Il Computer Aided Manufacturing (CAM) ha avuto un impatto straordinario sui processi di asportazione truciolo. Le macchine utensili, nel corso del XX secolo, hanno subito cambiamenti radicali sia in termini di complessità meccanica che di tipologia dei componenti lavorabili. Con l’avvento dei controlli numerici moderni, esse sono diventate capaci di lavorare parti tridimensionali complesse controllando simultaneamente più di tre assi.
I processi di asportazione truciolo rappresentano l’unica vera tecnologia manifatturiera tridimensionale esistente oggi. Questa capacità intrinseca al processo ha potuto essere pienamente sfruttata solo grazie all’avvento delle innovazioni nel campo dell’Information Technology, tra cui il CAD/CAM.
L’invenzione del computer, con la sua capacità di visualizzazione grafica 3D e la potenza di elaborazione, ha permesso per la prima volta la lavorazione di componenti precedentemente inconcepibili da produrre.
Evoluzione storica
L’evoluzione del CAD/CAM è segnata da tappe fondamentali che hanno rivoluzionato il settore manifatturiero. Nel 1956 viene inventato al Massachusetts Institute of Technology (MIT) il linguaggio APT, un momento cruciale che segna l’inizio dell’era della programmazione automatica delle macchine utensili. Successivamente, nel 1968, nasce UNISURF presso Renault, il primo vero software CAM capace di calcolare percorsi di taglio per macchine CNC.
Gli standard ISO per uniformare gli input dei post processori arrivano nel 1978, garantendo per la prima volta interoperabilità tra sistemi diversi. Nel 1994 vengono introdotti gli standard per i file di scambio, rispondendo alla crescente necessità di condivisione dati. Infine, nel 2007 viene pubblicato lo standard STEP-NC, aprendo nuove prospettive per l’automazione intelligente.
Il flusso di lavoro del CAM prevede due metodi per generare codice ISO: tramite software CAM o linguaggio APT. Entrambi producono un file intermedio contenente CL.DATA, successivamente post-processato nel linguaggio specifico della macchina utensile. Tutti i software CAM funzionano secondo questo principio, senza eccezioni.
Generazione del percorso utensile
L’Automatically Programmed Tool (APT) è un linguaggio di programmazione inventato nel 1956 al MIT e incorporato nella norma ISO 4342:1985. Rappresenta il progenitore dei moderni software CAM. Privo di interfaccia grafica (nessuna esisteva all’epoca), fu progettato come linguaggio di alto livello per facilitare la specifica delle caratteristiche geometriche del pezzo da lavorare e calcolare i Cutter Location Data (CL.DATA).
L’assenza di interfaccia grafica fu proprio uno dei driver principali che portarono allo sviluppo di un linguaggio ad alto livello: doveva essere sufficientemente intuitivo da permettere all’utente di descrivere geometrie complesse attraverso comandi testuali.
Sebbene oggi non sia più adeguato alla produzione e venga mantenuto esclusivamente per ragioni di compatibilità, APT fu fondamentale nel ciclo di innovazione e rappresenta uno dei primi esempi di applicazione dell’Information Technology alla manifattura.
UNISURF è de facto il primo software CAM, sviluppato da Pierre Bézier, ingegnere presso Renault, per innovare la pratica manifatturiera automobilistica dell’epoca. La necessità nacque dalla complessità derivante dalla produzione delle superfici delle carrozzerie automobilistiche.