L’unico modo per ottenere un risultato perfetto è mettere insieme le forze di diversi attori. Ne sono convinti OPEN MIND Italia, Grob Italia, Fraisa e HEIDENHAIN Italiana, che hanno unito le loro soluzioni al fine di lavorare al meglio un particolare complesso, commissionato da un cliente attivo nel settore motorsport.
L’interessante caso pratico è stato presentato lo scorso 5 novembre, durante un evento in live streaming intitolato “Workshop online: fresatura intelligente!”. Durante il workshop sono intervenuti: Riccardo Garin per OPEN MIND Italia; Maurizio Cameletti, Ezio Beltramo e Danilo Zaccaria per HEIDENHAIN Italiana; Antonio Bignami e Simone Massa per Fraisa; Andrea Gennuso e Andrea Roda per Grob Italia.
Dopo una breve presentazione delle quattro aziende, si è passati al cuore del workshop: la dimostrazione di “fresatura intelligente” di un blocco grezzo di alluminio 7075, del peso originario di 20 kg, trasformato in un pezzo meccanico di 1,8 kg in circa un’ora di tempo (equivalente al tempo di contatto utensile), grazie alla combinazione delle diverse soluzioni proposte dalle aziende in gioco.
Il pezzo è stato fresato all’interno di un centro di lavoro a 5 assi orizzontali Grob G350, mediante delle strategie di fresatura trocoidale volumetrica a 3 e 5 assi e barrel-cut. A quanto detto dai relatori, il 5 assi garantisce la flessibilità richiesta oggi dal mercato, poiché permette di utilizzare utensili molto lunghi senza influenzare la zona lavoro, evitando cioè che durante il cambio utensile ci sia una collisione con il pezzo. Per garantire velocità e prestazioni elevate, i 5 assi vengono mossi utilizzando dei motori torque. Inoltre, la tavola rotativa di 180° della macchina porta diversi benefici, come il rapido svuotamento del truciolo.
Per supportare l’elevata velocità, la fresatura del pezzo è stata eseguita mediante l’utilizzo degli utensili Fraisa ad alta redditività ArCut X (per il barrel-cut) e trocoidali AX-FPS. ArCut X è un utensile concepito per ottenere finiture perfette in breve tempo su diversi metalli e per svariati settori. Grazie a questo tipo di utensile, si può ottenere un risparmio dell’87% del tempo sulla finitura. Le frese AFX-FPS, invece, sono state create appositamente per la lavorazione in alluminio. Inoltre, per gestire meglio la lavorazione, Fraisa ha proposto il software ToolExpert, un simulatore che consente di gestire gli utensili del marchio: inserendo le informazioni richieste, il programma restituisce al cliente dei dati di taglio e dei consigli per la parametrizzazione in modo da poter ottenere il migliore risultato possibile.
Al fine di sfruttare appieno le potenzialità di questi utensili, OPEN MIND Italia ha messo in campo l’esclusiva lavorazione trocoidale a 5 assi, che consente di utilizzare in profondità l’intero tagliente della fresa, preferendo movimenti tangenti continui in alta velocità rispetto a movimenti lineari interrotti. Utilizzando questa strategia, si ottengono benefici sia in termini di tempi ciclo, sia nei risultati della lavorazione, che non necessita di effettuare ulteriori riprese.
Inoltre, l’esperto in tecnologie CAD/CAM ha sviluppato una serie di cicli hyperMILL in grado di garantire una gestione completa degli utensili a barile: caratterizzati da una forma conica e sferica, questi sono stati poco utilizzati in passato, ma oggi permettono di ottenere cicli di finitura ottimizzati rispetto alle tradizionali frese sferiche.
Anche il controllo numerico HEIDENHAIN ha avuto un ruolo determinante nel progetto. Calcolando a priori il profilo corretto da eseguire, il controllo numerico consente infatti alla macchina utensile di lavorare le superfici con la qualità richiesta, esaltandone le prestazioni.
Inoltre, prima di procedere, è stato possibile simulare integralmente la lavorazione tramite il Digital Twin di HEIDENHAIN riportando i parametri e la cinematica della macchina Grob sulla stazione di programmazione, creando una simulazione realistica del movimento degli assi, avendo così la certezza sia del percorso programmato e realizzato sia delle tempistiche dell’intera operazione.
Per ottenere la massima precisione nella lavorazione del pezzo è stata utilizzata l’opzione software KinematicsOpt, che permette di ricalibrare i centri di rotazione degli assi rotativi in qualsiasi momento, anche tra una fase e l’altra del programma. L’altra opzione impiegata per la lavorazione è il Dynamic Collision Monitoring, una funzione che arresta il ciclo in caso di imminente collisione, aiutando così a prevenire il fermo macchina e ad aumentare la sicurezza sia per gli strumenti che per l’operatore.
“Team working è la parola d’ordine per raggiungere l’eccellenza in termini di precisione e qualità superficiale in fresatura. Oggi la volontà è quella di allargare il team per creare una squadra più grande con le aziende meccaniche che hanno partecipato virtualmente a questo caso reale di fresatura”, ha affermato Cameletti, moderatore dell’evento.
