Programmazione più rapida, fresatura più veloce

Con hyperMILL^® e la funzione BEST FIT, STIHL accelera la prototipizzazione

Da due anni, il reparto di produzione CNC nello stabilimento dei pezzi di prova di STIHL utilizza il sistema CAD/CAM hyperMILL^® di OPEN MIND. Il risultato: una maggiore efficienza. A questo contribuisce, oltre alla rapida programmazione dei centri di lavoro a 5 assi, il modulo  hyperMILL® VIRTUAL Machining con la funzione BEST FIT: l’orientamento dei componenti diventa un “gioco da ragazzi”, garantendo un processo di fresatura preciso.

Motosega - STIHL. Non c’è boscaiolo che non conosca questi attrezzi dal caratteristico colore arancione. L’azienda familiare di Waiblingen è leader mondiale nel settore delle motoseghe dal 1971, ma ha molto altro da offrire: numerose attrezzature per segare e tagliare, falciare e piantare, pulire e riordinare.

Motosega - STIHL. Non c’è boscaiolo che non conosca questi attrezzi dal caratteristico colore arancione. L’azienda familiare di Waiblingen è leader mondiale nel settore delle motoseghe dal 1971, ma ha molto altro da offrire: numerose attrezzature per segare e tagliare, falciare e piantare, pulire e riordinare.
La motivazione dell’azienda è, come si legge sulla homepage, “facilitare il lavoro dell’uomo nella natura”. Viene coltivata una forte cultura dell’innovazione al fine di creare valore aggiunto per i clienti con nuove tecnologie. Il centro di ricerca e sviluppo presso la sede centrale di Waiblingen, dove più di 700 sviluppatori lavorano insieme per tutti i reparti, è altrettanto importante.

Qui si trova anche il servizio pezzi di prova nell’area di convalida del sistema, che collabora con gli sviluppatori e i progettisti. Nel gruppo “Produzione additiva e CNC” vengono prodotti prototipi, piccole serie e campioni iniziali. Il capogruppo Boris Matuschka descrive il campo di attività: “Produciamo le parti e i componenti creati virtualmente dalla progettazione e dallo sviluppo in alluminio, magnesio, acciaio, ottone e plastica. Vengono utilizzati per testare i nostri nuovi prodotti. Per il nostro team, questo significa che dobbiamo essere molto flessibili e reattivi per ridurre al massimo il time to market”.

Se possibile, i componenti vengono prodotti mediante truciolatura. Per la fresatura sono disponibili attrezzature all’avanguardia, tra cui due centri di lavoro simultanei a 5 assi e tre fresatrici a 3+2 assi. “Per i componenti difficili da produrre con la fresatura, utilizziamo tra l’altro un impianto di fusione a getto per la produzione additiva che può lavorare varie polveri metalliche”, spiega Boris Matuschka. “Questi pezzi prodotti in modo additivo richiedono solitamente una ripresa di truciolatura per garantire le dimensioni funzionali e le finiture superficiali richieste”.

Eliminare l‘ostacolo della programmazione NC

La lavorazione a 5 assi per piccole serie e la prototipizzazione rappresenta una tecnologia ideale, in quanto di solito può portare a un componente finito con un unico staffaggio. Il prerequisito fondamentale è un programma NC implementabile e che garantisca la sicurezza dei processi. “Questo ha rappresentato un ostacolo per noi in passato”, afferma il capogruppo Matuschka. “La programmazione con il sistema precedente richiedeva più tempo e, in caso di eccesso di capacità, era necessario ricorrere in via aggiuntiva a fornitori di servizi esterni”.

La soluzione offerta da STIHL è stata la seguente: “Trasferiamo la capacità in eccesso a fornitori di servizi esterni oppure garantiamo una maggiore efficienza e quindi una maggiore produzione di pezzi nel nostro stabilimento grazie a un nuovo sistema CAM”. Si è optato per un nuovo sistema e il team responsabile ha cercato la soluzione CAD/CAM ottimale. Quattro sistemi sono stati ammessi alla preselezione, due dei quali alla fase di test approfondito. “Abbiamo concordato con i fornitori un testing in cui abbiamo potuto conoscere i due sistemi in condizioni reali e metterli alla prova con i nostri pezzi”, racconta Boris Matuschka. “Durante questo periodo, abbiamo anche avuto la nostra prima esperienza con l’assistenza dei rispettivi fornitori”.

In questo caso, il futuro partner di riferimento, OPEN MIND Technologies AG, Wessling, ha subito potuto raccogliere punti a favore, come spiega Benjamin Gruber, tecnico e programmatore, con l’aiuto di un esempio: “Il sistema CAM hyperMILL^® offre una funzione di ‘indicizzazione automatica’ estremamente innovativa per la lavorazione a 5 assi. Questa consente di programmare e fresare in un’unica operazione aree la cui lavorazione richiede più inclinazioni dell’utensile. Volevamo utilizzare questa funzione anche per le macchine a 3+2 assi. OPEN MIND ha soddisfatto la nostra richiesta e ha sviluppato una soluzione adeguata”.

Benjamin Gruber elogia l’intuitività del sistema. Dopo due settimane di formazione base, aveva già acquisito una familiarità tale con il software che la programmazione di pezzi a 5 assi non rappresentava più un problema: “hyperMILL^® offre un’ampia scelta di funzioni a 5 assi che possono essere programmate con un’ampia automatizzazione. Il processo risulta rapido ed è un grande punto di forza di questo sistema CAM”.

Una soluzione completa, dal CAD alla macchina

Cita il pacchetto completo OPEN MIND come ulteriore vantaggio decisivo. Finora nello stabilimento di pezzi di prova di STIHL erano necessarie diverse soluzioni software per soddisfare i requisiti della lavorazione moderna. “In passato, avevamo costruito un intero ecosistema attorno al sistema di programmazione, con un sistema di simulazione aggiuntivo, un database di utensili e così via”, aggiunge il tecnico. “Abbiamo dovuto utilizzare diversi sistemi per arrivare dove volevamo. hyperMILL^® ora offre tutto in uno”.

All’interno del software CAD/CAM hyperMILL^®, è soprattutto il modulo VIRTUAL Machining a fare la differenza rispetto agli altri sistemi. In un certo senso, è la pietra miliare per la generazione del codice NC e la simulazione del codice NC, nonché per varie funzioni. Lo specialista applicativo OPEN MIND Steffen Völker spiega: “Poiché sviluppiamo il nostro software in autonomia, siamo stati in grado di garantire una soluzione valida e completa. Questo include anche una precisa simulazione del codice NC, che ha a disposizione tutti i dati rilevanti per il processo di hyperMILL^® e garantisce la massima sicurezza dei processi”.

Con hyperMILL^® BEST FIT, l’orientamento in tempo reale avviene direttamente tramite il software CAM. “Eseguiamo una misurazione 3D dal componente non orientato sulla macchina e riproduciamo i punti di misura nel sistema CAM”, spiega Benjamin Gruber. “Tutto il resto lo fa il software”. Adatta il codice NC alla posizione misurata del componente e sposta virtualmente i percorsi utensile rispetto al componente. Il codice NC adattato viene sottoposto a simulazione nella macchina virtuale, per essere poi automaticamente ottimizzato. Per garantire una lavorazione sicura e precisa, il configuratore della macchina interviene nuovamente: esegue una misurazione di verifica che controlla nel sistema CAM se l’orientamento rientra nella tolleranza predefinita. Successivamente, è possibile avviare la lavorazione.

Lo specialista di fresatura e programmazione Gruber conferma: “Per noi questo significa un enorme guadagno di tempo. Inoltre, grazie alla misurazione di verifica, possiamo essere certi che la lavorazione avvenga senza collisioni e che alla fine si ottenga il risultato di fresatura desiderato”.