Simulación cercana a la realidad para una efectiva previsión del mecanizado

El gráfico de simulación 3D, altamente detallado y único en su género, de la nueva versión de software 4 para el control numérico Heindehain TNC 640 ayuda al operario a reconocer datos que faltan o incongruencias del programa, sin peligro para la pieza, la herramienta o la máquina. Muestra la pieza de forma muy clara y detallada bajo cualquier ángulo de observación y simula mecanizados, tanto de fresado como de torneado, en una vista.

Para la simulación, el programador define primero la pieza en bruto, es decir, el tocho de la pieza sin mecanizar. Para ello ahora ya no son posibles únicamente paralelepípedos rectangulares, sino también cuerpos cilíndricos, tales como cilindros, tubos y piezas en bruto con simetría rotacional. A continuación, el gráfico de simulación 3D ejecuta virtualmente el programa de mecanizado. Esta simulación gráfica representa la pieza de forma muy precisa, ofreciendo así una efectiva previsión del proceso de mecanizado en sí. Tanto el ángulo de observación como las diferentes opciones de visualización pueden modificarse y adaptarse en cualquier momento durante la ejecución de la simulación.

La simulación del torneado se realiza, simplemente, en la misma vista 3D que en el fresado. Para ello, tan sólo es necesario que los mecanizados de fresado y de torneado estén combinados en un mismo programa NC. Además, la simulación del arranque de material visualiza también los rebordes de forma realista, aprovechando para ello la cinemática de la máquina almacenada en el control numérico. Configuraciones de máquina idénticas, tanto para la simulación como para la ejecución de un programa de mecanizado NC, permiten obtener en el TNC 640 resultados muy próximos a la realidad. Una importante base para la fabricación con éxito de piezas de fresado y de fresado-torneado.

Para que el operario pueda ver exactamente aquello que le interesa, éste puede ajustar muy fácilmente el gráfico a su gusto. Para ello están disponibles nuevas softkeys que le permiten, a través de las barras de softkeys, un acceso rápido a las funciones requeridas. En la barra principal se encuentran las funciones más habitualmente requeridas, mientras que a través de submenús el operario puede acceder al rango completo de funciones disponibles. De forma alternativa, también se puede manejar el gráfico con el ratón. Independientemente de la opción elegida por el operario, éste podrá rotar, desplazar o aumentar y disminuir mediante el zoom la figura, a fin de poder observar partes de la pieza con gran riqueza de detalles, tal y como está habituado a hacerlo con los sistemas de CAD/CAM usuales.

El hecho de que la simulación 3D se realice en el propio control numérico tiene diversas ventajas para el operario. Con ella puede hacer correr programas de mecanizado confeccionados a pie de máquina de forma rápida y sencilla. Pero también en programas obtenidos en sistemas de CAD/CAM vale la pena una simulación en el control numérico. Y ello debido a que el gráfico de simulación 3D del TNC 640 tiene en cuenta la cinemática real de la máquina y comprueba si las herramientas previstas para el mecanizado existen realmente en la máquina, y si el estado de las herramientas y las llamadas a las mismas están correctamente asignadas.

Muchas y nuevas opciones, libremente seleccionables, ofrecen durante la simulación diferentes y precisas visualizaciones de los detalles. Con ello, el TNC 640 ayuda a reconocer datos que faltan, procesos de mecanizado problemáticos o superficies de acabado defectuosas, antes de iniciar el mecanizado de la pieza propiamente dicho, y ello con una riqueza de detalles no visto hasta la fecha. Mediante la simulación gráfica, el operario de la máquina puede reconocer con antelación efectos de mecanizado no deseados procedentes del programa NC, como, por ejemplo, superficies no acordes con los requerimientos.

Para la simulación de arranque de material, la efectiva vista 3D ofrece especiales ventajas. El operario puede, a su elección, observar sólo la pieza, o bien sólo las trayectorias de la herramienta, o bien ambas cosas simultáneamente, es decir, la pieza más las trayectorias de la herramienta. Para ello puede elegir diferentes opciones de visualización:

‘Marco de la pieza en bruto’ muestra, por ejemplo, las dimensiones originales de la pieza en bruto como un marco, representando dentro de él los ejes principales. Mientras que el operario no tiene ninguna dificultad en imaginarse una pieza en bruto sencilla, como un paralelepípedo rectangular, la cosa se complica a medida que aumenta la complejidad de la pieza en bruto. Por ello, la visualización de la forma y el tamaño originales es muy útil para poder seguir y evaluar el proceso de mecanizado.

Para mejorar la representación espacial, el TNC 640 visualiza las aristas de la pieza como líneas. La opción de visualización ‘Transparencia de pieza’ permite adicionalmente ver los mecanizados interiores —incluso en piezas con simetría rotacional—, haciendo así visibles más detalles de la pieza simulada. La posibilidad de caracterizar los diferentes pasos de mecanizado de la pieza con colores distintos le permite al operario un claro reconocimiento de los distintos pasos individuales de trabajo, facilitándole la asignación de las herramientas utilizadas.

De esta forma, el gráfico de simulación 3D del TNC no suministra sólo explícitas representaciones de la pieza en bruto y de la pieza fabricada. Si se desea, también pueden mostrarse las herramientas. Para poder echar un vistazo óptimo a la situación, el operario puede visualizar la herramienta de forma sólida o transparente, y naturalmente también ocultarla en cualquier momento. Así mantiene una clara visión en todas las fases del mecanizado, pudiendo extraer de forma sencilla, a partir de la representación gráfica, las explícitas informaciones que desee.

Para la simulación de mecanizados de fresado y torneado se dispone de diferentes resoluciones y modelos. Con la máxima resolución de la simulación 3D, el control numérico puede visualizar los puntos finales de cada frase con los números de frase correspondientes. Esto simplifica el análisis de la distribución de puntos, por ejemplo, para poder evaluar con antelación la calidad de superficie que se puede esperar, una valiosa ayuda sobre todo con programas elaborados en sistemas externos.

Las ventajas de un vistazo

El nuevo gráfico de simulación 3D del Heindehain TNC 640 permite una evaluación con gran detalle del resultado del mecanizado antes de haberlo realizado, gracias a:

• Vista 3D de alta resolución
• Trayectorias de herramienta como gráfico de líneas 3D
• Transparencia de pieza o de herramienta
• Coloreado de la pieza orientado a la herramienta
• Resaltado de aristas
• Ángulos de punta representables
• Definición de piezas en bruto mediante cubos y elementos con simetría rotacional (por ejemplo, tubos)
• Simulación de mecanizados de fresado y torneado