itnc 530 Il versatile controllo numerico continuo per fresatrici, alesatrici, foratrici e centri di lavoro

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1 itnc 530 Il versatile controllo numerico continuo per fresatrici, alesatrici, foratrici e centri di lavoro Settembre 2012

2 Soluzione universale e digitale Da oltre 35 anni i controlli numerici continui TNC vengono quotidianamente impiegati su fresatrici, alesatrici, foratrici e centri di lavoro grazie alla programmazione orientata all'officina e alla totale compatibilità dei programmi dei diversi modelli precedenti. HEIDENHAIN presenta ora il controllo numerico universale e digitale itnc 530. Nella concezione di controllo universale e digitale di itnc 530, tutti i componenti sono collegati tra loro mediante interfacce puramente digitali: i componenti del controllo tramite HSCI (HEIDENHAIN Serial Controller Interface), il protocollo in tempo reale HEIDENHAIN per Fast Ethernet, e i sistemi di misura tramite EnDat 2.2, l'interfaccia bidirezionale di HEIDENHAIN. Si garantisce così l'elevata affidabilità dell'intero sistema grazie anche alla possibilità di diagnosi e all'insensibilità ai disturbi, dall'unità logica fino al sistema di misura. La soluzione uniformemente digitale offerta da HEIDENHAIN assicura massima precisione e qualità superficiale anche ad alte velocità di traslazione. Non lasciamoci quindi spaventare dalle novità: i controlli numerici HEIDENHAIN sono potenti, di semplice uso, compatibili con i modelli precedenti e quindi all'avanguardia. Le funzioni e i dati tecnici descritti nel presente catalogo sono validi per itnc 530 con software NC 60642x-02. 2

3 Indice itnc Quali sono le sue applicazioni? Come è configurato? Qual è il suo grado di compatibilità? Quali sono le sue funzioni? Quali sono le modalità di programmazione? E gli accessori? Universalità Il giusto controllo numerico per molti campi di impiego Immediatezza e facilità di comando itnc 530 nel dialogo con l'operatore Totale compatibilità L'investimento sicuro offerto dai controlli numerici continui HEIDENHAIN Lavorazioni a cinque assi Ottimizzazione del percorso utensile Correzione utensile 3D-ToolComp (opzione) Orientamento dell'utensile - TCPM Controllo e gestione degli assi rotativi teste/tavole Fresatura intelligente Controllo anticollisione dinamico DCM (opzione) Controllo adattativo dell'avanzamento AFC (opzione) Impostazioni globali del programma GS (opzione) Scanalature a profilo libero con fresatura trocoidale Tornitura in interpolazione (opzione) Velocità, accuratezza e controllo del profilo Fresatura ad alta velocità Controllo di processi Gestione, misurazione e comunicazione Minimizzazione dei tempi di attrezzaggio Semplicità e rapidità di attrezzaggio Programmazione, editing e test Le molteplici possibilità Aiuto alla programmazione e documentazione online Supporto grafico nelle diverse modalità operative Programmazione a bordo macchina Tasti funzione univoci per profili complessi Programmazione libera dei profili Cicli per lavorazioni ripetitive Fresatura di profilo sagomato in modalità di contornatura Chiarezza, semplicità e flessibilità smart.nc: il modo operativo alternativo Apertura alle informazioni esterne Elaborazione di file DXF (opzione) Importazione programmi e vantaggi di itnc Rapida trasmissione dei dati itnc 530 con Windows 7 Stazione di programmazione itnc Misurazione di pezzi Attrezzaggio, selezione origine e misurazione con sistemi di tastatura digitali Misurazione di utensili Rilevamento di lunghezza, raggio e usura direttamente sulla macchina Controllo e ottimizzazione della precisione della macchina Calibrazione automatica degli assi rotativi con KinematicsOpt (opzione) Posizionamento con il volantino elettronico Spostamento preciso degli assi.. Assistenza a distanza TeleService per controlli numerici HEIDENHAIN... In breve Tabelle riassuntive Funzioni utente, opzioni, accessori, dati tecnici, controlli numerici a confronto

4 Universalità Il giusto controllo numerico per molti campi di impiego itnc 530 è versatile: si adatta in modo ottimale alle esigenze di qualsiasi azienda: produzione di singoli particolari o in serie, realizzazione di pezzi semplici o complessi, lavorazioni "su commessa" o secondo pianificazione. itnc 530 è flessibile: si può scegliere di programmare a bordo macchina o di utilizzare la stazione di programmazione. Con itnc 530, è semplice operare in entrambe le modalità, convince sia per la sua programmazione orientata all'officina che per la creazione esterna del programma. Le tradizionali lavorazioni di fresatura, foratura e alesatura si programmano sulla macchina dialogando con il controllo numerico stesso. itnc 530 supporta in modo ottimale l'operatore con i linguaggi di programmazione smart.nc o testo in chiaro, nonché con guida grafica e con molti cicli di lavorazione orientati alla pratica. Per lavorazioni semplici, ad esempio la spianatura di superfici, non è necessario scrivere alcun programma su itnc 530, in quanto con questo controllo numerico anche il funzionamento manuale della macchina è estremamente semplice. I programmi delle lavorazioni per itnc 530 possono essere realizzati anche esternamente, ad esempio su un sistema CAM o sulla stazione di programmazione HEIDENHAIN. L'interfaccia Ethernet garantisce minimi tempi di trasmissione anche per programmi lunghi. Fresatrici universali Programmazione a bordo macchina con linguaggio conversazionale HEIDENHAIN o smart.nc Programmi di lavorazione compatibili con i nuovi modelli di controlli numerici Rapida definizione dell'origine pezzo con tastatore 3D HEIDENHAIN Volantino elettronico Fresatura ad alta velocità Rapida elaborazione dei blocchi Breve tempo ciclo dei control loop Movimento uniforme Elevata velocità del mandrino Veloce trasmissione dei dati Lavorazione a cinque assi con testa orientabile e tavola rotante Creazione di programmi esterni e indipendenti dalla macchina: itnc 530 tiene automaticamente conto della geometria della macchina Orientamento del piano di lavoro Lavorazione su superficie cilindrica TCPM (Tool Center Point Management) Correzione utensile 3D Rapidità e precisione grazie al breve tempo di esecuzione dei blocchi 4

5 itnc 530 è universale: lo dimostrano gli ampi e versatili campi di impiego. itnc 530 rappresenta sempre il giusto controllo numerico da impiegare su semplici fresatrici universali a 3 assi per le lavorazioni di meccanica generale e la costruzione di stampi o su centri di lavoro per la produzione di serie, offrendo funzioni utili e idonee. Lavorazione a cinque assi su macchine di grandi dimensioni Controllo e ottimizzazione della precisione della macchina con KinematicsOpt Definizione e modifica dei parametri e di diverse funzioni del programma durante la lavorazione con opzione GS Traslazione coordinate sull'asse utensile virtuale tramite volantino elettronico Foratura e alesatura Cicli di foratura e orientamento mandrino Realizzazione di fori inclinati Controllo di cannotti (assi paralleli) Centro di lavoro e lavorazione automatizzata Gestione utensili Gestione pallet Orientamento dell'utensile TCPM Azzeramento pezzo automatico (touch probe) Gestione tabella origini Cicli automatici di misura pezzo con tastatore 3D HEIDENHAIN Cicli automatici di misura utensile e controllo rottura utensile Collegamento di rete 5

6 Immediatezza e facilità di comando itnc 530 nel dialogo con l'operatore Lo schermo Il grande schermo piatto a colori TFT da 19" visualizza con massima chiarezza tutte le informazioni necessarie per la programmazione, il funzionamento e il monitoraggio di controllo numerico e macchina: blocchi di programma, segnalazioni, messaggi di errore ecc. Informazioni supplementari vengono fornite dal supporto grafico per l'editing, nella prova del programma e durante la lavorazione. La possibilità di dividere lo schermo in due aree (modalità "Split Screen") consente di visualizzare i blocchi NC su una parte e, sull'altra la grafica o l'indicazione di stato. Durante l'esecuzione del programma sono sempre disponibili a video le indicazioni di stato che forniscono informazioni sulle quote macchina, sul programma in corso, sui cicli attivi, sulle conversioni delle coordinate e sui tempi di lavorazione. Il pannello di comando Come per tutti i TNC HEIDENHAIN, il pannello di comando è orientato alla programmazione. La disposizione funzionale dei tasti nei gruppi di funzioni delle modalità Programmazione, Macchina, Gestione/funzioni TNC e navigazione facilita infatti l'immissione del programma. Semplice configurazione dei tasti, simboli autoesplicativi o abbreviazioni identificano con chiarezza e univocità le funzioni. La tastiera alfanumerica consente di inserire commenti o impostare programmi DIN/ISO con massima comodità. Il pannello di comando macchina integrato dispone di tasti a pressione facilmente sostituibili, che permettono la semplice personalizzazione in base alla relativa configurazione della macchina. Con i potenziometri di regolazione si adatta con precisione l'avanzamento, il rapido e la velocità del mandrino. Il pannello di comando vanta inoltre una tastiera alfanumerica completa e un touch pad, utilizzabile ad esempio per il convertitore DXF. 6

7 Videata con visualizzazione di due modalità operative, visualizzazione programma, grafica e stato macchina Tasti funzione PLC (softkey) per funzioni macchina Tasti per gestione schermo (ripartizione dello schermo), modalità operativa e commutazione dei softkey Tasti funzione (softkey) autoesplicativi per la programmazione NC Tastiera alfanumerica per inserire commenti e programmi DIN/ISO e set di tasti per PC per il comando di funzioni del sistema operativo. Porta USB per supporti dati o dispositivi di puntamento Tasti di selezione assi e tastierino numerico Tasti funzione per modalità di programmazione, modalità macchina, funzioni TNC, gestione e navigazione Potenziometri di override per avanzamento, rapido e velocità mandrino Pannello di comando macchina con tasti a pressione e LED Ergonomia e raffinatezza, avanguardia e tradizione: queste sono le caratteristiche che contraddistinguono il nuovo design dei controlli numerici HEIDENHAIN, in particolare: Durata Il ricercato design in acciaio inox di itnc 530 è dotato di uno speciale strato protettivo, risultando così particolarmente insensibile alla contaminazione e all'abrasione. Funzionalità I tasti rettangolari, leggermente convessi, sono piacevoli al tatto e sicuri nell'azionamento. La loro incisione è resistente all'abrasione, pensata per condizioni di impiego estremo in officina. Flessibilità Il pannello di comando macchina integrato presenta tasti a pressione facilmente sostituibili. Sicurezza I tasti in esecuzione rialzata del pannello di comando prevengono errori. Diodi luminosi per le indicazioni di stato su ogni tasto forniscono informazioni univoche sulle funzioni attive della macchina. Versatilità I softkey utilizzati sia per le funzioni di programmazione sia per quelle macchina visualizzano sempre e soltanto le opzioni di volta in volta disponibili. Precisione Le pratiche manopole consentono di regolare con precisione avanzamento, rapido e velocità mandrino. Comunicazione La rapida interfaccia USB 2.0 consente di collegare direttamente e senza problemi al pannello di comando qualsiasi supporto di memoria o dispositivo di puntamento. 7

8 Totale compatibilità L'investimento sicuro offerto dai controlli numerici continui HEIDENHAIN Da 30 anni HEIDENHAIN fornisce controlli numerici continui per lavorazioni di fresatura e foratura. In questo periodo i controlli numerici sono stati naturalmente perfezionati: sono state aggiunte molte nuove funzioni, anche per macchine più complesse con più assi. Il concetto base di funzionamento è rimasto tuttavia invariato. L'operatore abituato a lavorare su una macchina utensile dotata di controllo numerico TNC, non dovrà apprendere nuove funzioni o comandi, ma semplicemente mettere a frutto su itnc 530 tutta la sua esperienza programmando e lavorando come di consueto. 2012: itnc 530 nel nuovo design 2011: itnc 530 con HSCI 2004: itnc 530 con smart.nc 2001: itnc : TNC 426 M TNC 430 Questi tasti funzione per traiettoria del TNC 145 sono presenti anche su itnc : TNC 426 C/P 1988: TNC 407 TNC : TNC : TNC 155 8

9 2012: TNC 640 per centri di fresatura/ tornitura Possibilità di eseguire i "vecchi" programmi anche sui nuovi controlli numerici TNC I programmi di lavorazione presenti in archivio e creati con un controllo numerico TNC di versione precedente possono essere eseguiti senza problemi anche su un itnc 530. Questo garantisce massima flessibilità nell'utilizzo della macchina e offre enormi vantaggi in termini di costi se si devono produrre "vecchi" pezzi. Con i controlli numerici continui HEIDENHAIN è possibile realizzare anche ora, dopo 30 anni, un pezzo di ricambio con massima rapidità e convenienza, senza dover riprogrammare la lavorazione ex-novo. Familiarità dei tasti funzione completati con nuove operatività itnc 530 racchiude naturalmente in sé numerose innovazioni e perfezionamenti, pur avendo mantenuto pressoché invariata la tipologia base della programmazione. In caso di passaggio ad un nuovo controllo numerico di livello superiore, non è necessario apprendere nuove procedure di comando e programmazione, ma è sufficiente familiarizzare con le funzioni aggiunte. Questo consente di impiegare immediatamente l'esperienza specifica acquisita anche su un nuovo controllo numerico TNC. Profilo interno: programmato con il TNC : TNC : TNC 145, il 1 controllo numerico continuo HEIDENHAIN...e realizzato con itnc 530 9

10 Lavorazioni a cinque assi Ottimizzazione del percorso utensile Le macchine moderne dispongono spesso di quattro o cinque assi di posizionamento che consentono di realizzare profili 3D complessi. I relativi programmi vengono principalmente creati esternamente su sistemi CAM e contengono un numero elevato di blocchi lineari molto brevi che vengono trasmessi al controllo numerico. Dipende comunque essenzialmente dal comportamento geometrico del controllo numerico se il pezzo finito corrisponde effettivamente al programma creato. Con l'ottimizzazione e il controllo del percorso utensile, il precalcolo del profilo e algoritmi per la delimitazione dell'accelerazione (jerk), itnc 530 dispone delle funzioni giuste per ottenere superfici perfette con minimi tempi di lavorazione. Perché è proprio la qualità del pezzo a dar prova dell'efficienza prestazionale del controllo numerico. Lavorazione ottimale di profili 3D itnc 530 vanta un breve tempo di esecuzione blocco di 0,5 ms per una retta 3D senza correzione utensile che consente velocità di traslazione elevate anche con profili complessi. Traiettorie composte da tratti di rette della lunghezza di 0,2 mm vengono ad esempio fresate con un avanzamento fino a 24 m/min. Nelle lavorazioni di forme 3D, grazie a una precisa gestione delle accelerazioni e agli arrotondamenti di elementi lineari continui vengono eseguiti movimenti particolarmente uniformi, ottenendo così superfici con un grado di finitura migliore e dalla forma estremamente precisa. itnc 530 precalcola e interviene nell'esecuzione: grazie alla funzione "Look ahead" identifica in anticipo le modifiche di direzione e adegua la velocità di traslazione della superficie da lavorare. Anche nel movimento di entrata dell'utensile nel materiale itnc 530 riduce, se desiderato, l'avanzamento. Basta programmare come avanzamento la velocità di lavorazione massima e itnc 530 adegua automaticamente la velocità effettiva al profilo del pezzo minimizzando così i tempi di lavorazione. Per programmi NC generati con vettori normali alla superficie (ad esempio con sistemi CAM), itnc 530 esegue automaticamente la correzione utensile 3D per frese a candela, sferiche o toriche. 10

11 Correzione utensile 3D-ToolComp (opzione) L'opzione 3D-ToolComp fornisce una nuova ed efficiente correzione tridimensionale del raggio utensile. Una tabella dei valori di correzione consente di definire valori variabili in funzione dell'angolo, che descrivono lo scostamento dell'utensile dalla forma circolare ideale (vedere figura). Il controllo numerico itnc corregge quindi il valore del raggio che è definito nel punto di contatto attuale dell'utensile con il pezzo. Per poter stabilire con precisione il punto di contatto, il programma NC deve essere generato con blocchi normali alla superficie (blocchi LN) dal sistema CAM. Nei blocchi normali alla superficie è definito il punto medio teorico della fresa sferica ed eventualmente anche l'orientamento dell'utensile in riferimento alla superficie del pezzo. Nel migliore dei casi la tabella dei valori di correzione viene generata in modo completamente automatico misurando la forma dell'utensile con un sistema laser e un ciclo specifico affinché itnc possa così impiegare direttamente questa tabella. Se lo scostamento della forma dell'utensile impiegato è disponibile in un protocollo di misura messo a disposizione dal costruttore dell'utensile, la tabella dei valori di correzione può essere creata anche in modo manuale. 11

12 Lavorazioni a cinque assi Orientamento dell'utensile - TCPM I sistemi CAM creano programmi a cinque assi tramite postprocessor specifici. In linea di principio a tali programmi vengono assegnate tutte le coordinate degli assi NC presenti sulla macchina in uso o i blocchi NC con vettori normali alla superficie. Per la lavorazione a cinque assi su macchine con tre assi lineari e due assi supplementari rotativi*, l'utensile può essere orientato in modo perpendicolare alla superficie del pezzo da lavorare o inclinato di un determinato angolo rispetto alla stessa (lavorazione a fresa inclinata). Indipendentemente dal tipo di programmi a cinque assi, itnc 530 esegue tutti i necessari movimenti di compensazione sugli assi lineari che derivano da movimenti degli assi orientabili. La funzione TCPM (TCPM = Tool Center Point Management) di itnc 530, una versione perfezionata della nota funzione TNC M128, garantisce un percorso utensile ottimale evitando di danneggiare il profilo. 12 * Queste funzioni devono essere implementate sulla macchina e in itnc da parte del costruttore della macchina.

13 TCPM consente di definire il comportamento dei movimenti di orientamento e compensazione calcolati automaticamente da itnc 530. TCPM definisce l'interpolazione tra posizione iniziale e finale. In spianatura la lavorazione principale viene eseguita con il lato frontale dell'utensile, mentre la punta dell'utensile trasla su una retta. La superficie cilindrica non descrive tuttavia alcuna traiettoria definita ma dipende dalla geometria della macchina. In contornitura la lavorazione principale viene eseguita con la superficie cilindrica dell'utensile (fianco). La punta dell'utensile trasla sempre su una retta, ma con la lavorazione eseguita dalla circonferenza dell'utensile si crea inoltre un piano definito in modo univoco. La funzione TCPM definisce l'effetto dell'avanzamento programmato a scelta come velocità effettiva della punta dell'utensile relativamente al pezzo; in presenza di notevoli movimenti di compensazione possono verificarsi, per lavorazioni in prossimità del centro di rotazione, avanzamenti molto elevati degli assi, come avanzamento traiettoria degli assi programmati nel relativo blocco NC; l'avanzamento è in linea generale più ridotto, ma con notevoli movimenti di compensazione si ottengono tuttavia superfici migliori. L'effetto dell'angolo di inclinazione durante la lavorazione con utensile inclinato, per migliori condizioni di taglio con fresa sferica, si imposta sempre tramite TCPM: angolo di inclinazione definito come angolo dell'asse rotativo, angolo di inclinazione definito come angolo solido. itnc considera l'angolo di inclinazione per tutte le lavorazioni 3D, anche con teste o tavole orientabili a 45. L'angolo di inclinazione si imposta nel programma NC tramite una specifica funzione ausiliaria o si definisce manualmente con l'ausilio del volantino elettronico. itnc 530 provvede a mantenere con sicurezza l'utensile sul profilo senza danneggiare il pezzo. 13

14 Lavorazioni a cinque assi Controllo e gestione degli assi rotativi teste/tavole Molte lavorazioni a cinque assi a prima vista estremamente complesse possono essere ridotte a normali movimenti 2D che vengono ruotati intorno a uno o più assi rotativi oppure vengono eseguiti su una superficie cilindrica. Per poter creare ed editare con rapidità e semplicità anche tali programmi senza sistema CAM, itnc supporta l'operatore con funzioni di pratico impiego. Orientamento del piano di lavoro* I programmi per profili e fori su superfici inclinate sono per lo più molto complessi e richiedono numerose operazioni di calcolo e programmazione. itnc 530 supporta l'operatore consentendo di ridurre notevolmente i tempi di programmazione. La lavorazione si programma come di consueto nel piano principale, ad esempio X/Y, mentre la macchina esegue la lavorazione in un piano ruotato intorno a uno o più assi rotativi rispetto al piano principale. La funzione PLANE consente di definire con semplicità il piano di lavoro ruotato in sette modi diversi, in funzione dei dati del disegno del pezzo. Per rendere estremamente semplice la gestione di questa complessa funzione, è disponibile per ogni definizione del piano un'animazione specifica che può essere osservata ancora prima di selezionare la funzione. Chiare maschere di guida supportano l'operatore nell'immissione dei dati. Anche la modalità di posizionamento in fase di orientamento può essere definita con la funzione PLANE, affinché non si presentino sorprese durante l'esecuzione del programma. Le impostazioni per la modalità di posizionamento sono identiche per tutte le funzioni PLANE facilitando così la gestione. * Queste funzioni devono essere implementate sulla macchina e in itnc da parte del costruttore della macchina. 14

15 Lavorazione su superficie cilindrica* La programmazione di profili, composti da rette e cerchi, su superfici cilindriche con tavole rotanti non è un problema per itnc 530: basta programmare il profilo nel piano, sullo sviluppo della superficie cilindrica. itnc 530 esegue tuttavia la lavorazione sulla superficie perimetrale del cilindro. Il controllo numerico itnc 530 dispone di quattro cicli per la lavorazione su superficie cilindrica: fresatura scanalatura (la larghezza della scanalatura corrisponde al diametro dell'utensile), fresatura scanalatura di guida (la larghezza della scanalatura è maggiore del diametro dell'utensile), fresatura gradino, fresatura profilo esterno. * Queste funzioni devono essere implementate sulla macchina e in itnc da parte del costruttore della macchina. Movimento manuale degli assi in direzione dell'utensile per macchine a 5 assi Il disimpegno dell'utensile nelle lavorazioni a 5 assi non rappresenta più un fattore critico. La funzione Asse utensile virtuale supporta l'operatore traslando l'utensile tramite tasto di direzione esterno o con il volantino nella direzione in cui è rivolto in quel momento l'asse utensile. Questa funzione è particolarmente utile per disimpegnare l'utensile durante l'interruzione di un programma a 5 assi nella direzione dell'asse utensile, eseguire con il volantino o con i tasti di direzione esterni in modalità Funzionamento manuale una lavorazione con utensile inserito, traslare l'utensile durante la lavorazione con il volantino nella direzione attiva dell'asse utensile. Avanzamento con tavole rotanti in mm/min* L'avanzamento degli assi rotativi viene di norma programmato in gradi/min. itnc 530 può tuttavia interpretare tale avanzamento in mm/min. L'avanzamento di traiettoria lungo il profilo è pertanto indipendente dalla distanza tra il centro dell'utensile e il centro dell'asse rotativo. 15

16 Fresatura intelligente Controllo anticollisione dinamico DCM (opzione) Nelle lavorazioni a cinque assi, i complessi movimenti della macchina e le velocità di traslazione generalmente elevate rendono i movimenti degli assi difficilmente prevedibili. Il controllo anticollisione rappresenta perciò una funzione utile che supporta l'operatore e previene danni alla macchina. I programmi NC generati con sistemi CAM sono effettivamente in grado di evitare la collisione tra l'utensile o l'attacco utensile e il pezzo, ma non tengono di norma conto dei componenti della macchina presenti nell'area di lavoro, richiedendo così ingenti investimenti in software di simulazione esterni. Ma anche in questo modo non si può essere certi che le condizioni reali della macchina (ad esempio la posizione di serraggio) siano state simulate con precisione. Può capitare quindi che la collisione si rilevi solo quando il pezzo viene realmente lavorato sulla macchina. In queste situazioni la funzione di controllo anticollisione dinamico DCM* di itnc 530 supporta concretamente l'operatore. Se subentra il rischio di una collisione, il controllo interrompe la lavorazione a garanzia della massima sicurezza per l'operatore e la macchina. Si prevengono così ingenti danni ai macchinari e conseguenti costi dovuti all'arresto della produzione garantendo turni senza presidio più sicuri. Le funzioni NC consentono di attivare e disattivare in modalità automatica le configurazioni di serraggio precedentemente memorizzate. Anche dalle tabelle pallet è possibile attivare attrezzature di bloccaggio specifiche per ogni programma NC, incrementando così la sicurezza della produzione automatizzata. Il controllo anticollisione dinamico DCM non funziona tuttavia soltanto in modalità Automatica, ma è attivo anche in modalità Funzionamento manuale. Se nel corso dell'allestimento del pezzo sul "percorso di traslazione" sono presenti un elemento o attrezzature di bloccaggio nell'area di lavoro, il controllo numerico itnc 530 identifica il pericolo e arresta il movimento degli assi con un messaggio di errore. È tuttavia anche possibile eseguire già un controllo di collisione durante la prova del programma con origine e utensili reali. * Queste funzioni devono essere implementate sulla macchina e in itnc da parte del costruttore della macchina. 16

17 itnc 530 segnala naturalmente all'operatore i componenti della macchina che si trovano sulla traiettoria di collisione con messaggio di errore e anche graficamente. Se si verifica un allarme di collisione, il TNC consente il disimpegno dell'utensile soltanto nelle direzioni e verso che incrementano la distanza tra i corpi in collisione. La necessaria definizione dei componenti spetta al costruttore della macchina. L'area di lavoro e gli oggetti di collisione vengono descritti tramite corpi geometrici quali piani, quadrati e cilindri. Naturalmente possono essere "modellati" anche componenti complessi combinando diversi corpi geometrici. L'utensile viene automaticamente considerato un cilindro con raggio pari a quello dell'utensile (per altro già definito nella tabella utensili). Per i dispositivi orientabili il costruttore della macchina può utilizzare le tabelle della cinematica anche per definire gli oggetti di collisione. Alla fine si determinano gli elementi della macchina che possono entrare in collisione. Non è necessario monitorare tutti i componenti della macchina, in quanto sulla base della struttura meccanica è possibile escludere la collisione di determinati corpi, ad esempio un sistema di tastatura (HEIDENHAIN TT) serrato sulla tavola di una macchina per la misurazione utensile non potrà mai collidere con la cabina della macchina. Durante l'impiego del controllo anticollisione dinamico bisogna tenere presente i seguenti punti: la funzione DCM è in grado di ridurre il rischio di collisioni ma non può evitarlo completamente, la definizione di componenti macchina è riservata esclusivamente al costruttore della macchina, mentre le attrezzature di bloccaggio vengono create dall'operatore sulla base di modelli messi a disposizione da HEIDENHAIN o dal costruttore della macchina, non possono essere rilevate le collisioni di componenti della macchina (ad esempio testa orientabile) con il pezzo, il controllo anticollisione non può essere impiegato se non è attivo per la gestione degli assi il controllo della posizione, è possibile eseguire il controllo anticollisione prima di lavorare il pezzo in modalità Prova programma. 17

18 Fresatura intelligente Controllo adattativo dell'avanzamento AFC (opzione) Oltre all'immissione della velocità di avanzamento per ogni blocco o ciclo, i controlli numerici HEIDENHAIN consentono da sempre di eseguire anche la correzione manuale in funzione della situazione effettiva della lavorazione intervenendo sul potenziometro di override. Una operazione affidata alla specifica esperienza dell'operatore che presuppone, tra l'altro, anche la sua presenza. Il controllo adattativo di avanzamento AFC (Adaptive Feed Control) regola automaticamente l'avanzamento traiettoria del TNC in funzione della relativa potenza del mandrino e di altri dati di processo. In un ciclo di apprendimento itnc registra la potenza massima del mandrino. In una tabella si definiscono quindi prima della lavorazione vera e propria i rispettivi valori limite da rispettare, entro i quali itnc è in grado di influire in modalità "Regolazione" sull'avanzamento. Si possono predefinire diverse reazioni di sovraccarico, che anche il costruttore della macchina può configurare in modo flessibile. Il controllo adattativo di avanzamento offre molti vantaggi. Ottimizzazione dei tempi di lavorazione In particolare per i pezzi in ghisa si verificano in misura più o meno rilevante considerevoli variazioni di sovrametallo o materiale (cavità da ritiro). Grazie alla funzione AFC il controllo tende a mantenere la potenza massima prestabilita del mandrino per l'intera lavorazione. I tempi di esecuzione complessivi si riducono notevolmente incrementando l'avanzamento in zone dove è possibile asportare più materiale. Monitoraggio utensili Il controllo adattativo dell'avanzamento di itnc confronta permanentemente la potenza del mandrino con la velocità di avanzamento. Se l'utensile perde l'affilatura, la potenza del mandrino aumenta. Di conseguenza itnc riduce l'avanzamento. Non appena si scende al di sotto dell'avanzamento minimo impostato, itnc reagisce con un messaggio di errore o il relativo spegnimento. Si possono così evitare danni conseguenti a causa della rottura o dell'usura dell utensile. Salvaguardia della meccanica della macchina Riducendo l'avanzamento al superamento della massima potenza impostata per il mandrino fino alla potenza di riferimento, si preserva la meccanica della macchina. Il mandrino principale è così efficacemente protetto contro il sovraccarico. 18

19 Impostazioni globali del programma GS (opzione) Le impostazioni globali del programma, impiegate in particolare per stampi di grandi dimensioni, sono disponibili nelle modalità di esecuzione del programma e in modalità MDI. Si possono così definire diverse trasformazioni di coordinate e impostazioni che intervengono in modo globale e sovrapposto nel programma NC selezionato, senza doverlo modificare. Durante un arresto del programma le impostazioni globali possono essere modificate utilizzando la maschera chiaramente strutturata a disposizione. All'avvio itnc raggiunge quindi una posizione eventualmente nuova con logica di posizionamento configurabile dall'utente. Sono disponibili le seguenti funzioni. scambio di assi, spostamento punto zero aggiuntivo supplementare, lavorazione speculare sovrapposta, blocco di assi, sovrapposizione volantino, con memorizzazione specifica per asse dei percorsi eseguiti con il volantino, anche in direzione virtuale dell'asse, rotazione base sovrapposta, rotazione sovrapposta, fattore di avanzamento valido a livello globale. 19

20 Fresatura intelligente Scanalature a profilo libero con fresatura trocoidale Lavorazioni complete di massima efficienza di scanalature qualsiasi rappresentano il vantaggio della fresatura trocoidale. La sgrossatura viene eseguita in tal caso con movimenti circolari che sono inoltre sovrapposti a un movimento in avanti lineare. Questa procedura è definita anche fresatura trocoidale. Viene impiegata in particolare per la fresatura di materiali altamente resistenti o temprati, dove per le elevate sollecitazioni di utensile e macchina sono possibili solo minime profondità di incremento. Con la fresatura trocoidale, invece, è possibile lavorare con elevate profondità di taglio e alte velocità, poiché lo sforzo è uniformemente distribuito sull'utensile riducendone l'usura. Se si impiegano le placchette, è invece possibile sfruttare l'intera lunghezza del tagliente. Si ottiene in questo modo un maggiore volume di trucioli per ogni dente. Penetrando nel materiale con movimenti circolari, l'utensile è sottoposto a minori forze radiali. Questo salvaguarda la meccanica della macchina e previene la comparsa di oscillazioni. Se si combina questo metodo di fresatura anche con il controllo adattativo dell'avanzamento AFC (opzione), è possibile ridurre significativamente i tempi di lavoro. La scanalatura da realizzare viene descritta in un sottoprogramma come profilo sagomato. In un ciclo separato si definiscono le dimensioni della scanalatura nonché i dati di taglio. Il materiale residuo eventualmente non asportato può essere "eliminato" con una successiva passata di finitura. I vantaggi in breve: possibile impiego dell'intera lunghezza del tagliente, maggiori valori di taglio, maggiore volume di trucioli, salvaguardia della meccanica della macchina, minori oscillazioni, finitura integrata della parete laterale. 20

21 Tornitura in interpolazione (opzione) Per la tornitura in interpolazione il tagliente dell'utensile descrive un movimento circolare mantenendo l'orientamento del tagliente sempre rivolto verso il centro del cerchio. Modificando il raggio del cerchio e la posizione assiale, è possibile realizzare qualsiasi corpo simmetrico alla rotazione in un piano di lavoro a piacere. Con il ciclo Tornitura in interpolazione itnc 530 è in grado di creare uno spallamento simmetrico alla rotazione nel piano di lavoro attivo, definito da punto di partenza e punto finale. Alla chiamata del ciclo, il centro di rotazione è il punto di partenza nel piano di lavoro. La superficie di rotazione può essere programmata con piano di lavoro inclinato. Il ciclo, idoneo esclusivamente per la finitura, non consente alcuna lavorazione di sgrossatura con diverse passate. La strategia di lavorazione è impostabile in modo flessibile: dall'esterno verso l'interno o viceversa, dall'alto verso il basso e viceversa. Ne risultano così quattro diverse strategie di lavorazione che si suddividono in quattro quadranti. 21

22 Velocità, accuratezza e controllo del profilo Fresatura ad alta velocità "High Speed Cutting" "High Speed Cutting" è sinonimo di fresatura rapida, efficiente e fedele al profilo. Il controllo numerico deve essere in grado di trasmettere rapidamente grandi quantità di dati, editare efficientemente programmi di una certa lunghezza e rappresentare il profilo desiderato in modo perfetto sul pezzo da lavorare, caratteristiche che contraddistinguono itnc 530. Minimo tempo di elaborazione blocco Le moderne procedure di regolazione controllate continuano a considerare l'elaborazione del blocco come grandezza ininfluente. Per determinate situazioni di lavorazione, ad esempio per la lavorazione di profili ultraprecisi con distanze minime tra i punti, sono comunque necessari brevi tempi di elaborazione del blocco. Per itnc 530 non è un problema: con tempi di elaborazione blocco inferiori ad un millisecondo offre i presupposti ideali per queste lavorazioni. Massima fedeltà del profilo itnc 530 consente di precalcolare il profilo fino ad un massimo di blocchi avanti. È così in grado di adeguare tempestivamente la velocità dell'asse alle variazioni del profilo. Il controllo numerico regola gli assi con speciali algoritmi che garantiscono un movimento fluido in termini di velocità e accelerazione. I filtri integrati sopprimono in modo mirato oscillazioni specifiche della macchina, senza naturalmente pregiudicare la precisione desiderata della superficie. 22

23 Rapidità di lavorazione con precisione predefinita La precisione del profilo lavorato è predefinita dall'operatore, indipendentemente dal programma NC. Basta immettere nel controllo numerico tramite parametro gli scostamenti massimi ammessi dal profilo ideale e itnc 530 adegua automaticamente la lavorazione al campo di tolleranza selezionato. evitando così errori e danni al pezzo. Interpolazione spline I profili, che il sistema CAM descrive come spline, possono essere direttamente trasferiti al controllo numerico. itnc 530 dispone di un interpolatore spline ed è in grado di eseguire polinomi di terzo grado. Tecnologia digitale Regolatore della posizione, regolatore della velocità e regolatore della corrente sono integrati in itnc 530. Grazie alla regolazione motore digitale è possibile realizzare avanzamenti molto elevati. Naturalmente itnc 530 è in grado di eseguire interpolazioni simultanee in un massimo di cinque assi. Per raggiungere la necessaria velocità di taglio, itnc 530 regola in digitale la velocità del mandrino fino a giri/min. 23

24 Controllo di processi Gestione, misurazione e comunicazione I requisiti della macchina classica per la costruzione di stampi nonché dei centri di lavoro diventano sempre più severi. In particolare itnc 530 è oggi naturalmente in grado di controllare processi di produzione automatizzati. Dispone inoltre della necessaria funzionalità per avviare sempre la giusta lavorazione anche in caso di produzioni concatenate con pezzi singoli in qualsiasi serraggio. Gestione utensili Per centri di lavoro con cambio utensile automatico, itnc 530 offre una memoria centrale per un massimo di utensili. La memoria utensili può essere configurata per rispondere in modo ottimale alle esigenze di impiego specifiche. Persino la gestione dei nomi utensile può essere affidata a itnc 530. E già durante la lavorazione viene preparato il cambio utensile successivo, riducendo così notevolmente il tempo macchina "da truciolo a truciolo". La gestione utensili estesa, disponibile come opzione, consente di rappresentare graficamente anche dati qualsiasi.* Gestione pallet itnc 530 può assegnare il programma di lavorazione idoneo e il corrispondente punto zero a pezzi differenti, collocati su pallet che vengono posizionati sulla macchina in un ordine a piacere. Se un pallet viene inserito per la lavorazione, itnc 530 richiama in automatico il rispettivo programma di lavorazione. È così possibile eseguire la lavorazione automatica di pezzi differenti in qualsiasi sequenza. 24 * Queste funzioni devono essere implementate sulla macchina e in itnc da parte del costruttore della macchina.

25 Orientamento dell'utensile TCPM Con orientamento dell'utensile TCPM una fase di lavoro viene eseguita su tutti i pezzi di un pallet, prima di passare alla fase successiva. Si riduce così al minimo necessario il cambio utensile e i tempi di lavorazione risultano notevolmente inferiori. itnc 530 supporta l'operatore con pratici moduli di immissione che permettono di assegnare a scelta un orientamento dell'utensile ad un pallet con diversi pezzi utilizzando più serraggi. Il programma di lavorazione si crea nel modo consueto orientato al pezzo. Questa funzione può essere impiegata anche se la macchina in uso non è dotata di gestione pallet: basta definire nel file pallet la posizione dei pezzi sulla tavola della macchina. Verifica della lavorazione completa e della precisione dimensionale dei pezzi itnc 530 dispone di moltissimi cicli di misura che consentono di verificare la geometria dei pezzi lavorati. Nel mandrino viene a tale scopo inserito un sistema di tastatura 3D HEIDENHAIN (vedere pagina 46) invece dell'utensile: rilevamento del pezzo e richiamo del relativo programma di lavorazione, verifica della corretta esecuzione delle lavorazioni, definizione delle passate per la lavorazione di finitura, rilevamento dell'usura utensile e relativa compensazione, verifica della geometria del pezzo e controllo tolleranze, stesura dei protocolli di misura, controllo stato macchina. Misurazione dell'utensile e correzione automatica dei dati In combinazione ai sistemi per la misurazione di utensili TT e TL (vedere pagina 47), itnc 530 offre la possibilità di misurare in automatico gli utensili sulla macchina. I valori determinati di lunghezza e raggio utensile vengono salvati da itnc 530 nella memoria centrale. Controllando l'utensile durante la lavorazione è possibile rilevare direttamente e con rapidità l'usura e l'eventuale rottura, evitando scarti o ripassature. Se gli errori rilevati non rientrano nelle tolleranze predefinite oppure se è stata superata la durata operativa monitorata dell'utensile, itnc 530 blocca l'utensile e lo sostituisce automaticamente con un utensile gemello. 25

26 Minimizzazione dei tempi di attrezzaggio Semplicità e rapidità di attrezzaggio Prima di procedere con la lavorazione è necessario serrare il pezzo e allinearlo alla macchina, determinare la posizione del pezzo sulla macchina e definire l'origine. Una procedura complessa ma inaffidabile, perché ogni scostamento influisce direttamente sulla precisione di lavorazione. Proprio per serie piccole e medie ma anche per pezzi di grandi dimensioni i tempi di attrezzaggio rivestono un ruolo particolarmente importante. itnc 530 dispone di funzioni di attrezzaggio orientate alla pratica che supportano l'operatore, contribuiscono a ridurre i tempi passivi e consentono la produzione senza presidio. In combinazione ai sistemi di tastatura 3D, il controllo numerico itnc 530 offre numerosi cicli di tastatura per l'allineamento automatico dei pezzi, la selezione dell'origine nonché la misurazione del pezzo e dell'utensile. Traslazione precisa degli assi Per l'attrezzaggio gli assi della macchina devono essere traslati in modo manuale o incrementale tramite i tasti di movimento assi. Questa operazione risulta tuttavia certamente più semplice e sicura utilizzando i volantini elettronici HEIDENHAIN (vedere pagina 49). Soprattutto con i volantini portatili è possibile trovarsi sempre nel punto giusto, avere l'intero processo di attrezzaggio sotto controllo e gestire con precisione l'avanzamento. Allineamento dei pezzi Con i sistemi di tastatura 3D HEIDENHAIN (vedere pagina 46) e le funzioni di tastatura di itnc 530 è possibile dimenticare il complesso allineamento del pezzo. Serrare il pezzo in una posizione qualsiasi. Il tastatore rileva l'effettiva posizione di serraggio tramite tastatura di una superficie, di due fori o due matrici. itnc 530 compensa la posizione inclinata con una "rotazione base", ossia il programma di lavorazione viene eseguito ruotato dell'angolo definito. Compensazione della posizione inclinata mediante rotazione base del sistema di coordinate oppure mediante rotazione della tavola rotante 26

27 Definizione origine Tramite l'origine è possibile assegnare ad una posizione qualsiasi del pezzo un valore definito visualizzato su itnc. Il rapido e sicuro rilevamento dell'origine riduce i tempi passivi incrementando la precisione della lavorazione. itnc 530 dispone di cicli di tastatura per la definizione automatica di origini. Le origini rilevate possono essere memorizzate a scelta: nella tabella Preset, nella tabella origini, mediante impostazione diretta della visualizzazione. Tabella Preset: la gestione origini centrale di itnc La tabella Preset consente di lavorare con flessibilità, ridurre i tempi di attrezzaggio e incrementare la produttività. In altre parole, semplifica notevolmente l'attrezzaggio della macchina in uso. Nella tabella Preset è possibile memorizzare un numero infinito di origini e abbinare ad ogni origine una rotazione base specifica. Per la lavorazione con piano di lavoro ruotato, itnc considera in fase di definizione origine la posizione degli assi rotativi. L'origine rimane in tale contesto attiva anche per altre posizioni angolari. Su macchine dotate di un sistema di cambio testa automatico l'origine rimane invariata dopo la sostituzione della testa, anche se le teste presentano cinematiche (dimensioni) differenti. itnc definisce automaticamente una tabella Preset specifica per ciascun campo di spostamento (ad esempio per lavorazioni con movimento alternato). Al cambio di campo itnc attiva la relativa tabella Preset con l'ultima origine attiva. Le origini possono essere rapidamente salvate nella tabella Preset mediante softkey in modalità Funzionamento manuale, tramite i tasti funzione, con i cicli di tastatura automatici. Definizione origine ad esempio nello spigolo o al centro di una corona di fori 27

28 Programmazione, editing e test Le molteplici possibilità L'universalità di impiego di itnc 530 si conferma anche nella straordinaria flessibilità di comando e programmazione. Programmazione sulla macchina I controlli numerici HEIDENHAIN sono idonei per l'impiego in officina, ossia sono concepiti per la programmazione direttamente sulla macchina. itnc 530 supporta l'operatore con due interfacce utente. La programmazione a dialogo con testo in chiaro è da 30 anni il linguaggio standard per tutti i controlli numerici TNC e in linea di principio per la programmazione orientata all'officina. Il nuovo modo operativo smart.nc è autoesplicativo e intuitivo grazie a maschere chiare e complete per l'intera programmazione NC fino alla lavorazione. Non è richiesto apprendere un linguaggio di programmazione speciale né nuove funzioni G. Il controllo numerico guida l'operatore con domande e indicazioni di facile comprensione. Sia per indicazioni con testo in chiaro, guida a dialogo, fasi del programma o softkey, tutti i testi sono disponibili in numerose lingue. Anche se si preferisce la programmazione DIN/ISO, itnc offre la soluzione ideale: sulla tastiera alfanumerica le lettere di uso frequente per l'editing sono già evidenziate con un colore diverso. Introduzione manuale dati Anche senza creare un programma di lavorazione completo, con itnc 530 è possibile avviare la produzione: basta lavorare il pezzo passo dopo passo con inserimento manuale dei dati e posizionamento automatico in qualsiasi sequenza. Creazione esterna di programmi Il controllo numerico continuo itnc 530 è ben equipaggiato anche per la programmazione esterna. Le interfacce di cui è dotato consentono di integrarlo nelle reti e quindi collegarlo con stazioni di programmazione, sistemi CAM o altri sistemi di archiviazione dei dati. 28

29 Aiuto alla programmazione e documentazione online Ci sono domande su una fase di programmazione, ma non si ha a portata di mano il manuale operativo? Nessun problema: sul controllo numerico itnc 530 e sulla stazione di programmazione itnc 530 è ora disponibile il pratico Help system TNCguide che consente di visualizzare la documentazione utente in una finestra separata. Basta attivare il TNCguide premendo il tasto HELP sulla tastiera itnc o facendo clic su un softkey qualsiasi con il cursore del mouse commutato in punto interrogativo. L'icona del punto interrogativo si attiva con massima semplicità facendo clic sull'icona della guida ( ) costantemente visualizzata sullo schermo. TNCguide integrato nel controllo numerico, ad esempio in itnc Il TNCguide visualizza le informazioni più direttamente correlate all'elemento in questione (guida contestuale). In altre parole, viene immediatamente visualizzata l'informazione richiesta, in particolare anche quando si sta programmando una funzione. Questa particolarità è molto utile soprattutto per i softkey. Sono descritte nel dettaglio procedure e funzionalità. itnc 530 contiene la documentazione in lingua tedesca e inglese per il relativo software NC. Le altre lingue di dialogo potranno essere scaricate gratuitamente non appena disponibili. I file nelle diverse lingue possono essere poi memorizzati dopo il download nella relativa directory del disco fisso del TNC. o nella stazione di programmazione. Sono a disposizione i seguenti manuali utente: Dialogo con testo in chiaro smart.nc (Guida rapida) Programmazione di cicli Programmazione DIN/ISO Stazione di programmazione itnc 530 (installazione soltanto sulla stazione di programmazione) Il controllo numerico itnc è inoltre in grado di visualizzare anche formati di dati standardizzati (PDF, BMP, GIF, JPG ecc.). 29

30 Programmazione, editing e test Supporto grafico nelle diverse modalità operative Programmazione grafica Maggiore sicurezza di programmazione è garantita dalla grafica bidimensionale: itnc 530 rappresenta simultaneamente sullo schermo ogni movimento di traslazione programmato. Grafica a linee 3D La grafica a linee 3D consente di rappresentare in tridimensionale la traiettoria programmata del centro dell'utensile e di rilevare anche i più piccoli dettagli grazie all'efficiente funzione di zoom. In particolare, per i programmi creati esternamente è possibile controllare con la grafica a linee 3D già prima della lavorazione l'eventuale presenza di irregolarità, al fine di evitare indesiderate rigature di lavorazione sul pezzo, ad esempio quando i punti vengono emessi erroneamente dal postprocessor. Per poter rilevare con rapidità i punti errati, il TNC evidenzia con un colore diverso il blocco attivo nella finestra sinistra nella grafica a linee 3D. Inoltre, è possibile visualizzare anche i punti finali programmati per verificare se si presentano addensamenti. Maschere di guida Nella programmazione dei cicli a dialogo con testo in chiaro itnc visualizza una maschera di guida specifica per ogni parametro, offrendo una chiara panoramica del funzionamento e rendendo più immediata la programmazione. Nel modo operativo smart.nc il supporto grafico è disponibile per tutte le necessarie immissioni. 30

31 Prova grafica Per verificare il programma prima di procedere con la lavorazione, itnc 530 è in grado di simulare graficamente la lavorazione del pezzo, rappresentandola in diversi modi: vista dall'alto con differenti livelli di profondità, tre proiezioni (come nel disegno del pezzo), visualizzazione 3D. È inoltre possibile ingrandire i dettagli. L'elevata risoluzione della rappresentazione 3D visualizza con massima precisione anche profili molto fini e consente di identificare con sicurezza e in modo univoco anche dettagli nascosti. Una sorgente luminosa simulata genera condizioni reali di luce/ombra. In fase di prova di complessi programmi a cinque assi vengono rappresentate anche lavorazioni con piano di lavoro ruotato o lavorazioni su più lati. itnc 530 indica inoltre il tempo di lavorazione calcolato in ore, minuti e secondi. Esecuzione grafica In itnc 530 programmazione e prova grafiche sono attive anche durante la lavorazione del pezzo, rappresentando graficamente persino quella in corso. Durante la programmazione è così possibile, semplicemente premendo un tasto, dare ogni tanto "un'occhiata" alla lavorazione in corso, ovviando all'osservazione diretta spesso resa impossibile dal flusso del refrigerante e dalla cabina di protezione. 31