Cos’è il CAM? Cosa significa lavorare con un software CAD/CAM?

Il CAM (acronimo di Computer Aided Manufacturing ovvero produzione assistita da computer) si riferisce ad una categoria di software che permettono di generare le istruzioni necessarie a una macchina utensile per realizzare un determinato manufatto partendo da un progetto CAD.
La macchina in questione deve essere dotata di un controllo numerico CNC (Computer Numerical Control), al quale inoltrare le informazioni necessarie per permettere la definizione del percorso utensile.

Figura  1 Esempio di Tornio a Controllo numerico

Generalmente il processo classico che porta alla realizzazione della maggior parte dei manufatti è composto dalle seguenti fasi:
• Fase di ideazione
• Fase di Progettazione
• Fase di Produzione

Fase di ideazione

La fase di ideazione vede coinvolti generalmente designer o progettisti che sono incaricati di realizzare, sulla base delle esigenze del cliente, la forma e i requisiti di partenza del manufatto. Questa fase viene eseguita su carta o direttamente su un software CAD.

Figura 2 Screenshot AutoCAD

Fase di Progettazione

Durante la fase progettuale gli ingegneri o più generalmente i progettisti devono caratterizzare il manufatto presentato nella fase di ideazione, per far ciò ci si avvale di Software CAD, bidimensionali (e.g. AutoCAD) o tridimensionali (e.g. Inventor) per creare un modello 2D o 3D del manufatto. Utilizzando modellatori CAD parametrici, il progettista potrà arricchire il suo modello con tutte le informazioni che lo riguardano e, se di suo interesse, potrà eseguire sullo stesso simulazioni, ricavarne messe in tavola, estrarne le BOM e molto altro.

Figura 3 screenshot Inventor Professionel 2019

Ma com’è possibile passare dalla progettazione di un dato manufatto alla sua realizzazione? e quali strumenti devono entrare in gioco?

Fase di Produzione

Finita la fase progettuale è necessario estrarre da un materiale grezzo le forme idealizzate, per fare ciò si possono usare macchine manuali controllate da manodopera specializzata, o macchine dotate di un software CAM, in questo caso il software CAM può essere installato direttamente a bordo macchina, oppure su altri dispositivi. All’interno dell’ambiente del software CAM, l’operatore deciderà quali operazioni e quali percorsi dovranno seguire gli utensili, di cui è provvista la macchia, per poter creare l’oggetto progettato.
Per evitare perdite di dati tra la fase di progettazione e quella di produzione (e.g. caratteristiche del materiale) ci si può avvalere di software CAD/CAM (e.g. Inventor HSM o Fusion 360 di Autodesk) i quali riuniscono in un unico ambiente le fasi di progettazione e quella di definizione del percorso della macchina utensile.

Figura 4 screenshot Inventor HSM (CAD/CAM)

Definito il percorso della macchina utensile, il progettista invierà questa informazioni al controller che gestisce il CNC della macchina. Per far sì che le informazioni definite nel software CAM risultino leggibili dal controller del CNC della macchina è necessario eseguire un’operazione di post-processing. Il postprocessor, realizzato su misura per la macchina del cliente, traduce il percorso della macchina utensile definito nel CAM nel linguaggio di programmazione utilizzato dalla macchina, chiamato G-CODE o più comunemente ISO.

All’interno del G-CODE vengono definiti:
• Tipo di utensile;
• Velocità utensile;
• Feed rate;
• Raffreddamento;
• Coordinate,
• Etc.
A titolo di esempio riportiamo un generico G-CODE:
G01 X1 Y1 F20 T01 S500
Dove:
• G01 X1 Y1 indica alla macchina il movimento da eseguire basato su coordinate x,y
• F20 indica il feed rate
• T01 indica il tipo di utensile da utilizzare
• S500 indica la velocità di rotazione della punta.

Terminata la fase di post processing l’utilizzatore del software CAM potrà quindi inoltrare il codice ISO ottenuto alla macchina e lanciare la lavorazione.
Le macchine utensili che possono essere programmate attraverso un software CAM sono le più disparate, nei prossimi articoli ne vedremo alcune e definiremo quale tipo di prodotto è il più idoneo per la loro gestione.

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