3D-ToolComp: lavorare con il raggio fresa vero e proprio

Nonostante le soluzioni d'avanguardia adottate in termini di accuratezza nella realizzazione degli utensili, soprattutto le frese sferiche non presentano una geometria uniforme. Il raggio effettivo di ogni singolo utensile diverge di norma in modo del tutto particolare dalla forma circolare ideale. Gli studi eseguiti dimostrano che per gli utensili standard occorre considerare scostamenti fino a 0,015 mm. Persino le frese di precisione di alta qualità e costose possono presentare scostamenti dell'ordine di micron.

L'opzione 3D-ToolComp fornisce una efficiente compensazione del raggio utensile tridimensionale, incrementando nettamente l'accuratezza del pezzo, soprattutto per superfici a forma libera.

Compensazione degli errori di forma dell'utensile

Per una lavorazione altamente accurata, gli scostamenti del raggio effettivo della fresa dalla forma ideale rappresentano uno svantaggio, in quanto il punto di contatto della fresa con il pezzo calcolato dal controllo numerico non coincide con il raggio effettivo, e questo per ogni nuova fresa inserita.

Una tabella dei valori di compensazione consente di definire valori delta in funzione dell'angolo, che descrivono gli scostamenti dell'utensile dalla forma circolare ideale. Il TNC corregge quindi il valore del raggio che è definito nel punto di contatto istantaneo 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. Oltre alla posizione dell'utensile, i blocchi normali alla superficie definiscono anche il punto di contatto con il pezzo e, come opzione, l'orientamento dell'utensile in riferimento alla superficie del pezzo. La compensazione viene eseguita in modo automatizzato dalla macchina utensile controllata da TNC.

Due strategie, un obiettivo: profili perfetti

Variante 1: misurazione di geometrie 3D

L'esempio di una lente asferica mette in particolare risalto l'apporto di 3D-ToolComp: la figura in alto mostra gli scostamenti di forma in base alla prima passata di prova, determinati con il ciclo di tastatura 444. La figura in basso mostra la lente fresata dopo la compensazione degli scostamenti del raggio con 3D-ToolComp.

Ed ecco la procedura:

1. Utilizzare l'utensile per eseguire la lavorazione su un pezzo di prova.

2. Misurare quindi il profilo realizzato utilizzando un sistema di tastatura e il ciclo 444 TASTATURA 3D.

Gli scostamenti del profilo fresato rispetto a quello desiderato si impiegano per determinare gli scostamenti del raggio dell'utensile utilizzato che vengono scritti direttamente in una tabella di compensazione.

Suggerimento: prima della tastatura della superficie del pezzo, utilizzare 3D-ToolComp per eseguire una calibrazione 3D del sistema di tastatura.

Variante 2: misurazione degli utensili

La forma dell'utensile viene misurata in modo completamente automatico con un sistema laser e un ciclo speciale affinché il controllo numerico TNC possa impiegare direttamente questi dati e documentarli in una tabella di compensazione. Non è quindi necessario ripetere la compensazione utensile nel programma NC.

Suggerimento: con questa procedura il controllo numerico TNC gestisce in modo automatizzato gli influssi variabili determinati da errori di forma dell'utensile e soddisfa pertanto un aspetto importante del processo di lavorazione sicuro in conformità ai requisiti in vigore in ambiente medicale.

Controllo estremamente accurato della qualità all'interno del processo

L'opzione 3D-ToolComp può essere utilizzata non solo per compensare gli scostamenti del raggio delle frese e per ottimizzare i risultati della lavorazione. Supporta l'operatore anche nel controllo qualità altamente accurato di pezzi con superfici a forma libera nell'area di lavoro della macchina. Per ottenere risultati molto precisi durante la misurazione, si può procedere a una calibrazione 3D del sistema di tastatura con 3D-ToolComp prima di eseguire il ciclo 444 TASTATURA 3D. Il ciclo compensa quindi il comportamento di commutazione individuale del sistema di tastatura in qualsiasi direzione.

Il ciclo 444 permette la misurazione automatica di punti su superfici a forma libera. Basta infatti inserire nel ciclo il relativo punto di misura completo di coordinate e vettore normale.

Dopo la tastatura il controllo numerico TNC determina automaticamente se il punto misurato si trova all'interno di una tolleranza definita.
Il ciclo 444 genera in automatico anche un report di misura completo in formato HTML.
È inoltre possibile consultare il risultato tramite parametri di sistema, per avviare ad esempio una ripresa controllata da programma, attivare un arresto del programma o visualizzare un messaggio.