Prima esibizione negli USA un sistema innovativo CNC a due canali per macchine utensili fino a cinque assi

L'avanzato simulatore 3D con rilevatore di collisione è ora dotato della funzione RTCP

8 Settembre 2014 --- NUM sta presentando il suo nuovo kernel CNC a due canali per la prima volta negli USA all'IMTS. Progettato specificatamente per sviluppatori di macchine utensili di piccola e media taglia con quattro o cinque assi, il CNC Flexium+ 8 fornisce una soluzione di controllo eccezionalmente conveniente che in molti casi elimina la necessità di avere un secondo kernel CNC. NUM sta anche lanciando una nuova versione del suo software di simulazione 3D che ora comprende le equazioni cinematiche per supportare le applicazioni di lavorazione avanzate a 5 assi.

Il kernel CNC Flexium+ 8 offre due canali CNC e accoglie fino a cinque assi, quattro dei quali possono essere interpolati. In qualsiasi momento il canale CNC può essere usato per controllare un motore mandrino e quattro assi, invece dell’utilizzo di tutti e cinque gli assi. Questa flessibilità del controllo aiuta i progettisti ad abbassare il costo delle macchine con complesse esigenze di sincronizzazione. In una rettificatrice, per esempio, un canale può controllare due assi X/Z ed un mandrino per eseguire la funzione di rettifica mentre l'altro canale controlla due assi U/W di caricamento montati posteriormente. Ogni canale può alternativamente eseguire la propria parte di programma in modo asincrono ed opera in modo autonomo, come se avesse un kernel CNC dedicato, oppure i due canali possono lavorare sincronizzati. Il controllo dei cinque assi, o mandrino, può essere trasferito al volo da un canale all'altro, per massimizzare l'uso delle risorse hardware disponibili.

Come tutti i sistemi CNC di NUM, il firmware Flexium+ 8 comprende le funzioni RTCP (Rotation around Tool Centre Point) e Piano Inclinato. Introdotta da NUM, la funzione RTCP offre enormi vantaggi per applicazioni di lavorazione di precisione a 5 assi. Con un controllo molto accurato degli assi rotativi della macchina, come una testa portautensili a doppia rotazione o una tavola e culla per il fissaggio del pezzo, la funzione permette all'utensile di essere mantenuto in contatto con le parti da lavorare con un angolo costante durante il processo di lavorazione. La funzione RTCP è ancora più benefica se pezzo non è piatto; essa calcola automaticamente tutti gli offset dovuti a fattori come alla meccanica della testa e lunghezza dell'utensile necessario per mantenere un accurato contatto dell'utensile.

Come ricordato dal suo nome, il punto di riferimento per tutti i calcoli RTCP é il centro dell'utensile o il punto di contatto, e non la posizione della testa dell'utensile, che richiederebbe che il punto di contatto fosse determinato meccanicamente. La differenza fra questi due metodi ha un grande impatto sulla lavorazione. Se per esempio la distanza tra la punta dell'utensile ed il centro della testa rotante é di 600 mm, un errore di posizionamente della testa di solo un centesimo di grado causerà un errore di punta dell'utensile di 0,1 mm; senza la funzione RTCP, si può avere un danneggiamento all'utensile o al pezzo. Un altro vantaggio significativo della funzione RTCP è dato dal fatto che le coordinate programmate sono quelle del contorno del pezzo, e non quelle della macchina, il che rende il programma indipendente dalla macchina e significa che la correzione dell'utensile può essere applicata senza modifiche al programma. La funzione RTCP è implementata come parte del post-processore CNC Flexium+, che aiuta ulteriormente ad assicurare la portabilità del programma pezzo.

NUM ha recentemente integrato i complessi algoritmi per la trasformazione delle coordinate della funzione RTCP nel software di simulazione Flexium+ 3D. Gli utilizzatori possono ora analizzare ed ottimizzare le prestazioni cinematiche dei programmi pezzo per macchine a 4 e a 5 assi facilmente ed accuratamente impiegando tecniche avanzate di visualizzazione 3D. Il software include un completo sistema di monitoraggio e rilevamento delle collisioni per sorvegliare eventuali danneggiamenti di utensili, pezzi in lavorazione e macchine.

Per la massima flessibilità, NUM offre due versioni del software di simulazione 3D Flexium+. Una è stata progettata per impiego autonomo senza un sistema CNC, come uno strumento di pianificazione della produzione per verificare i programmi pezzo. L'altra è completamente integrata con il Flexium+ HMI (Human Machine Interface) ed è connessa al sistema CNC della macchina. Diversamente da molti sistemi di virtualizzazione CAD/CAM della concorrenza, questa impiega il codice NC durante il processamento da parte dell'interpolatore CNC per creare una vera rappresentazione in tempo reale del funzionamento della macchina. Si possono simulare programmi pezzo nello stesso momento in cui vengono eseguiti altri programmi sulla macchina, e gli stessi programmi possono essere eseguiti e simulati contemporaneamente. Il simulatore visualizza gli utensili, le proprietà cinematiche della macchina ed il pezzo grezzo in lavorazione con una rappresentazione 3D, e mostra il TCP (Tool Centre Point) e l'asportazione di materiale mentre l'utensile si muove lungo il percorso di lavorazione definito dal programma pezzo.

Il kernel CNC Flexium+ 8 può essere usato con vari drive NUM. Per prestazioni ottimali si accoppia con gli ultimi moduli servodrive digitali NUMDrive X. Questi drive sono tra i più piccoli sul mercato ed offrono numerose opzioni di configurazione per aiutare i progettisti a minimizzare i costi di produzione dalla macchina mediante l'uso di appropriate tecnologie per gli assi. I drive utilizzano avanzate tecniche di controllo DSP per massimizzare la velocità del bus tra kernel CNC e servodrive, e possiedono un'ampia larghezza di banda e speciali algoritmi di accelerazione per una velocità senza compromessi ed una elevata precisione di posizionamento. Un processore numerico nel kernel CNC, insieme alla capacità di precisione nella gestione dei numeri del software Flexium+, assicurano una elevata risoluzione CNC e facilitano l'interpolazione subnanometrica tra gli assi.

Flexium+ 8 possiede, inoltre, un'architettura di sicurezza scalabile nota come NUMSafe. Un PLC di sicurezza integrato nel sistema CNC controlla tutte le operazioni critiche; insieme ai moduli di sicurezza I/O di NUM ed ai circuiti di sicurezza per il monitoraggio del moto nei servodrive NUMDrive X, permette ai progettisti di macchine di implementare funzioni di sicurezza ad alta integrità usando componenti addizionali in minima quantità. L'architettura è conforme alle normative di sicurezza per le macchine EN ISO 13849-1 fino al grado PL e, e a quelle per la sicurezza funzionale per azionamenti a velocità variabile EN 61800-5-2, fino a SIL 3.

La piattaforma CNC Flexium+ di NUM comprende ora tre kernel CNC, e tutti vengono presentati alla IMTS, permettendo ai progettisti di macchine di configurare sistemi di controllo ottimizzati nel costo e nelle prestazioni per un'ampia gamma di automazioni. La serie di prodotti comprende il Flexium+ 6, che viene presentato negli USA per la prima volta, il Flexium+ 8 ed il Flexium+ 68. Il Flexium+ 6 ha un singolo canale CNC, può controllare quattro assi interpolati ed un mandrino, ed è stato progettato per macchine di piccola e media taglia. Flexium+ 68 è stato progettato per applicazioni di controllo di macchine più grandi e più complesse. Offrendo fino a otto canali CNC, ciascuno in grado di accettare fino a nove assi interpolati e fino a 32 mandrini, esso fornisce una base eccellente per applicazioni multimandrino come le macchine transfer.

La piattaforma Flexium+ è supportata da un potente software. Tutte le funzioni di CNC, servodrive, I/O, PLC di automazione e PLC di sicurezza vengono programmate usando un singolo strumento unificato. Gli utilizzatori possono aggiungere valore alle loro macchine mediante un HMI completamente personalizzabile, mediante un'ergonomia migliorata e controlli tattili. Il software di supporto alle applicazioni di NUM copre un'ampia gamma di funzioni di lavorazione come la rettifica, la rettifica degli utensili, la tornitura, la fresatura, la dentatura di ingranaggi, la formatura e la finitura, ed anche il taglio a getto d'acqua, laser e taglio al plasma. Molti di questi pacchetti software sono considerati degli standard industriali dai costruttori di macchine utensili.

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