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Tebis e la Fabbrica Digitale 4.0 a Mecspe 2017

Strategie CAD e CAM per la realizzazione di componenti Motorsport

06/03/2017

Tebis è partner dell’iniziativa “Fabbrica Digitale 4.0” organizzata in occasione della manifestazione Mecspe 2017 e partecipa all’area Motorsport, nella filiera dedicata alla lavorazione di un porta mozzo per Formula 4.

I requisiti necessari per realizzare componenti precisi e di alta qualità sono molteplici: la macchina utensile, gli utensili, il controllo numerico, le strategie di calcolo dei percorsi, i criteri di distribuzione dei punti e l’analisi dei dati di lavorazione.

Nel contesto di un processo produttivo ottimizzato, il ruolo del software CAD-CAM è quello di fornire un percorso utensile perfetto, in grado di supportare al meglio strumenti di ultima generazione. Nell’ambito della filiera Motorsport, il software Tebis ha gestito la lavorazione completa a 3 e 5 assi del porta mozzo anteriore in Ergal di una vettura per Formula 4 e ha messo alla prova una vasta gamma di funzioni CAD e CAM contenute nella nuova versione V4.0 R3.

La filiera produttiva è stata realizzata in collaborazione con Heidenhain, Sigma, Sorma e Schunk.

Un modello CAD senza criticità è il primo passo per ottenere una qualità di finitura che non necessita di successivi interventi manuali. Per ottenere questo risultato il software Tebis calcola i percorsi direttamente sulle superfici matematiche esatte e non su di un modello approssimato (poliedro); in questo modo la qualità delle superfici CAD viene trasferita senza ulteriori approssimazioni direttamente ai programmi CNC.

Per verificare e ottimizzare il modello CAD del porta mozzo oggetto della filiera Motorsport sono state utilizzate le funzioni per la riparazione automatica delle superfici che ricercano e se necessario correggono difetti topologici, segmentazioni e scollamenti; l’influenza del modello matematico sulla struttura del percorso utensile è infatti elevatissima: in caso di superfici molto segmentate, il numero dei punti generati dal CAM per definire la traiettoria utensile risulta considerevolmente ampliato, con ripercussioni pesanti sui tempi di calcolo e sui tempi di esecuzione in macchina. L’utilizzo di specifiche funzioni che sfruttano la nuova tecnologia delle curve di riferimento strutturate ha permesso di ottimizzare il layout dei percorsi utensili rispetto alla forma del componente e mantenere costante l’incremento laterale delle passate (incremento 3D).

Per ottenere la qualità di finitura desiderata è stata applicata una distribuzione punti ottimizzata. La distribuzione punti è infatti uno degli elementi che influisce maggiormente sulla qualità di un percorso utensile di fresatura. Una ricerca specifica condotta da Tebis in collaborazione con Heidenhain, leader mondiale nella produzione di controlli numerici, ha dimostrato che pur mantenendo invariato il valore dell’errore cordale, si possono ottenere, sulla medesima macchina, livelli di finitura molto diversi fra loro, modificando unicamente gli algoritmi che controllano la distribuzione punti durante la creazione del percorso utensile. Tebis V4.0 R3 ha sviluppato 6 differenti criteri di distribuzione punti, selezionabili sulla base degli strumenti a disposizione e del livello di finitura che si desidera ottenere. In ultimo, la possibilità di utilizzare valori di errore cordale millesimali senza influenzare i tempi di calcolo e di generare file di programma NC a 4 o 5 cifre decimali esalta le prestazioni dei controlli numerici di ultima generazione.

L’utilizzo di sistemi di fissaggio standardizzati e calibrati ha garantito la massima precisione nel posizionamento del pezzo e la migliore accessibilità sui cinque lati, permettendo di ottimizzare le fasi di lavoro, la sequenza della operazioni e ridurre al minimo il numero dei cambi utensile.

Infine, data la dimensione importante dei supporti di fissaggio, il simulatore cinematico Tebis ha giocato un ruolo fondamentale perché riproducendo virtualmente l’ambiente reale di produzione, è stato preventivamente possibile verificare l’intero ciclo di lavorazione, ottimizzare i piazzamenti, l’attrezzaggio della macchina e rilevare eventuali criticità di collisione e di fine corsa. Scegliere la soluzione ottimale aumenta l’efficienza complessiva del processo produttivo riducendo i tempi morti e i rischi di errore derivanti da interazioni manuali a bordo macchina.

Il risultato dell’applicazione di queste tecnologie è un ciclo di produzione affidabile e sicuro in grado di realizzare un componente fedele al modello CAD di riferimento e rispettare gli elevati standard di precisione e qualità richiesti nell’ambito del settore Motorsport.

Troverete Tebis nel pad. 2, stand J33. Per ottenere un biglietto gratuito d'ingresso a Mecspe 2017 cliccate qui:

http://visitatori.senaf.it/login.php?ide=299


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