ITVI20090080A1 - Metodo per la suddivisione di un part program in operazioni elementari. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“METODO PER LA SUDDIVISIONE AUTOMATICA DI UN PART PROGRAM IN OPERAZIONI ELEMENTARIâ€

CAMPO DELLA PRESENTE INVENZIONE

La presente invenzione riguarda il campo delle macchine utensili a controllo numerico computerizzato (CNC). In particolare, la presente invenzione riguarda il campo dei programmi di lavorazione (“part program†) per macchine a controllo numerico computerizzato. Ancora più in particolare, la presente invenzione si riferisce al problema di convertire un programma di lavorazione tradizionale, avente natura lineare, in un programma non lineare. La presente invenzione à ̈ pertanto relativa all’identificazione automatica delle singole operazioni di lavorazione all' interno di un determinato part program di lavorazione per macchine a controllo numerico computerizzato. In particolare, vengono identificate le istruzioni di lavorazione (“istruzioni G-code†) associate ad ognuna delle operazioni eseguite per ottenere un prodotto finito o semilavorato a partire da un pezzo grezzo.

In dettaglio, il metodo della presente invenzione à ̈ in grado di identificare quelle istruzioni G-code che determinano la rimozione di materiale per mezzo di utensili, modificando la geometria originale del pezzo grezzo. Inoltre, la presente invenzione riguarda l’associazione delle informazioni geometriche riguardanti le caratteristiche geometriche riconosciute sul prodotto finito alle operazioni di lavorazione e, di conseguenza, alle istruzioni G-code.

STATO DELL’ARTE

All’interno dell’ampio contesto dei processi di lavorazione per asportazione di materiale da parti metalliche, la presente invenzione riguarda i processi di lavorazione realizzati per mezzo di macchine utensili a controllo numerico computerizzato (CNC). Il principio di base dei sistemi a controllo numerico computerizzato riguarda specificatamente dispositivi elettronici in grado di leggere ed interpretare diverse istruzioni e di guidare gli utensili preposti lungo dei percorsi in modo da rimuovere porzioni di materiale da un pezzo grezzo.

Tutte le istruzioni necessarie per realizzare il processo di lavorazione, i cosiddetti G-code, sono contenute in uno o più file testuali che vengono caricati all’interno della memoria del controllo numerico della macchina. Tali file sono richiamati prima di iniziare il processo di lavorazione del prodotto a cui essi si riferiscono. L’intero set di file che il controllo numerico à ̈ chiamato ad eseguire rappresenta il pari program. Esso può essere generato sia da un programmatore in modo manuale che da un sistema CAM (Computer Aided Manufacturing) in modo automatico. Sin dairinizio degli anni †̃60, negli Stati Uniti sono stati fatti diversi tentativi di standardizzare il formato delle istruzioni G-code da parte dell'Electronic Industries Alliance, e si à ̈ arrivati ad una versione finale approvata nel 1980 con il nome RS274D. L’organizzazione internazionale per la standardizzazione ha recepito il formato dei dati contenuti nella RS274D ed ha proposto nel 1982 lo standard ISO 6983/1. Tuttavia, pressoché nessun produttore di CNC si à ̈ completamente uniformato negli anni allo standard ISO 6983/1. Questo à ̈ dovuto al fatto che la crescente complessità delle operazioni richieste alle macchine utensili non à ̈ stata supportata da adeguati aggiornamenti del linguaggio di programmazione previsto dallo standard ed al fatto che in passato la necessità di interoperabilità nei sistemi CNC era limitata. La maggior parte dei produttori di sistemi CNC ha aggiunto proprie estensioni e modifiche al tipo di linguaggio previsto nello standard, specialmente per la rappresentazione delle istruzioni funzionali alla trasformazione dei sistemi di coordinate o per l’utilizzo di funzioni ausiliarie della macchina. Inoltre, durante l’ultimo decennio, non sono stati effettuati cambiamenti rispetto al modo in cui i pari program vengono generati ed utilizzati. Il metodo attuale di generazione di un programma di lavorazione prevede che le varie istruzioni vengano indicate secondo una sequenza lineare aH’interno del programma stesso, così che il controllo numerico possa leggere il part program riga per riga e la macchina possa eseguire le istruzioni specificate in ogni riga. La natura lineare del part program comporta tuttavia diversi svantaggi, specialmente a livello di esecuzione e gestione operativa della produzione.

Quando il tecnologo decide la sequenza di operazioni da seguire aH’interno di un dato processo, introduce solo vincoli di precedenza tecnologica tra le operazioni (ad esempio indica di eseguire un’operazione di sgrossatura prima di un’operazione di finitura, una foratura prima di una filettatura e cosi via). Altri vincoli di precedenza sono introdotti implicitamente solo per la necessità di dover specificare un set di operazioni in una sequenza lineare. Di conseguenza, questa natura statica e strettamente sequenziale che caratterizza l’insieme di operazioni conduce alla impossibilità di cambiare all' occorrenza, ma sempre nel rispetto dei vincoli di precedenza tecnologica, l’ordine predefinito delle operazioni. Un'altra importante caratteristica legata all’attuale modo di leggere ed eseguire un part program riguarda la scarsa visibilità e lo scarso controllo della successione delle operazioni di lavorazione.

Dal momento che il part program é un’unità monolitica dove le varie operazioni di lavorazione, rappresentate implicitamente dalle istruzioni G-code, non possono essere distinte le une dalle altre, sussiste una possibilità limitata di reagire in maniera efficiente ad eventi imprevisti. Ad esempio, se uno degli utensili viene danneggiato durante le operazioni di lavorazione, potrebbe essere una buona soluzione procedere con l’esecuzione di altre operazioni che non richiedono detto utensile anziché dover abortire l’intero part program. Allo stesso modo un part program interrotto dovrebbe poter essere rilanciato senza il bisogno di un intervento manuale da parte di un operatore in grado di leggere il part program e specificare da quale linea il CNC deve ricominciare il processo.

Recentemente, durante gli anni †̃90, à ̈ stato introdotto un modo diverso di rappresentare il part program per macchine utensili a CNC. Secondo questo diverso approccio il ciclo di lavorazione (detto anche “non linear process pian†) viene slegato da qualunque aspetto relativo alla sua esecuzione e gestione, per cui il corrispondente part program à ̈ caratterizzato solamente da vincoli effettivi di precedenza tecnologica tra le operazioni di lavorazione. Questo permette di superare una serie di svantaggi che discendono dalla natura sequenziale degli attuali programmi di lavorazione per macchine utensili a CNC. Il part program infatti non à ̈ più rappresentato da file che codificano un’unica sequenza statica di istruzioni, ma si apre la possibilità di rappresentare il processo secondo diverse sequenze alternative e di scegliere, più tardi, durante la fase operativa di lettura ed esecuzione del programma, l’effettiva sequenza di operazioni necessarie per lavorare il pezzo. L’unità fondamentale all’interno di questo nuovo approccio à ̈ pertanto l’operazione elementare di lavorazione. Questa entità à ̈ caratterizzata, fra l’altro, dalle istruzioni sul percorso che l’utensile deve compiere, una volta a contatto con il pezzo grezzo, per rimuovere da esso materiale in modo da creare le caratteristiche geometriche (dette “geometrie features†) del pezzo finito o semilavorato. Dal punto di vista industriale, questo nuovo approccio sta acquisendo rapidi consensi in questi ultimi anni; diversi utilizzatori di macchine utensili e sistemi integrati di lavorazione colgono i potenziali benefici (ad esempio un minor tempo di progettazione del part program ed una più agile gestione dell’impianto produttivo) che un approccio di questo tipo à ̈ in grado di fornire. Tuttavia, per queste aziende meccaniche esiste il problema di convertire efficacemente tutti i programmi di lavorazione attualmente utilizzati, in modo che essi possano essere impiegati nel momento in cui si adotti il nuovo approccio senza la necessità di doverli interamente riprogettare. L’analisi di un part program al fine di identificare in esso le istruzioni relative alle singole operazioni costituisce un’attività manuale che attualmente, oltre a richiedere un tempo di esecuzione non trascurabile, necessita di personale qualificato e dotato di elevata esperienza e competenza nel campo delle lavorazioni a CNC. Altre tecniche, ad esempio quelle relative alla programmazione di tipo STEP-NC, sono indirizzate verso un miglioramento della continuità dell’informazione nella catena CAD-CAM-CNC, consentendo di ottenere benefici paragonabili a quelli raggiungibili mediante l’adozione di part program non lineari, tuttavia esse non sono direttamente applicabili ai controlli numerici attualmente esistenti. Questi sistemi infatti necessiterebbero di laboriosi e dispendiosi adattamenti e modifiche per poter leggere ed interpretare part prgram di tipo STEP-NC. La domanda di brevetto W02007/078025A1, ad esempio, riguarda un metodo di trasformazione di un part program tradizionale in un part program secondo il formato STEP-NC. L’esecuzione di part program in formato STEP-NC comporta però l’implementazione di rilevanti modifiche sul software del CNC in quanto il formato STEP-NC non può essere interpretato ed eseguito da macchine utensili dotate di un controllo numerico tradizionale. Il metodo della presente invenzione pertanto si differenzia dallo stato dell’arte per il fatto che l’informazione codificata nel part program originale non viene tradotta in un altro linguaggio, ma viene scorporata e riportata al livello delle operazioni elementari, rimanendo direttamente interpretabile ed eseguibile dal medesimo sistema CNC utilizzato per eseguire il part program originale.

SCOPO DELLA PRESENTE INVENZIONE

Alla luce dei problemi riguardanti la conversione di programmi tradizionali di lavorazione per macchine a controllo numerico in programmi di diversa concezione, scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema ed un metodo in grado di superare detti problemi,

In particolare, scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema ed un metodo in grado di identificare le istruzioni di lavorazione (“istruzioni G-code†) relative alle operazioni eseguite in un part program per macchine a CNC in modo rapido e di facile impiego. Inoltre, scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema ed un metodo in grado di identificare tali istruzioni presenti in un part program indipendentemente dalla specifica architettura della macchina utensile a CNC. In particolare, scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un output direttamente utilizzabile dalla macchina stessa, senza la necessità di implementare alcuna modifica hardware o software della configurazione in uso.

SOMMARIO DELLA PRESENTE INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un sistema ed un metodo per l’identificazione automatica delle singole operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program per macchine a controllo numerico computerizzato e delle corrispondenti istruzioni G-code eseguite secondo detto part program. La presente invenzione à ̈ basata sull’idea generale di eseguire delle simulazioni basate su detto part program e di identificare le operazioni e le corrispondenti istruzioni G-code sulla base del rilevamento dell’occorrenza di contatti tra i modelli degli utensili impiegati ed i modelli dei volumi solidi costituenti le caratteristiche geometriche realizzate sul pezzo lavorato.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione particolarmente vantaggiosa à ̈ fornito un metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente i seguenti step:

a) provvisione di detto part program;

b) provvisione di una libreria di utensili da lavorazione comprendente le caratteristiche geometriche degli utensili utilizzati dalla macchina CNC per cui detto pari program à ̈ stato scritto;

c) provvisione di un modello 3D del pezzo lavorato;

d) identificazione delle caratteristiche geometriche del pezzo lavorato per mezzo di una valutazione di detto modello 3D;

e) simulazione dell’esecuzione di detto part program in modo da rilevare l’occorrenza di contatti tra detti utensili ed ognuna di dette caratteristiche geometriche, sulla base delle proprietà geometriche di detti utensili specificate in detta libreria di utensili da lavorazione; f) determinazione delle operazioni di lavorazione e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto pari program sulla base del rilevamento dell’occorrenza di contatti eseguito durante lo step e).

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione particolarmente vantaggiosa, à ̈ fornito un metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto pari program, comprendente ulteriormente la provvisione di un modello 3D del pezzo grezzo e la determinazione di detto modello 3D del pezzo lavorato sulla base di una simulazione del processo di rimozione del materiale su detto modello 3D del pezzo grezzo, essendo detta simulazione del processo di rimozione del materiale eseguita sulla base di detto part program e di detta libreria di utensili da lavorazione.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente ulteriormente la generazione di un modello 3D di ognuna delle caratteristiche geometriche identificate.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente ulteriormente l’esecuzione di controlli incrociati sui modelli 3D di ognuna di dette caratteristiche geometriche in modo da distinguere le caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti e l’esecuzione di sottrazioni booleane reciproche tra i volumi di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti in modo da rimuovere il volume di materiale in comune dai modelli 3D di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente ulteriormente il calcolo del volume di materiale rimosso da ciascuna caratteristica geometrica durante ogni singolo contatto con gli utensili in modo da risolvere potenziali conflitti derivanti dalla contemporanea occorrenza di un contatto tra un dato utensile e due o più caratteristiche geometriche, essendo l’istruzione G-code che ha determinato il contatto multiplo attribuita all’operazione di lavorazione di pertinenza di quella caratteristica geometrica per la quale il volume di materiale rimosso à ̈ stato maggiore.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente ulteriormente la determinazione di un file di ispezione contenente un set di informazioni riguardanti la specifica geometrica di ognuna di dette caratteristiche geometriche identificate e la posizione e l’orientamento di dette caratteristiche geometriche.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa della presente invenzione à ̈ fornito un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente un modulo di gestione adatto: a ricevere in input detto pari program, una libreria di utensili da lavorazione che specifica le caratteristiche geometriche degli utensili impiegati dalla macchina utensile a CNC per cui detto part program à ̈ stato scritto e un modello 3D del pezzo lavorato; a fornire in output dette operazioni di lavorazione eseguite secondo detto part program e dette istruzioni G-code corrispondenti alle operazioni di lavorazione; e un modulo di volume adatto: a valutare detto modello 3D del pezzo lavorato in modo da identificare le caratteristiche geometriche del pezzo lavorato; a simulare l’esecuzione di detto part program in modo da rilevare l’occorrenza di contatti tra detti utensili ed ognuna di dette caratteristiche geometriche sulla base delle caratteristiche geometriche di detti utensili specificate in detta libreria di utensili da lavorazione; a determinare le operazioni di lavorazione e le corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto pari program sulla base del rilevamento di contatti tra detti utensili ed ognuna di dette caratteristiche geometriche.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente un modulo di volume adatto ulteriormente a ricevere in input un modello 3D del pezzo grezzo e comprendente ulteriormente una unità di simulazione di lavorazione adatta a simulare il processo di rimozione del materiale su detto modello 3D di detto pezzo grezzo sulla base di detto part program e di detta libreria di utensili da lavorazione in modo da determinare detto modello 3D del pezzo lavorato.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente un modulo di volume adatto ulteriormente a generare un modello 3D di ognuna di dette caratteristiche geometriche.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente un modulo di volume adatto ulteriormente ad eseguire controlli incrociati sui modelli 3D di ognuna di dette caratteristiche geometriche in modo da distinguere le caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti e ad eseguire sottrazioni booleane reciproche tra i volumi di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti in modo da rimuovere il volume di materiale comune dai modelli 3D di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ fornito un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente un modulo di volume adatto ulteriormente a calcolare il volume di materiale rimosso da ciascuna caratteristica geometrica durante ogni singolo contatto con gli utensili e comprendente ulteriormente una unità di analisi del rapporto adatta a risolvere potenziali conflitti derivanti dalla contemporanea occorrenza di un contatto tra un dato utensile e due o più caratteristiche geometriche, attribuendo l’istruzione G-code che ha determinato il contatto multiplo all’operazione di lavorazione di pertinenza di quella caratteristica geometrica per la quale il volume di materiale rimosso à ̈ stato maggiore.

Secondo una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa della presente invenzione à ̈ fornito un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program, comprendente un modulo di gestione adatto ulteriormente a determinare un file di ispezione comprendente un set di informazioni relative alla specifica geometrica di ognuna di dette caratteristiche geometriche identificate ed alla posizione e all’orientamento di dette caratteristiche geometriche.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

La figura 1 rappresenta gli step fondamentali che, a partire dai dati di input, permettono al metodo di fornire i dati di output secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione.

La figure 2 rappresenta l’architettura del metodo inventato secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione

La figura 3 rappresenta il primo flusso di analisi relativo al metodo inventato secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione in cui i sottomoduli ricevono dati in input e forniscono un output intermedio La figura 4 rappresenta il secondo flusso di analisi del metodo inventato secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione in cui i relativi sottomoduli ricevono l’output intermedio ottenuto nel primo flusso di analisi descritto in figura 3 e forniscono l’output finale.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Di seguito la presente invenzione à ̈ descritta facendo riferimento a particolari forme di realizzazione come illustrate nelle tavole di disegno allegate. Ciò nonostante, la presente invenzione non à ̈ limitata alle forme di realizzazione particolari descritte nella seguente descrizione dettagliata e rappresentate nelle figure, ma piuttosto le forme di realizzazione descritte esemplificano semplicemente i vari aspetti della presente invenzione, lo scopo della quale à ̈ definito dalle rivendicazioni.

Ulteriori modifiche e variazioni della presente invenzione appariranno chiare all'uomo del mestiere. La presente descrizione deve essere quindi considerata comprensiva di tutte dette modifiche e/o variazioni della presente invenzione, lo scopo della quale à ̈ definito dalle rivendicazioni.

In figura 1 sono mostrati schematicamente i tre step principali eseguiti secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione. Inizialmente, sulla base dei dati di input 10 (nel caso mostrato in figura 1, il part program 101 e l’architettura della macchina CNC 102) e di altre informazioni secondarie (il modello 3D del pezzo grezzo 103 e la libreria di utensili da lavorazione 104), si esegue una simulazione della lavorazione (step A), lo scopo di questo primo passo à ̈ la generazione di un modello dettagliato del pezzo lavorato comprendente le informazioni relative alle caratteristiche geometriche realizzate attraverso i diversi processi di lavorazione.

In alternativa, se un adeguato modello 3D del pezzo finito à ̈ già disponibile, questa prima simulazione di lavorazione non à ̈ necessaria dal momento che non à ̈ necessario generare queste caratteristiche geometriche.

A questo punto si esegue una procedura di riconoscimento delle caratteristiche geometriche del modello 3D del pezzo lavorato o, alternativamente, del modello 3D del pezzo finito (step B). Lo scopo di questo passo à ̈ duplice. In primo luogo, si generano le informazioni geometriche relative ad ognuna della caratteristiche geometriche riconosciute secondo taluni standard, in secondo luogo vengono generati degli adeguati modelli solidi 3D corrispondenti a queste caratteristiche geometriche. Nel contesto di questa invenzione, con il termine “caratteristica geometrica†si intende una entità geometrica di un pezzo finito caratterizzata dal fatto di essere stata generata per mezzo dell’asportazione di un determinato volume di materiale dal pezzo grezzo. Esempi non esaustivi di caratteristiche geometriche sono, ad esempio, le facce piane, le tasche, le scanalature, i gradini, i fori e i profili estrusi nello spazio (per una descrizione esaustiva di dette caratteristiche geometriche à ̈ possibile fare riferimento alla norma ISO 14649- 10).

Infine, l’identificazione delle istruzioni G-code à ̈ raggiunta attraverso nuove simulazioni di lavorazione che permettono di ottenere un abbinamento tra i modelli 3D delle caratteristiche geometriche, le operazioni di lavorazione necessarie per ottenere dette caratteristiche geometriche e i G-code presenti nel part program 101 (step C).

L’output 30 del metodo à ̈ rappresentato dalla sequenza di operazioni di lavorazione 301, cioà ̈ la sequenza delle operazioni realizzate in base al part program e i corrispondenti file G-code di lavorazione 302 contenenti le istruzioni G-code che rappresentano i percorsi degli utensili associati ad ogni operazione di lavorazione. Inoltre il metodo genera il file di ispezione 303 che contiene una serie di informazioni riguardanti la specifica geometrica delle diverse caratteristiche geometriche, con la loro posizione ed orientamento.

La figura 2 mostra l’architettura generale del metodo secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione. L’architettura principale 20 riceve i dati di input 10 costituiti dal part program 101 e dall’ architettura della macchina CNC 102. L’architettura principale 20 à ̈ composta da 2 moduli, il modulo di volume 201 e il modulo di gestione 202. Il modulo di volume 201 à ̈ dedicato specialmente alla realizzazione dei compiti di simulazione e calcolo attraverso l’uso di geometrie tridimensionali. Il modulo di volume 201 comprende il sottomodulo di simulazione di lavorazione 201 le il sottomodulo CAD-CAM 2012.

11 sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011 permette di interpretare il part program 101 e di simulare il processo di rimozione di materiale dal modello tridimensionale del pezzo grezzo 103 per mezzo della geometria degli utensili descritta nella libreria di utensili da lavorazione 104.

Il sottomodulo CAD-CAM 2012 à ̈ usato per riconoscere le caratteristiche geometriche del modello tridimensionale dopo la simulazione di lavorazione e per generare i modelli tridimensionali costituenti tali caratteristiche geometriche. II modulo di gestione 202 à ̈ diretto alla realizzazione di compiti di gestione quali la gestione dello scambio di informazioni tra i diversi sottomoduli, contenendo †̃l' intelligence†deH’intero metodo. Il modulo di gestione 202 comprende il sottomodulo di compilazione di progetto 2021 e il sottomodulo di generazione dei file G-code 2022.

Il sottomodulo di compilazione di progetto 2021 permette di iniziare il metodo, di gestire tutta l’informazione necessaria in una o più entità di progetto e di gestire gli input/output tra i diversi sottomoduli.

II sottomodulo di generazione dei file G-code 2022 à ̈ in grado di realizzare un’analisi integrata degli output intermedi dei vari sottomoduli durante l’esecuzione del metodo.

Alla fine, l’architettura principale 20 fornisce l’output 30. In particolare, l’architettura principale 20 fornisce la sequenza di operazioni di lavorazione 301, i file G-code di lavorazione 302 contenenti le istruzioni che rappresentano i percorsi degli utensili associati ad ognuna delle operazioni di lavorazione e il file di ispezione 303 che contiene le informazioni riguardanti la specifica geometrica, la posizione e l’orientamento di ciascuna delle caratteristiche geometriche. In figura 3 viene schematizzata la prima parte del flusso di analisi eseguito secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione. All’inizio, i dati di input 10 sono gestiti dal sottomodulo di compilazione di progetto 2021. Il sottomodulo di compilazione di progetto 2021 comprende due unità, l’unità di controllo dell’input 2021a e l’unità di compilazione 2021b.

In particolare, l’architettura della macchina CNC 102 viene analizzata inizialmente dall’unità di controllo dell’input 2021a. L’unità di controllo dell’input 2021a confronta le informazioni contenute nell’architettura di macchina CNC 102 con il contenuto della libreria di macchine CNC 201 la compresa nel sottomodulo di simulazione 2011, in modo da identificare la corretta architettura virtuale per interpretare e simulare specificatamente il part program 101.

In particolare, la libreria di macchine CNC 20 I la comprende la libreria di CNC 201 lb e la libreria di macchine 201 le. La libreria di CNC 201 lb comprende gli emulatori di CNC. Ciascun emulatore di CNC à ̈ rappresentato da un file di testo in cui vengono dichiarate le parole che devono essere interpretate dal CNC e le funzioni che devono essere eseguite durante la lettura del part program. In particolare, sono presenti specifici file di emulazione di CNC per i sistemi CNC più diffusi (ad esempio per “GE Fanuc†, “Siemens†, “NUM†, “Heidenhain†, e cosi via), in modo da poter interpretare praticamente tutti i possibili part program.

La libreria di macchina 201 le comprende le varie configurazioni di macchina. Anche in questo caso ci sono diversi file di testo che rappresentano le diverse configurazioni di macchina a disposizione. Ad esempio ci sono rappresentazioni di macchine a tre assi, quattro assi e cinque assi, con mandrino orizzontale o verticale e considerando tutte le possibili configurazioni topologiche. A seconda della specifica architettura di macchina CNC 102, viene quindi selezionata dalla libreria di macchina CNC 201 la l’opportuna architettura (la macchina combinata con il CNC).

Quando i dati di input 10 sono stati controllati, altre informazioni secondarie sono aggiunte e controllate per eseguire la simulazione. In particolare, sia il modello 3D del pezzo grezzo 103 che la libreria di utensili da lavorazione 104 sono controllati dall’unità di controllo di input 2021a. Rispetto al modello 3D del pezzo grezzo 103, se necessario, l’unità di controllo di input 2021a può usare l’unità di conversione di modelli CAD 2012a del sottomodulo CAD-CAM 2012 in modo da convertire eventuali formati non compatibili del modello tridimensionale del pezzo grezzo in un formato compatibile con quello richiesto dal sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011.

II contenuto della libreria di utensili da lavorazione 104 (in particolare le informazioni riguardanti la lunghezza degli utensili, il diametro degli utensili, il tipo degli utensili e il numero dei taglienti di ogni utensile) à ̈ analizzato e convertito in un formato leggibile da parte del sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011. Tale libreria utensili à ̈ tipicamente rappresentata da un file testuale che può essere scaricato direttamente dal controllo numerico della macchina utensile.

Se invece la libreria di utensili da lavorazione 104 à ̈ codificata manualmente su un semplice foglio di carta, l’unità di controllo di input 2021a permette di usare l’unità di creazione degli utensili 201 ld contenuta nel sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011, in modo da creare il suddetto file.

L’unità di creazione degli utensili 201 ld gestisce la definizione di tutti gli utensili che devono essere contenuti nella libreria di utensili da lavorazione 104. In particolare i diversi utensili vengono codificati con un ID number (Identification number che rappresenta il numero di utensile richiamato dal pari program 101) e sono caratterizzati da una certa lunghezza, diametro, numero di taglienti e tipo di utensile (per esempio un utensile piatto, torico, sferico, una punta o un utensile profilato definito da un opportuno set di parametri geometrici).

A questo punto, l’unità di compilazione 2021b esegue l’assemblaggio delle informazioni che derivano dall’unità di controllo dell’input 2021a. Tutte queste informazioni vengono scritte opportunamente dall’unità di compilazione 2021b nel file principale di progetto 40 che à ̈ un file di testo. II file principale di progetto 40 à ̈ caratterizzato da una struttura informativa ad albero che definisce un preciso schema di simulazione dove il percorso dei file contenenti le informazioni di input viene specificato nell’appropriato livello della struttura gerarchica. Il file principale di progetto 40 rappresenta uno degli output intermedi prodotto dal sottomodulo di compilazione del progetto 2021 e l’input intermedio per il sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011.

Utilizzando l’informazione specificata nel file principale di progetto 40, l’unità di simulazione di lavorazione 20 I le compresa nel sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011 esegue la simulazione della lavorazione. In particolare, l’unità di simulazione di lavorazione 201 le à ̈ dotata di un kernel cinematico che legge il part program, lo interpreta attraverso l’emulatore di CNC, e muove gli assi della macchina virtuale in modo da simulare il percorso seguito dagli utensili reali. In questo modo le istruzioni G-code specificate nel part program 101 sono interpretate e tradotte in percorsi utensili o funzioni di lavorazione così che gli utensili specificati nella libreria di utensili da lavorazione 104 rimuovano porzioni di materiale dal modello 3D del pezzo grezzo 103. Dopo che il part program 101 à ̈ stato completamente processato dall’unità di simulazione di lavorazione 201 le, il risultato della simulazione, cioà ̈ il modello tridimensionale del pezzo lavorato, à ̈ disponibile.

Tuttavia, questo nuovo modello solido non contiene ancora le informazioni necessarie per proseguire il metodo e pertanto deve essere esportato in un formato che contenga le informazioni relative alle caratteristiche geometriche generate. Il modello tridimensionale del pezzo lavorato à ̈ quindi preso in carica dall’unità di esportazione del modello 3D 201 lf. L’unità di esportazione del modello 3D 201 lf esegue l’esportazione delle caratteristiche geometriche generate e consente di ottenere, da parte del sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011, un modello 3D del pezzo lavorato 50.

Il modello 3D del pezzo lavorato 50 rappresenta l’input intermedio del sottomodulo CAD-CAM 2012.

Come già indicato, se un opportuno modello tridimensionale del pezzo finito à ̈ già disponibile, anche alternativamente al modello tridimensionale del pezzo grezzo 103, non à ̈ necessario eseguire la simulazione finora descritta, dal momento che le informazioni riguardanti le caratteristiche geometriche del pezzo lavorato possono essere estratte direttamente anche da detto modello tridimensionale del pezzo finito.

Lo scopo principale del sottomodulo CAD-CAM 2012 consiste nel riconoscere le suddette caratteristiche geometriche e nel generare specifici modelli 3D per ognuna di queste caratteristiche. Il modello 3D del pezzo lavorato 50 o, alternativamente, il modello 3D del pezzo finito, viene preso in input dal sottomodulo CAD-CAM 2012 in cui l’unità di riconoscimento di caratteristiche geometriche 2012b esegue un riconoscimento semiautomatico delle caratteriste geometriche.

La maggior parte delle caratteristiche geometriche sono riconosciute facilmente e le informazioni relative alla loro geometria sono generate automaticamente in base alla libreria di caratteristiche geometriche 2012e compresa nell’unità di riconoscimento di caratteristiche geometriche 2012b. La libreria di caratteristiche geometriche 2012e consiste in una raccolta di schemi di classificazione usati per classificare le caratteristiche geometriche riconosciute sulla base di taluni standard tipicamente utilizzati per rappresentare e scambiare dati relativi ai prodotti (ad esempio lo standard ISO 14649- 10 o lo standard IS010303-AP238, per menzionare i più usati). L’unità di riconoscimento delle caratteristiche geometriche 2012b lavora in modo integrato con l’unità di controllo della geometria 2012c e con l’unità di design 2012d. Nel momento in cui una caratteristica geometrica à ̈ riconosciuta, la relativa informazione viene trasferita all’unità di design 2012d dove viene generato un modello tridimensionale che rappresenta il volume solido della caratteristica geometrica riconosciuta. Quando tutti i modelli solidi sono stati creati, l’unità di controllo della geometria 2012c esegue un controllo incrociato su di essi, con lo scopo di distinguere le caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti (ad esempio due fori che penetrano l’uno nell’altro sono caratterizzati da un volume di materiale in comune). Se alcune delle caratteristiche che hanno questa proprietà vengono individuate dall’unità di controllo della geometria 2012c, vengono rimandate all’unità di design 2012d in modo da realizzare sottrazioni booleane reciproche tra i loro volumi. In questo modo il volume in comune di materiale tra due o più caratteristiche à ̈ rimosso dal modello tridimensionale di ogni caratteristica. Lo scopo à ̈ quello di definire ogni caratteristica geometrica del pezzo con un volume di materiale che sia il più fedele possibile.

Quando i modelli tridimensionali associati alle diverse caratteristiche geometriche realizzate sono stati creati, controllati ed eventualmente ridimensionati, il sottomodulo CAD-CAM 2012 li salva in un formato conveniente (ad esempio lo stesso formato utilizzato per rappresentare il modello 3D del pezzo grezzo 103 durante la simulazione della lavorazione). Di conseguenza, l’output intermedio del sottomodulo CAD-CAM 2012 à ̈ composto dai modelli 3D delle caratteristiche geometriche 60, cioà ̈ da una lista di file in cui sono contenute le informazioni riguardanti la geometria di queste caratteristiche geometriche. Ognuno dei modelli tridimensionali viene salvato utilizzando lo stesso sistema di coordinate che caratterizza il modello 3D del pezzo lavorato 50; viene adottato questo accorgimento per rappresentare in maniera univoca il volume di materiale associato ad una determinata caratteristica geometrica in una specifica posizione e per gestire facilmente gli step successivi del metodo della presente invenzione. I modelli 3D delle caratteristiche geometriche 60 rappresentano anche l’input intermedio per il sottomodulo di compilazione del progetto 2021 che chiude il primo ciclo del metodo secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione.

A questo punto l†̃unità di compilazione 2021b prende nuovamente in carico il file principale di progetto 40, lo aggiorna con le informazioni generate nel primo ciclo di analisi e aggiunge ulteriori parametri necessari per proseguire con i passi successivi del metodo. L’output intermedio dell’unità di compilazione 2021b à ̈ quindi il file di progetto aggiornato 70. Nel file di progetto aggiornato 70 vengono inserite da parte dell’unità di compilazione 2021 le informazioni riguardanti i modelli 3D delle caratteristiche geometriche 60 e vengono specificate altre proprietà rilevanti che permettono all’unità di simulazione di lavorazione 201 le di tenere traccia dei contatti tra i vari utensili e i modelli 3D delle caratteristiche geometriche 60.

I passi del metodo secondo la forma particolare di realizzazione della presente invenzione fin qui descritta pertanto si succedono come schematizzato in figura 3, al fine ottenere sia le informazioni necessarie per definire la geometria di ogni caratteristica geometrica del prodotto sia i modelli tridimensionali che rappresentano il volume solido di dette caratteristiche geometriche. Inoltre, il primo flusso di analisi termina con la generazione del file principale di progetto aggiornato 70 in cui tutte le informazioni necessarie per continuare il metodo sono scritte automaticamente dall’unità di compilazione 2021b.

In figura 4 à ̈ schematizzato il secondo flusso di analisi realizzato secondo una forma particolare di realizzazione della presente invenzione. In questo secondo ciclo l’unità di simulazione di lavorazione 201 le utilizza le informazioni registrate nel file di progetto aggiornato 70 per eseguire nuove simulazioni di lavorazione. Lo scopo di queste nuove simulazioni à ̈ quello di rilevare, durante l’esecuzione del pari program 101, l’occorrenza di contatti tra le varie caratteristiche geometriche (i cui volumi solidi sono rappresentati dai modelli 3D delle caratteristiche geometriche 60) e i vari utensili (le cui geometrie sono specificate nelle libreria di utensili da lavorazione 104). Questo processo à ̈ supportato dalla funzione di rilevamento di contatto 201 lg dell’unità di simulazione di lavorazione 201 le. La funzione di rilevamento di contatto 201 lg permette di identificare quando due specifici elementi raggiungono una certa distanza relativa durante la simulazione di lavorazione. In particolare, questa funzione à ̈ usata per identificare quando un utensile entra in interferenza con un modello 3D di una caratteristica geometrica, rimuovendo materiale da esso. Grazie alle proprietà contenute nel file di progetto aggiornato 70, l’attivazione della funzione di rilevamento di contatto 2011g permette all’unità di simulazione di lavorazione 201 le di salvare sia la singola istruzione G-code che causa un contatto sia la misura del volume rimosso dalla caratteristica geometrica. Ad esempio, la funzione di rilevamento di contatto 201 lg permette di riconoscere la seguente situazione: “tool ID 7†entra in contatto con la caratteristica geometrica “round hole 1†rimuovendo “252,4187 unità di materiale†durante l’istruzione “G98G8 1R2Z-3 .5K0†. In questo modo la funzione di rilevamento di contatto 2011g considera solo quelle istruzioni G-code che causano un effettivo contatto tra gli utensili e i volumi delle caratteristiche geometriche. E esattamente in questo modo che à ̈ possibile identificare precisamente le istruzioni G-code legate alle operazioni di lavorazione a partire dal pari program 101. La funzione di rilevamento di contatto 2011g lavora in maniera integrata con la funzione di costruzione del rapporto 201 Ih. Ogni volta che un contatto tra una caratteristica geometrica e un utensile viene rilevato dalla funzione di rilevamento di contatto 201 lg, quest’ultima legge dal pari program 101 l’istruzione G-code che ha causato questo contatto, la associa ad un numero progressivo e la salva insieme al nome dell’utensile coinvolto, al nome della caratteristica geometrica coinvolta e al volume di materiale asportato in un opportuno file provvisorio.

A seguito del secondo ciclo di simulazione di lavorazione, l’informazione registrata nel file provvisorio viene scritta nel rapporto di simulazione di lavorazione 80 dalla funzione di costruzione del rapporto 201 Ih. Il rapporto di simulazione di lavorazione 80 à ̈ un file di testo in cui vengono salvate tutte le informazioni riguardanti quello che accade durante il secondo ciclo di simulazione. Nel rapporto di simulazione di lavorazione 80 vengono scritte ulteriori informazioni oltre alle informazioni precedentemente fornite dal file provvisorio: per ogni contatto utensile/caratteristica geometrica, viene registrato il valore corrente di alcuni parametri tecnologici (velocità di avanzamento dell’utensile, velocità e verso di rotazione del mandrino, utilizzo o meno del liquido lubro-refrigerante, e così via).

II rapporto di simulazione di lavorazione 80 rappresenta il nuovo output intermedio del sottomodulo di simulazione di lavorazione 2011 e l’input del sottomodulo di generazione dei file G-code 2022.

Lo scopo finale del metodo inventato à ̈ realizzato dal sottomodulo di generazione dei file G-code 2022, comprendente l’unità di analisi del rapporto 2022a e l’unità di scrittura dei file G-code 2022b. Il rapporto di simulazione di lavorazione 80 viene preso in input dall’unità di analisi del rapporto 2022a per selezionare le informazioni necessarie, ricostruirne il flusso corretto e risolvere potenziali conflitti presenti nei dati registrati. Per ottenere la sequenza effettiva delle operazioni di lavorazione, l’unità di analisi del rapporto 2022a analizza tutti i contatti presenti nel rapporto di simulazione di lavorazione 80, i quali vengono ordinati e salvati in un nuovo file provvisorio utilizzando l’informazione data dal numero progressivo registrato durante il secondo ciclo di simulazione. Durante la fase di ordinamento dei contatti possono insorgere dei conflitti derivanti dal fatto che una data istruzione G-code abbia determinato una contemporanea interferenza tra un dato utensile e due o più caratteristiche geometriche, per cui nel rapporto di simulazione di lavorazione 80 à ̈ presente la stessa istruzione G-code (contraddistinta dal medesimo numero progressivo) tante volte quante sono le caratteristiche geometriche implicate. Poiché una data istruzione G-code deve essere attribuita univocamente ad una ed una sola operazione elementare di lavorazione, tra tutte le varie istanze della stessa istruzione G-code viene mantenuta solo quella corrispondente all’operazione di pertinenza di quella caratteristica geometrica per cui la rimozione di volume di materiale à ̈ stata maggiore, mentre le rimanenti istanze vengono ignorate. Questo tipo di situazione potrebbe scaturire, ad esempio, a causa di talune extracorse programmate per cui, durante le fasi di approccio o allontanamento, l’utensile entra in contatto, oltre che con la caratteristica geometrica da lavorare, anche con una o più caratteristiche geometriche ad essa contigue.

Alla fine, il nuovo file provvisorio contenente la sequenza di istruzioni G-code viene preso in carico dall’unità di scrittura dei file G-code 2022b. L’unità di scrittura dei file G-code 2022b legge questa sequenza dall’inizio e crea un file di testo per ogni operazione elementare di lavorazione fino a quando non viene raggiunta la fine della sequenza di istruzioni G-code. Ogni file di testo contiene le istruzioni G-code necessarie ad eseguire la data operazione di lavorazione.

Il sottomodulo di generazione dei file G-code 2022 fornisce l’output 30, cioà ̈ la sequenza di operazioni di lavorazione 301 con i corrispondenti file G-code di lavorazione 302. Inoltre il sottomodulo di generazione dei file G-code 2022 arricchisce il set di informazioni che caratterizza ogni caratteristica geometrica con le relative operazioni di lavorazione e fornisce il file di ispezione 303 come ulteriore output. Tutte queste informazioni rappresentano l’output finale del metodo.

VANTAGGI DELLA PRESENTE INVENZIONE

La presente invenzione permette di identificare, per qualsiasi part program per macchine utensili a CNC le operazioni di lavorazione che, sotto forma di istruzioni G-code, sono impiegate per rimuovere materiale da un pezzo grezzo in modo da creare la varie caratteristiche geometriche di un pezzo finito o semilavorato.

Il metodo descritto nella presente invenzione rappresenta il primo passo verso la conversione di un part program lineare, avente cioà ̈ una natura di rappresentazione delle istruzioni di lavorazione strettamente sequenziale, in un part program non lineare. In particolare il metodo della presente invenzione fornisce in output la sequenza effettiva delle operazioni di lavorazione eseguite secondo il pari program originale, unitamente ai file G-code associati ad ogni operazione di lavorazione. Un file G-code à ̈ un file di testo contenente le istruzioni G-code atte ad eseguire una data operazione elementare di lavorazione e pertanto contenente una piccola porzione del part program originale.

Inoltre il metodo fornisce in output, sulla base di taluni standard di rappresentazione, un set di informazioni riguardanti le caratteristiche geometriche del pezzo lavorato ed alcuni importanti parametri tecnologici (velocità di avanzamento dell’utensile, velocità e verso di rotazione del mandrino, utilizzo o meno del liquido lubro-refrigerante, e così via) che caratterizzano ciascuna operazione di lavorazione. L’obiettivo à ̈ quello di combinare le istruzioni G-code che caratterizzano le diverse operazioni di lavorazione con le informazioni riguardanti la specifica geometrica che le varie operazioni realizzano sul pezzo grezzo e i parametri tecnologici impiegati dalle operazioni stesse.

Il metodo della presente invenzione identifica le istruzioni G-code che causano un contatto tra il volume di un utensile e quello di una delle caratteristiche geometriche del pezzo per mezzo di opportune simulazioni di lavorazione basate sul part program originale. In caso di contatti multipli, cioà ̈ nel caso in cui una singola istruzione G-code determini contemporaneamente un contatto dell’utensile con due o più caratteristiche geometriche, essa viene ragionevolmente attribuita all’operazione elementare relativa a quella caratteristica geometrica per la quale il volume di materiale rimosso à ̈ stato maggiore.

Da un lato, la possibilità di simulare qualsiasi part program, scritto a seconda di una data specifica CNC, permette al metodo della presente invenzione di fornire un output che rimane compatibile con detta specifica CNC. Dall’altro lato, le istruzioni G-code ricercate, cioà ̈ le istruzioni che causano un contatto tra l’utensile ed il pezzo sono tipicamente rappresentate da quella parte del vocabolario G-code che maggiormente aderisce agli standard (ad esempio G01, G02, e così via). Quindi l’invenzione rappresenta un punto a favore deH’interoperabilità dei sistemi, poiché molte delle istruzioni G-code identificate sono direttamente eseguibili anche su configurazioni CNC differenti da quella fornita in input.

La possibilità di identificare chiaramente le istruzioni G-code corrispondenti alle varie operazioni di lavorazione supporta inoltre sia la conservazione che l' aggiornamento dei part program. Ad esempio, le possibili modifiche apportate al part program durante le fasi di prova pezzo potrebbero essere rilevate e rese note agli uffici di programmazione preposti alla generazione dei part program, in modo da evitare perdite di tempo per eseguire in futuro le stesse attività. Se così non fosse à ̈ altamente probabile che queste modifiche o aggiornamenti delle istruzioni contenute nel part program vadano perse e richiedano in futuro nuovi test sullo stesso part program o su un part program simile. Inoltre poiché una modifica nelle caratteristiche geometriche del prodotto spesso richiede anche una modifica del relativo percorso utensile, questo tipo di situazione potrebbe essere gestita facilmente dagli uffici di programmazione andando ad agire localmente solo sui file G-code interessati dalla modifica, senza il bisogno di prendere in considerazione l’intero part program. Poche informazioni di input sono infine richieste per eseguire il metodo della presente invenzione. Inoltre queste informazioni sono facilmente rintracciabili negli uffici tecnici e di programmazione o anche a livello di officina, dal momento che si tratta di dati essenziali per realizzare i anche i più comuni processi di lavorazione. Questo permette di risparmiare il tempo complessivo necessario per ottenere i dati di output ed allo stesso tempo permette di accrescere l’effettiva applicabilità dell’invenzione ed il suo utilizzo nella pratica industriale. Inoltre, ogni passo eseguito dal metodo à ̈ caratterizzato da un alto livello di automazione in modo da ridurre al minimo la necessità di interventi manuali. L’invenzione permette quindi di realizzare facilmente ed in breve tempo un’attività che di solito richiede notevole esperienza e dispendio di tempo.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per l’identificazione automatica delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un pari program (101) e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto pari program (101), caratterizzato dal fatto che detto metodo comprende i seguenti step: a) provvisione di detto part program (101); b) provvisione di una libreria di utensili da lavorazione ( 104) comprendente le proprietà geometriche degli utensili utilizzati dalla macchina CNC per cui detto pari program (101) à ̈ stato scritto; c) provvisione di un modello 3D (50) del pezzo lavorato; d) identificazione delle caratteristiche geometriche del pezzo lavorato per mezzo di una valutazione di detto modello 3D (50); e) simulazione dell’esecuzione di detto part program (101) in modo da rilevare l’occorrenza di contatti tra detti utensili ed ognuna di dette caratteristiche geometriche sulla base delle proprietà geometriche di detti utensili specificate in detta libreria di utensili da lavorazione (104); f) determinazione delle operazioni di lavorazione e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto pari program sulla base del rilevamento di contatti eseguito durante lo step e).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto step c) comprende: c l) provvisione di un modello 3D del pezzo grezzo (103); c2) determinazione di detto modello 3D (50) del pezzo lavorato sulla base di una simulazione del processo di rimozione del materiale su detto modello 3D del pezzo grezzo (103), essendo detta simulazione del processo di rimozione del materiale eseguita sulla base di detto part program (101) e di detta libreria di utensili da lavorazione (104).
3. 3. Metodo secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che: detto step d) comprende ulteriormente: di) generazione di un modello 3D (60) di ognuna di dette caratteristiche geometriche.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto step d) comprende ulteriormente: d2) esecuzione di controlli incrociati sui modelli 3D di ognuna di dette caratteristiche geometriche in modo da distinguere le caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti; d3) esecuzione di sottrazioni booleane reciproche tra i volumi di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti in modo da sottrarre il volume di materiale in comune tra i modelli 3D di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti.
5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detto step e) comprende ulteriormente: e l) identificazione di ogni istruzioni G-code di detto pari program (101) che causa un contatto tra almeno uno degli utensili ed almeno una di dette caratteristiche geometriche.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto step e) comprende ulteriormente: e2) per ciascuna delle istruzioni G-code identificate in detto step e l), calcolo del volume di materiale asportato dalla caratteristica geometrica durante il contatto con l’utensile.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto step e) comprende ulteriormente: e3) salvataggio di ognuna di dette istruzioni G-code identificate in detto step e l) in un file provvisorio unitamente all' informazione circa il volume di materiale rimosso calcolato in detto step e2), l’utensile e la caratteristica geometrica coinvolti nel contatto.
8. 8. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detto step f) comprende ulteriormente: fi) attribuzione dell’eventuale istruzione G-code che determina un contatto simultaneo tra un dato utensile e due o più caratteristiche geometriche all’operazione di lavorazione di pertinenza di quella caratteristica geometrica per la quale il volume di materiale asportato à ̈ stato maggiore. f2) determinazione di un file di ispezione (303) comprendente un set di informazioni riguardanti la specifica geometrica, la posizione e l’orientamento di ognuna di dette caratteristiche geometriche identificate in detto step d).
9. 9. Metodo per convertire un part program (101) in un part program non lineare, caratterizzato dal fatto che detto metodo comprende l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo detto part program (101) e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program secondo uno dei metodi delle rivendicazioni da 1 a 7.
10. 10. Sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite secondo un part program e delle corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto pari program, caratterizzato dal fatto che detto sistema: - riceve in input detto part program (101), una libreria di utensili da lavorazione (104) comprendente le proprietà geometriche degli utensili impiegati dalla macchina CNC per cui detto part program ( 101) à ̈ stato scritto e un modello 3D (50) del pezzo lavorato; - comprende un modulo di volume (201) adatto a: > valutare detto modello 3D (50) del pezzo lavorato in modo da identificare le caratteristiche geometriche del pezzo lavorato; > simulare l’esecuzione di detto part program (101) in modo da rilevare l’occorrenza di contatti tra detti utensili e ognuna di dette caratteristiche geometriche sulla base delle proprietà geometriche di detti utensili specificate in detta libreria di utensili da lavorazione (104); - comprende un modulo di gestione (202) adatto a: > determinare le operazioni di lavorazione e le corrispondenti istruzioni G-code contenute in detto part program (101) sulla base dei contatti rilevati tra detti utensili e dette caratteristiche geometriche; > fornire in output dette operazioni di lavorazione ed i corrispondenti file G-code di lavorazione con le istruzioni G-code identificate in detto part program (101).
11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto modulo di volume (201) à ̈ ulteriormente adatto a ricevere in input un modello 3D del pezzo grezzo (103) e detto modulo di volume (201) comprende ulteriormente una unità di simulazione di lavorazione (201 le) adatta a simulare il processo di rimozione di materiale su detto modello 3D del pezzo grezzo (103) sulla base di detto part program (101) e di detta libreria di utensili da lavorazione (104) in modo da determinare detto modello 3D (50) del pezzo lavorato.
12. 12. Sistema secondo una delle rivendicazioni 10 o 11 caratterizzato dal fatto che detto modulo di volume (201) Ã ̈ ulteriormente adatto a generare un modello 3D (60) di ognuna di dette caratteristiche geometriche.
13. 13. Sistema secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto modulo di volume (201) comprende ulteriormente una unità di controllo geometrico (2012c) adatta ad eseguire controlli incrociati dei modelli 3D di ognuna di dette caratteristiche geometriche in modo da distinguere le caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti e una unità di design (2012d) adatta ad eseguire sottrazioni booleane reciproche tra i volumi di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti in modo da sottrarre il volume di materiale in comune tra i modelli 3D di dette caratteristiche geometriche caratterizzate da volumi intersecanti.
14. 14. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 10 a 13, caratterizzato dal fatto che detto modulo di volume (201) comprende ulteriormente una unità di simulazione di lavorazione (201 le) adatta ad identificare ciascuna delle istruzioni G-code di detto part program (101) che causa l’occorrenza di un contatto tra almeno uno di detti utensili ed almeno una di dette caratteristiche geometriche.
15. 15. Sistema secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta unità di simulazione di lavorazione (201 le) à ̈ adatta ulteriormente a calcolare, per ciascuna delle istruzioni G-code identificate, il volume di materiale asportato dalla caratteristica geometrica durante il contatto con l’utensile.
16. 16. Sistema secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta unità di simulazione di lavorazione (201 le) à ̈ adatta ulteriormente a salvare ciascuna di dette istruzioni G-code in un file provvisorio insieme aH’informazione circa il volume di materiale rimosso calcolato, l’utensile e la caratteristica geometrica coinvolti nel contatto.
17. 17. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 10 a 16, caratterizzato dal fatto che detto modulo di gestione (202) comprende ulteriormente un sottomodulo di generazione dei file G-code (2022) adatto: ad attribuire l’eventuale istruzione G-code che determina un contatto simultaneo tra un dato utensile e due o più caratteristiche geometriche all’operazione di lavorazione di pertinenza di quella caratteristica geometrica per la quale il volume di materiale à ̈ stato maggiore; a determinare un file di ispezione (303) comprendente un set di informazioni relativo alla specifica geometrica, alla posizione ed aH’orientamento di ognuna di dette caratteristiche geometriche di detto modello 3D (50) del pezzo lavorato.
18. 18. Sistema per la conversione di un part program (101) in un part program non lineare, caratterizzato dal fatto che detto sistema comprende un sistema per l’identificazione delle operazioni di lavorazione eseguite in base a detto part program (101) e delle corrispondenti istruzioni G-code secondo una delle rivendicazioni da 10 a 17.