Soluzioni sempre più. La nuova versione Tebis V 3.3, presentata

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1 tecnica La nuova versione Tebis V 3.3, presentata in anteprima lo scorso anno a EuroMold 2003, è in dirittura d arrivo e a breve sarà consegnata ai numerosi utilizzatori italiani. Si tratta di una versione molto importante perché sottolinea la precisa volontà di Tebis di fornire soluzioni specialistiche sempre più sofisticate e verticali, caratterizzate da un forte valore aggiunto. La ricerca della qualità totale e l ottimizzazione di tutti i processi operativi che caratterizzano la costruzione - spiega Mario Pittatore, amministratore delegato di Tebis Italia - sono stati i principali stimoli che hanno animato lo sviluppo della nuova versione 3.3, che però conserva sempre in primo piano la vocazione di sistema integrato. Gli orizzonti del software Tebis V 3.3 sono ora decisamente più ampi e tendono a raggiera in sei direzioni principali: CAD 3D ibrido, CAM di fresatura e foratura da 2,5 a 5 assi continui, simulazione virtuale dei processi di lavorazione, taglio laser 3D, gestione dei processi di reverse engineering ed interfacciamento diretto con i primari sistemi CAD utilizzati nella progettazione automotive (UG - Catia - PRO E). Chiusura automatica delle aperture presenti su tutto il modello CAD con un solo comando. Le nuove funzioni caratterizzano soprattutto il modulo CAD avanzato Alcuni progetti sono già conclusi e saranno disponibili con la prima release come il nuovo modulo CAD avanzato che integra numerose funzioni specialistiche che accorciano l attività di analisi e modellazione evoluta che caratterizza la progettazione degli stampi. Creazione di fuori figura, analisi ed eliminazione difetti CAD, analisi sottosquadra e bilanciamento stampo, viziatura stampi di imbutitura, analisi e modifiche raggi di raccordo, sono tutte operazioni ora fattibili completamente in modalità automatica o con pochi e semplici comandi. Le nuove funzioni introdotte caratterizzano soprattutto il modulo CAD avanzato che include funzionalità specialistiche di uso generale nella costruzione dello stampo. A partire dall analisi della qualità Numerose nuove funzionalità contraddistinguono la versione 3.3 di Tebis, tra poco disponibile presso gli utilizzatori italiani. La nuova versione ha ottimizzato tutti i processi operativi che caratterizzano la costruzione di uno stampo, conservando sempre in primo piano la vocazione di sistema integrato. di Alberto Marelli Soluzioni sempre più 186 CS GIUGNO 2004

2 Creazione di un fuori figura con superfici estruse a partire dalla curva di bordo di tutto il modello. La versione 3.3 permette ora di estendere dinamicamente anche le entità trimmate. del modello è ora possibile individuare tutte le aperture presenti e tapparle con un solo clic del mouse: il sistema crea, automaticamente, delle entità geometriche (facce) che consentono di chiudere volumetricamente il modello in tempo zero. Con il medesimo principio, Tebis individua i bordi del modello che possono essere utilizzati per creare, con un unico comando, fuori figura o alette di estrusione; la gestione del comando è grafica interattiva e l utente può gestire a piacere il valore dell estrusione. L ottimizzazione della curva è veloce e molto qualitativa e permette di ovviare ai problemi di iper segmentazione che spesso si incontrano. L analisi dei raggi è anch essa automatica su tutto il modello selezionato senza limiti dimensionali; vengono distinti raggi positivi e negativi sui quali è possibile in maniera automatica procedere con modifiche di valore che però non interferiscono con le Riduzione dei raggi di raccordo su uno stampo di imbutitura. specialistiche sofisticate CS GIUGNO

3 Esempio di viziatura di uno stampo di imbutitura in funzione del ritorno elastico. Nuove funzioni features per la definizione di fori complessi sono disponibili a partire dalla versione 3.3. Videata della nuova libreria utensili che consente ora anche l importazione diretta dei cataloghi completi dei più importanti produttori di utensileria. entità di contorno. Questa attività ha diverse valenze, sia a livello CAD (stampi di imbutitura e pressofusione) sia a livello CAM; in questo caso è possibile inserire velocemente delle geometrie di raccordo che ottimizzano la lavorazione rendendola più fluente e quindi consentendo una velocità di esecuzione più elevata e una maggiore qualità soprattutto nelle zone critiche, pareti verticali o con angolo di spoglia minimo. Da segnalare, la potenza del comando che analizza particolari molto complessi in pochi secondi e offre la possibilità di gestire anche modifiche multiple, caratteristica questa analoga ai comandi di modifica parametrica presenti nei modellatori solidi. Una modalità di individuazione dei sottosquadra su tutto il modello Il bilanciamento dello stampo è un attività importante che deve essere precisa e affidabile, in quanto le condizioni di sottosquadra sono sempre critiche e in molti stampi non ammessi. Tebis offre ora un innovativa modalità di individuazione dei sottosquadra su tutto il modello e non solo sulle aree esterne; tramite una funzionalità grafica interattiva si può bilanciare lo stampo e verificare immediatamente se permangono condizioni critiche. Queste ultime sono mappate tramite una scala di colori allo scopo di essere immediatamente percepite dall utente. Fondamentale è la nuova gestione delle entità trimmate che è ora dinamica come per le superfici e le curve; si può estendere e modificare qualunque faccia trimmata rispettando le tangenze della superficie madre. La creazione di fuori figura complessi o il completamento degli stampi diventano, quindi, operazioni velocissime e la creazione di modelli CAD qualitativi è quasi un gioco da ragazzi. Specialità per gli specialisti è veramente lo slogan della V 3.3 se si considera la nuova funzione di viziatura sviluppata per gli stampi di imbutitura che permette di compensare il ritorno elastico o gli svergolamenti che caratterizzano gli stampi lamiera. Importando i punti di misura che certificano la deformazione presente, Tebis adegua la forma teorica dello stampo a quello reale in pochi secondi. Ovviamente la forma non viene distorta, ma semplicemente rototraslata di una quantità pari alla deformazione rilevata. Tale attività coinvolge tipicamente solo una parte dell oggetto ma può anche essere estesa a tutta la geometria. Con la versione 3.3 Tebis ha però curato anche i piccoli dettagli e ha deciso di fornire delle soluzioni intelligenti anche per le attività di contorno come la creazione di scritte alfanumeriche che devono essere riportate sugli stampi. Oggi è possibile scrivere qualsiasi cosa tramite la tastiera e ci pensa il software a 188 CS GIUGNO 2004

4 Le nuove funzioni introdotte caratterizzano soprattutto il modulo CAD avanzato che include funzionalità specialistiche di uso generale nella costruzione dello stampo. trasformarlo in un informazione immediatamente recepita dal CAM per la creazione di un programma di incisione. Significative anche le implementazioni che hanno toccato le librerie feature che sono ora in grado di descrivere qualunque tipo di foro multidiametro. Il concetto della progettazione per feature che caratterizza i modelli solidi più evoluti è stata totalmente recepita da Tebis e quindi ampliata con comandi tipo ADAPT che consentono di aggiornare automaticamente le librerie già create in funzione dei nuovi modelli importati. Il plus tecnico di Tebis è il riconoscimento automatico sia della tipologia di features presente nel modello CAD che del suo orientamento nello spazio, senza che l operatore debba eseguire nessun intervento manuale. Il legame con il CAM 2,5 D è quindi immediato e consente, in pochi secondi e in modalità assolutamente automatica, di generare un file NC ottimizzato. La V3.3 include nuove modalità di fresatura automatica La qualifica di best in class raggiunto con la versione V3.2 - spiega Pittatore - e confermato da specifici test comparativi svolti lo scorso anno dalla CE- TIM, ci inorgoglisce ma nello stesso tempo ci sprona anche a lavorare ancora di più per il miglioramento della qualità e per l automazione dei processi produttivi. In questo caso lo slogan di Tebis è ambiente reale = ambiente virtuale : non si tratta però di un gioco di parole finalizzato a produrre effetti scenografici o per stupire lo spettatore, ma bensì Tebis ha inteso virtualizzare la realtà per poter simulare e, quindi, rendere possibile con zero rischi un ciclo completo di lavorazioni non presidiate. Il primo passo per rendere questo obiettivo possibile è stato la creazione di una libreria utensile in grado di identificare e quindi gestire la Tool Room dello stampista. È ora possibile importare direttamente il catalogo utensile del produttore e creare degli assiemi utensili assolutamente fedeli a quelli che sono montati nel cambio utensile oppure si può personalizzare la libreria descrivendo nel minimo dettaglio ciò che si dispone. La gestione reale degli utensili consente ora di estendere il controllo collisione sino al naso mandrino con assoluta precisione e affidabilità. La lavorazione del materiale residuo è stata ulteriormente affinata con nuovi algoritmi che permettono di controllare l asportazione del materiale tramite discese utensili graduali che minimizzano il problema delle flessioni utensili e quindi eliminano l annosa questione del rifiuto utensile quando il diametro utilizzato è molto piccolo. Tebis calcola nelle bitangenze di riprese delle curve guida che sono gestibili dinamicamente e graficamente; si possono quindi estendere le curve o raccordarle per creare percorsi legati che ottimizzano i movimenti macchina e i disimpegni. L automazione dei processi di programmazione ripetitivi è stata finalmente recepita introducendo un ambiente strutturale (nc job) in grado di definire e memorizzare delle sequenze operative complete, ese- La versione 3.3 dispone di una nuova funzione RFILL per la ripresa del materiale residuo in finitura. Il simulatore cinematico Tebis consente una verifica completa delle collisioni considerando anche la geometria della macchina utensile. CS GIUGNO

5 guibili in modalità batch. Il salto qualitativo rispetto alla precedente metodologia è notevole perché le procedure in questione coinvolgono tutte le sequenze operative: sgrossatura, ripresa di sgrossatura, semifinitura, finitura e riprese di finitura. È ora possibile memorizzare per ciascuna operazione i rispettivi parametri tecnologici, nonché le eventuali selezioni specifiche fatte, che saranno quindi utilizzabili nei processi ripetitivi semplicemente selezionando il nuovo file CAD. È importante segnalare che i nuovi algoritmi di controllo collisione hanno una minima influenza sui tempi di calcolo grazie al lavoro di ottimizzazione svolto. Digitalizzazione di un modello con tecnica di luce strutturata. La simulazione virtuale del processo di lavorazione Il modulo di simulazione virtuale del processo di lavorazione - spiega Pittatore - è una vera e propria pie- Simulazione di taglio laser a fronte di una modifica di percorso utensile. Il nuovo modulo RSC (Rapid Surface Construction) permette il controllo della qualità delle superfici anche tramite una modalità di shading zebrato. tra miliare nello sviluppo di tecnologia di simulazione per processi CAM perché garantisce dei tempi di calcolo e quindi di risposta molto contenuti, con un affidabilità totale; questa constatazione ci consente di affermare che si tratta del primo prodotto di simulazione in tempo reale. L efficienza di questo aspetto non è un problema secondario perché soluzioni similari sono presenti sul mercato da molti anni ma o difettano di affidabilità o sono caratterizzati da tempi di risposta molto lunghi, spesso decine di ore, che li rendono incompatibili con le necessità di essere subito produttivi. Il nuovo modulo Tebis mette a disposizione una libreria virtuale di macchine complete di accessori (cambi testa, cambi utensili) e consente quindi un controllo collisione esteso a tutta la geometria macchina. Il modulo di simulazione si rivolge a chi si pone l obiettivo di un ciclo produttivo a 360, 7 giorni su 7, perché permette di estendere la filosofia del non presidiato anche alla costruzione di stampi complessi e di grandi dimensioni. Sono gestite tutte le lavorazioni elaborate dal CAM Tebis: foratura 2,5 D, fresatura piana, fresatura 3D a 3, 3+2 e 5 assi continui, taglio laser e fresatura di condotti. Il simulatore è un valido ausilio per determinare la miglior posizione del grezzo in macchina e per verificare che le ritrazioni utensili (soprattutto con macchine a 5 assi) siano compatibili con i fine corsa meccanici. L autoapprendimento in macchina nei processi di taglio laser ha i giorni contati Numerose aziende impegnate nella costruzione di prototipi sono solite programmare il taglio laser a bordo macchina tenendo fermo per molte ore un investimento di diverse centinaia di milioni (del vecchio conio). Tale soluzione era in passato preferita perché consentiva di risolvere in maniera più pratica tutte le differenze di 190 CS GIUGNO 2004

6 geometria esistenti tra il modello CAD teorico e il pezzo di lamiera che provocavano condizioni di taglio critiche. Oggi Tebis mette a disposizione un prodotto assolutamente autosufficiente in grado di interagire in modo semplice e veloce per adattare e modificare il percorso alla forma reale del pezzo in macchina. L utente può agevolmente controllare il movimento della testa e limitare le oscillazioni oppure introdurre velocemente delle curve di modifica che saranno subito integrate nel percorso utensile. Il controllo collisione è automatico ed è esteso a tutta la geometria della testa. Il ciclo di simulazione permette di verificare immediatamente l andamento del percorso e i movimenti della testa esattamente come succederà nella realtà. La creazione delle dime di supporto è gestita in automatico, semplicemente precisando il numero di sezioni che si desidera. Tebis mette a disposizione specifici post processori automatici per macchine Prima e Trumpf. Lettura diretta di un file CAD in formato Catia V5 inclusivo di features. Dalla realtà virtuale al mondo reale e viceversa Ricostruire superfici polinomiali di elevata qualità suscettibili di ulteriori analisi e modifiche utilizzando come punto di partenza una nuvola di punti è tuttora un attività complessa e lunga. Spesso il problema più spinoso da risolvere è la qualità dei punti che risentono delle imperfezioni del modello utilizzato per la scansione. Tebis ha sviluppato un nuovo prodotto denominato Rapid Surface Construction in grado di utilizzare come struttura di appoggio un file Stl direttamente elaborato da un apparecchio di scansione ottica o laser in grado di creare direttamente sulla nuvola di punti una mesh ottimizzata. La creazione delle superfici avviene sulla base di due criteri, strutturate oppure non strutturate. La creazione di superfici strutturate si appoggia su vari algoritmi geometrici e richiede solamente una gabbia di curve che definiscono la morfologia del componente; il sistema provvede, quindi, direttamente a ottimizzare sia le curve di bordo sia le superfici matematiche che possono essere quindi ulteriormente lisciate in funzione del grado di precisione richiesto. La modalità strutturata è ideale se si desidera proseguire il processo di ricostruzione affinando la qualità e generando delle superfici di classe A. La generazione di superfici non strutturate è ovviamente molto più semplice e automatica: è sufficiente generare una griglia di curve che sono proiettate sul modello e utilizzate per determinare la mappa di superfici. È un processo particolarmente indicato per chi desidera una ricostruzione veloce, ad esempio per ottenere un modello di fresatura. Gli strumenti di analisi sono nei processi di reverse engineering molto importanti in quanto devono consentire di apprezzare immediatamente la qualità della modellazione. A tal fine, Tebis mette a disposizione una tecnica di shading con criterio di zebratura che amplifica le linee di fratture eventualmente presenti; è altresì possibile definire dei punti luce e variare l intensità della fonte luminosa. Lo sviluppo di interfacce scambio dati dirette potenti e bidirezionali è sempre stato un punto di forza di Tebis. Ora con la versione 3.3 il ventaglio di soluzioni è veramente completo (Catia V5- UG NX/NX2 e a breve Pro-E). Tutte le interfacce scambio dati dirette consentono di trasferire la struttura dei file CAD (Set, Layer), la mappatura di colore eventualmente definita e anche di trasferire le entità features eventualmente presenti. Nel caso di Catia V4 e UG, Tebis consente anche di restituire un file in formato nativo (interfacce bidirezionali). Relativamente ai moduli viewer di analisi geometrica, Tebis mette a disposizione una serie di interfacce sia standard sia dirette di sola lettura. CS GIUGNO