., in questo caso Pos.: 3 griglia è sufficiente. Qui appare chiaro il concatenamento dei passi di lavorazione descritto in precedenza I fori da 10 vengono realizzati con l utensile PUNTA10. La velocità di avanzamento è di F 150 mm/min e la velocità di taglio di V 35 m/min. Nella foratura passante la profondità viene impostata con riferimento al codolo. Come ultima operazione ripetete le posizioni 001 e 002 per l utensile PUNTA10. Come ultima operazione ripetete le posizioni 001 e 002 per l utensile 10. Richiamate la funzione di simulazione per fare un controllo. 41

44 6 Esempio 2: Stampo per iniezione 6 Esempio 2: Stampo per iniezione In questo capitolo imparate le seguenti nuove funzioni: 5 Rette e traiettorie circolari con coordinate polari Tasca rettangolare Tasche circolari su matrici di posizione 42

45 Generazione del piano di lavoro e avvicinamento al punto di partenza Per prima cosa generate un piano di lavoro con il nome "Stampo per iniezione". Si devono immettere le dimensioni del pezzo da lavorare (per la procedura vedi Cap. "Guida longitudinale"). Fate attenzione alla nuova posizione del punto zero. A questo punto si sceglie la fresa 20 (V 80 m/min) che viene posizionata in rapido sul punto X-12/Y-12/Z-5. Il punto di partenza del profilo X5 e Y5 viene raggiunto su una retta (F100 mm/min, correzione raggio fresa a sinistra). Dopo l immissione dei primi blocchi di avanzamento il piano di lavoro dovrebbe apparire in questo modo. 6.1 Rette e traiettorie circolari con coordinate polari Il punto finale di un blocco di avanzamento può essere descritto non soltanto attraverso le sue coordinate X e Y ma anche attraverso un punto di riferimento polare. In questo caso non si conoscono le coordinate X e Y. Il punto tuttavia può essere definito anche in modo indiretto: il punto si trova a 20 mm dal centro della tasca circolare che qui identifica il polo. L angolo polare di 176 deriva dal calcolo (vedi disegno). 43

46 6 Esempio 2: Stampo per iniezione Tasti Visualizzazione Chiarimenti Immissione del polo La lunghezza L indica la distanza del punto finale della retta dal polo. L angolo polare indica quanto deve essere ruotata la lunghezza L attorno al polo per raggiungere il punto finale della retta. L angolo polare può essere immesso in senso antiorario (176 ) o anche in senso orario (-184 ). Anche la definizione di una traiettoria circolare può essere espressa in coordinate polari. 90 Punto di partenza Punto finale L=20 Polo X30/Y75 90 Dato che il polo è valido sia per la traiettoria circolare che per la retta è sufficiente che venga immesso una sola volta. In questo caso l angolo polare è di

47 Dato che ovviamente il punto finale della retta è noto, qui si può utilizzare la funzione Retta Dato che il punto finale della successiva traiettoria circolare non è noto, qui si dovrà ricorrere alle coordinate polari. Dal disegno si può ricavare il polo della traiettoria circolare. Anche l angolo polare è noto, data la simmetria. 4 Il punto finale della retta è noto e quindi può essere immesso direttamente

48 6 Esempio 2: Stampo per iniezione -20 Con l ultima retta la fresatura del profilo è stata completata x 3x Nell ultimo tratto l avanzamento avviene rispettando la distanza di sicurezza impostata, la correzione del raggio viene disabilitata. La simulazione riportata qui di seguito, simula la sequenza di produzione per permettere un controllo prima che abbia inizio la produzione vera e propria del pezzo. 6 ShopMill permette anche altre funzioni e cioè consente di: tagliare il pezzo, ingrandirlo, visualizzarlo in 3 D dopo una rotazione e visualizzarlo su tre lati. Per altre informazioni su queste modalità di visualizzare il pezzo vedere alla fine del Cap

49 6.2 Tasca rettangolare Con le seguenti impostazioni è possibile realizzare una tasca rettangolare. Tasti Visualizzazione Chiarimenti Per la lavoraz. di tasche è previsto l impiego della fresa 10 (F 0,15 mm/dente e V 120 m/min). Per prima cosa bisogna eseguire la sgrossatura della tasca. - Simbolo della sgrossatura (prima sgrossatura) - Simbolo della finitura (lavorazione di finitura) Con il tasto è possibile selez. la lavoraz. Verificare che il campo per la commutazione si trovi su Posizione singola. In questi campi vengono immessi i dati relativi alla geometria della tasca rettangolare: la posizione, la larghezza e la lunghezza Il max.incremento nel piano (DXY) indica la larghezza di asportazione del materiale. Questo valore può essere immesso in percentuale rispetto al diametro dell utensile o direttamente in mm (commutabile con tasto ). L incremento max.nel piano viene indicato in %. 47

50 6 Esempio 2: Stampo per iniezione Viene selezionata l immersione a tuffo elicoidale se la funzione non è già stata abilitata. Se è già stata eseguita una lavorazione preliminare della tasca, si può impostare il campo Svuotamento del materiale residuo tasca. Nei successivi campi di input viene indicata la grandezza della tasca prelavorata. In questo modo l'asportazione viene eseguita solo nei punti in cui è ancora presente del materiale, evitando i tagli a vuoto. DZ = profondità incremento max. UZ = profondità sovrametallo UXY = piano sovrametallo Immersione a tuffo elicoidale (elica = movimento a spirale) Immersione a tuffo nel centro Immersione a tuffo con pendolamento EP = passo tuffo ER = raggio tuffo EW = angolo tuffo Il passo successivo di lavorazione è la finitura. Per eseguire questa lavorazione l avanzamento viene diminuito a 0,08 mm/dente, la velocità di taglio viene aumentata fino a 150 m/min mentre avviene la commutazione da Sgrossatura a Finitura ( ). Con questa impostazione vengono finiti il bordo ed il fondo. In alternativa è possibile finire anche solo il bordo ( ) oppure smussare la tasca ( ). 48

51 6.3 Tasche circolari su matrici di posizione Con le seguenti impostazioni si possono realizzare delle tasche circolari. Tasti Visualizzazione Chiarimenti Per la lavorazione di tasche è previsto l impiego della fresa 10 (F 0,15 mm/dente e V 120 m/min). La lavorazione deve essere commutata su Sgrossatura. Come avviene per la foratura, anche per le tasche si può memorizzare una matrice di posizione. In ShopMill viene memorizzata l ultima impostazione relativa all utensile. Perciò qui sarà necessario eseguire una commutazione Il max. incremento nel piano è indicato in %. 2 2 Eventualmente la lavorazione a tuffo dovrà essere commutata su elicoidale. 49

52 6 Esempio 2: Stampo per iniezione Per la finitura delle tasche si deve utilizzare la stessa fresa (F 0,08 mm/dente e V 150 m/min). La lavorazione viene impostata su Finitura x In questo punto vengono inseriti i valori per le posizioni delle tasche circolari. Il tipo di matrice di posizione viene commutato su Griglia. Nota: la descrizione delle matrici di posizione avviene nel menu Foratura con il menu secondario Posizioni (indipendentemente dal tipo di lavorazione) Durante la simulazione è possibile richiamare il modello tridimensionale corrispondente allo stato di lavorazione con il softkey. Prima di premere è necessario impostare la sequenza di taglio desiderata sui tre piani con i cursori. In caso di prosecuzione della simulazione e/o modifica della sequenza di taglio con il softkey viene visualizzato il nuovo modello tridimensionale. 50