Dovendo lavorare estrusi particolari, Rustici ha molti vantaggi dalla possibilitĂ
di potere simulare lavorazioni, posizionamenti e attrezzature tramite Edgecam
Costruire treni è un lavoro che richiede competenze davvero speciali: carpenteria, saldatura, movimentazione di giganteschi componenti, lavorazioni meccaniche su grandi macchine a portale. Occorre un CAM per programmarle nella maniera piÚ rapida ed efficiente. 398
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[ F erroviario ] di Edoardo Oldrati e Giancarlo Giannangeli
Le sfide di lavorare estrusi
Rustici Srl effettua tutto il ciclo di montaggio dei veicoli, comprese le prove statiche finali
L
a produzione di arredamenti in legno era l’attività principale di Rustici Srl quando nacque nel 1969; ben presto l’azienda si dedica alla produzione di componentistica e di montaggio di arredi e impianti per il settore ferrotranviario. Inizia anche la costruzione di parti ferroviarie in lega leggera, integrando le lavorazioni meccaniche con le fasi di saldatura, indispensabili per dare vita a componenti strutturali completi. Vengono ottenute varie certificazioni di qualità; la sede viene trasferita nel nuovo sito produttivo di Montale (Pistoia) che dà nuovo impulso all’attività di saldocarpenteria. Rustici Srl si aggiudica importanti ordinativi anche da grosse aziende ferroviarie nazionali e internazionali come Ansaldobreda e Siemens. Vengono anche acquisite commesse di rimessa a nuovo di materiale rotabile già esistente e di allestimento di tram a pavimento ribassato, mentre per quanto riguarda l’allestimento di interni dei veicoli si costruiscono bagagliere, pareti divisorie con strutture a sandwich, carenature sottocassa, pavimentazioni interne, pavimenti strutturali. Emanuela Galigani è il Presidente dell’azienda toscana: «Presso i nostri stabilimenti si effettua oggi tutto il ciclo di montaggio dei veicoli, comprese le prove statiche conclusive; dopo l’attività di finitura il veicolo viene trasferito al cliente finale. A seconda della tipologia di treno, svolgiamo attività anche in collaborazione con altre aziende che hanno maturato esperienze specifiche nel settore. La disponibilità al no-
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Il processo di assemblaggio di longheroni, fiancate, pianali, tetti e altri componenti di treni in Rustici Srl
stro interno di figure professionali certificate è garanzia del rispetto degli elevati standard richiesti dai nostri clienti». Un’attività fuori dal comune L’alluminio, la materia prima di cui ormai ogni moderno treno è composto, è qui di casa in
forma di estrusi di ogni tipologia: «Profili in fasce devono essere accoppiati per dare luogo a componenti strutturali lunghi oltre venti metri: fiancate, pianali, sottogruppi devono poi essere lavorati per ricavare tasche, aperture, alloggiamenti per ogni tipo di impianti. Si comincia con l’attività di saldocarpenteria:
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Sopra, da sinistra: un esempio di simulazione di lavorazione sottosquadra eseguita mediante Edgecam Gigantesche parti strutturali in alluminio vengono lavorate su grandi macchine a portale a 5 assi A sinistra: un esempio di un profilo di alluminio lavorato
il processo di assemblaggio avviene con l’ausilio di due impianti di saldatura automatica e numerose postazioni di saldatura semiautomatica e manuale. Ogni gigantesco componente viene poi lavorato su grandi macchine a portale a 5 assi per la loro capacità di raggiungere ogni lato per eseguire le lavorazioni richieste». Tutta la programmazione delle macchine viene eseguita mediante Edgecam di ProCAM, un sistema utilizzato già da tempo in azienda, caratterizzato da una programmazione semplice e intuitiva. Rustici Srl ha in dotazione il modulo di fresatura avanzata con interfaccia diretta con i sistemi CAD più diffusi sul mercato: offre un completo controllo dell’utensile e una vasta scelta di cicli di lavorazione che ben si adattano a tutte le casistiche che si incontrano nello stabilimento. Essendo un’applicazione interamente a 64 bit, sfrutta tutte le potenzialità hardware a disposizione garantendo rapidità di calcolo anche su modelli solidi e assiemi complessi. La simulazione sullo schermo della lavora-
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zione è realistica e accurata, mettendo al riparo il programmatore da sorprese e garantendo sicurezza; viene simulata la fase di asportazione di truciolo insieme a tutto lo spazio operativo coinvolto con controllo di collisione per staffaggi, parti macchina, grezzo e pezzo in lavorazione. I modelli 3D arrivano dall’ufficio tecnico del committente e vengono caricati all’interno di Edgecam come precisa Simone Agostini, Responsabile lavorazioni meccaniche di Rustici Srl: «Potremmo importare direttamente i formati nativi dei più diffusi sistemi di progettazione sul mercato, ma il formato in ingresso più comune per noi è il più neutro Step. Il nostro lavoro è sensibilmente diverso rispetto a quello della meccanica tradizionale. Abbiamo sempre a che fare con estrusi molto particolari, studiati a disegno, e una fase che qui assume un’importanza fondamentale è la definizione delle attrezzature e dei bloccaggi dei vari componenti da lavorare. Magari li facciamo costruire a un terzista di fiducia, ma sono progettati accuratamente
da noi, non esiste nulla di standard. Ne discutiamo approfonditamente con gli altri uffici coinvolti, “carichiamo” attrezzature e pezzo su Edgecam e studiamo la migliore strategia per costruire il pezzo, simulando i vari posizionamenti e osservando virtualmente i movimenti di macchina». Guerra alla tolleranza Per dare un’idea delle particolari situazioni di lavoro che si incontrano nella costruzione di una carrozza ferroviaria o di un tram, basta pensare alla loro lunghezza. Per non dire dell’assemblaggio; ogni profilo estruso che esce dalla fonderia presenta tolleranze molto larghe, ben superiori a quelle delle lavorazioni meccaniche. In più, essendo la fiancata, il pavimento, i longheroni frutto dell’unione di più pannelli, l’errore singolo che si ripercuote sull’intera lunghezza può assumere valori non accettabili e deve essere assolutamente corretto: «Il pezzo in macchina avrà quasi sicuramente delle deformazioni importanti rispetto al file Step di progetto. Per ovviare a ciò, utilizziamo intensivamente cicli di tastatura per misurare continuamente, prima e dopo la saldatura, alcuni punti da noi scelti per mantenere le tolleranze sotto controllo. Per esempio, il tetto di una carrozza tipo è costituito da cinque pannelli estrusi, ognuno dei quali ha una tolleranza di concavità/ convessità di ben 2 millimetri. Saldati assieme, l’alterazione ne esce ancora più esaltata; ecco perché dobbiamo compensare
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meccanicamente con le nostre attrezzature scaldando e raddrizzando per riportare la tolleranza entro limiti accettabili. Alcune volte, a causa di geometrie particolari, occorre eseguire i controlli anche alla fine delle lavorazioni meccaniche. La lotta contro la tolleranza è quindi continua e senza tregua». Edgecam già nei suoi moduli di base offre un ambiente di Probing in grado di gestire direttamente tutte le operazioni di tastatura, compreso il colloquio del tastatore con il controllo della macchina utensile. Ma in questa
sede principale a Padova. L’intervento sui post processor per ottimizzare le prestazioni della macchina utensile in uso dal cliente è un servizio che ProCAM offre regolarmente, dato che vengono spesso richieste uscite del codice NC ben diverse dallo standard o comunque molto diverse tra una macchina CNC e l’altra. Come in questo caso, dove due diversi post processor sono stati scritti per la gestione di entrambe le macchine a portale presenti presso Rustici: ogni unità ha richiesto l’implementazione delle proprie funzioni M specifiche; anche le funzioni G sono diverA sinistra: lavorazione di longherone eseguita mediante Edgecam (modulo di fresatura avanzata)
A destra: grazie a una personalizzazione creata da ProCAM, Edgecam gestisce sia la tastatura sia la comunicazione con il CN della macchina utensile
installazione è stata messa a punto una interessante personalizzazione: è stata scritta una “macro” composta da due parti, una all’interno del post processor, l’altra all’interno dell’interfaccia. Sfruttando questi comandi personalizzati vengono definiti i punti da tastare (angoli, quote e altre misurazioni), quindi il post processor esegue i calcoli e infine i valori vengono ritornati al controllo. La personalizzazione è stata curata direttamente dal distributore italiano ProCAM, con
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se tra loro, dato che le macchine in questione sono equipaggiate con due controlli numerici completamente differenti. Pronti per il futuro L’azienda toscana prevede di implementare nuove funzionalità per quanto riguarda i cicli di tastatura, ritenuti strategici per il controllo della precisione. Sul lato delle lavorazioni, è già stato visionato e testato con successo il modulo per la gestione dei 5 assi continui,
anche se per ora si tratta di un’opzione non necessaria perché è sufficiente il semplice posizionamento: «Ma in tal modo siamo già pronti per future evenienze. È difficile farsi un’idea della nostra attività avendo come riferimento lo standard dell’industria meccanica: per quanto uno sia bravo e preciso, quando vai in macchina la nostra tipologia di lavoro ci riserva sempre qualche situazione inaspettata. C’è sempre da modificare il programma: una volta dobbiamo aggiungere un’operazione, un’altra volta c’è da toglierla. Dobbiamo essere pronti a rimodellare in corso d’opera, prevedere un altro utensile, inclinare la testa in un modo diverso, modificare il numero e la qualità delle passate: non è come fresare uno stampo o lavorare un semplice blocco di alluminio, abbiamo sempre a che fare con pezzi e caratteristiche particolari». Edgecam è supportato in Italia da ProCAM Group di Padova, che cura l’addestramento degli operatori e offre un vero e proprio servizio di consulenza sull’utilizzo del sistema, sia telefonico sia con l’affiancamento di personale in loco per i casi più complessi. È proprio quello che è accaduto in Rustici quando c’è stato un picco improvviso di lavoro: era necessario costruire alcuni prototipi e non c’era la possibilità di addestrare personale extra nell’arco di pochi giorni. Così, alcuni tecnici programmatori ProCAM hanno collaborato proprio presso l’azienda toscana per superare con successo quel carico di lavoro improvviso che non poteva essere rifiutato. ProCAM Group nei molti anni di attività ha messo in opera una rete di rivenditori e figure tecniche specializzate che coprono l’intero territorio italiano grazie alla quale può soddisfare in tempi molto rapidi ogni richiesta di intervento. Concludendo, Edgecam viene costantemente allineato con l’evoluzione tecnologica del mercato: vengono di norma rilasciate due nuove versioni complete ogni anno e mensilmente aggiornamenti minori che offrono ulteriori funzionalità e aggiornamenti. Spesso suggerimenti e osservazioni di clienti e partner nel mondo, ricevuti tramite la collaborazione dei distributori locali, trovano attuazione in nuove funzionalità quando sono giudicati di interesse comune.
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