Hai un Macchina CNC veloce? (esecuzione di un bassorilievo)

Ti sei mai chiesto se la tua macchina CNC è “abbastanza veloce” ad eseguire un bassorilievo?

Perchè i tempi di esecuzione dello stesso bassorilievo, sullo stesso tipo di marmo, con lo stesso utensile e con lo stesso feed di taglio possono differire tra una macchina e l’altra?

E se potessi terminare l’esecuzione di un bassorilievo in 3 ore piuttosto che in 5 ore ?

Cosa cambia tra un CN economico ed uno professionale?

Così come in ogni settore anche in quello della lavorazione marmo e dell’arte funeraria esistono vari costruttori e vari modelli di macchine. Tutte le macchine CNC lavorano e tutte completano l’esecuzione del lavoro ma ovviamente possono realizzzare lo stesso bassorilievo in tempi diversi e possono dare un risultato finale del lavorato di qualità diversa.

Quando si parla di Macchine Utensili a Controllo Numerico (macchine CNC o Centri di lavoro) sia nel campo della lavorazione del marmo che negli altri settori, una componente molto importante di valutazione è data dal rapporto qualità di finitura e tempo di esecuzione. Questo rapporto dipende dalla qualità della dinamica dei movimenti fornita dal modulo CN che comanda gli assi della macchina CNC. Quando si carica un part-program su un controllo numerico in pratica si dice alla macchina solamente quali sono le traiettorie che l’utensile deve eseguire, ma sarà poi il CN, internamente, a calcolare come eseguire queste traiettorie in termini di velocità, accelerazioni e decelerazioni.

La macchina con una dinamica idealmente “perfetta” è una macchina che ha:

• Massima precisione di lavorazione
• Massima qualità di finitura
• Minimo tempo di esecuzione di una lavorazione
• Minimo stress delle componenti meccaniche

Ovviamente ci sono dei compromessi che dipendono dal campo di applicazione della macchina: pietra, legno, plastica e così via. Il campo di applicazione, e quindi il prodotto finale, detta tutta una serie di requisiti che la macchina deve rispettare. Ogni applicazione ha requisiti diversi in termini di velocità di lavorazione, precisione e qualità di finitura del pezzo finale.

La taratura della dinamica su una macchina CNC che lavora il marmo e il granito è molto diversa rispetto alla taratura su macchine che lavorano il legno o a quella di altre macchine che lavorano forex, alluminio e plexiglass.

Quindi in base alla precisione/finitura minima che si vuole ottenere, e alla tipologia di meccanica che muove la macchina (viti a ricircolo di sfere, pignoni e cremagliere, cinghie), si tarano i parametri della dinamica che minimizzano il tempo di esecuzione di una lavorazione.
Questi parametri dipendono dal tipo di controllo numerico (CN) installato in macchina.

Più avanzato è il CN, e più parametri ci saranno da poter impostare per diminuire il tempo di esecuzione di una lavorazione e ottenere un’alta precisione e finitura.

La nostra macchina CNC Amastone Next è pilotata dal potente CN OSAI Open-Smart di ultimissima generazione. Lo abbiamo scelto per la sua affidabilità e per la sua gamma di parametri presenti che ci permettono di gestire molti aspetti nel ciclo di lavorazione.
Alcuni dei parametri tramite i quali riusciamo ad avere prestazioni di velocità eccellenti nell’esecuzione dei bassorilievi sul marmo sono:

• Tipo di rampa di accelerazione e decelerazione
  • Parametro che definisce la tipologia di accelerazione e decelerazione degli assi. Si può scegliere tra rampa lineare, rampa non lineare ad S, rampa trapezoidale, rampa con limitazione di Jerk
• DLA – Decelerazioni di look ahead (Guarda Avanti)
  • Algoritmo che considera i blocchi di movimento che costituiscono il profilo e che seguono il blocco in esecuzione per ricalcolare la velocità di uscita dai vari enti, tenendo conto del tipo di profilo per prevedere la decelerazione sugli spigoli. Se il profilo comprende improvvise variazioni di traiettoria e la lunghezza degli enti non sufficiente a garantire una corretta decelerazione, è fondamentale avere la possibilità di prevedere queste situazioni in anticipo e dinamicamente per poter regolare la velocità.
• Massimo salto di velocità sullo spigolo
  • Parametro che definisce il massimo salto di velocità per gli assi in corrispondenza di uno spigolo
• CRV – Parametro di ottimizzazione velocità
  • Questo parametro serve per ottimizzare il valore calcolato della velocità nel caso di tratti curvi descritti tramite una sequenza di punti molto fitta o di “rumore”
• MOA – Motion Auxiliary
  • Permette il filtraggio dinamico di piccoli movimenti in modo da evitare rallentamenti e garantire comunque il raggiungimento della quota programmata
• ERF – Errore di forma
  • La variabile ERF viene utilizzata per controllare l’errore di forma durante l’esecuzione di un profilo in presenza di filtro media punti attivato. L’algoritmo dell’ERF, partendo dall’errore massimo impostato con questo parametro, calcola, dato l’angolo tra due movimenti contigui ed il numero di punti del filtro, la velocità con cui lo spigolo deve essere affrontato.

Questi come detto in precedenza sono solamente alcuni dei parametri di gestione della dinamica del movimento presenti in un controllo numerico OSAI.

Grazie ad un CN di questo livello in una macchina CNC Next abbiamo la possibilità di caricare varie configurazioni di dinamica che si possono attivare a piacimento quando si passa per esempio da una lavorazione sul marmo ad una sul legno. Oppure quando si vuole ottimizzare la precisione piuttosto che il tempo di esecuzione.
La configurazione della dinamica standard presente nel nostra macchina CNC è ottimizzata per minimizzare i tempi di esecuzione delle lavorazioni su marmo e granito con particolare attenzione nell’esecuzione di basso rilievi. Ad esempio, la Next riesce ad eseguire un bassorilievo di dimensioni 140 x 160 mm, con passo di 0,3mm e con un Feed di 1000mm/min in soli 50 minuti.