I software CAD fruibili dal grande pubblico esistono da decenni, ne esistono di ogni genere, dai vecchissimo capostipiti sopravvissuti all’evolversi del mondo informatico ai nuovissimi del momento che presentano novità o che semplicemente si presentano come ennesimi ordinari sistemi CAD più o meno originali o cloni di altri.
I CAD servono tutti a disegnare, in teoria uno dovrebbe valere l'altro, cos'è allora che li rende molto diversi fra di loro?
I fattori che li rendono diversi sono tantissimi, si parte dal modo con cui sono stati programmati e si finisce al modo con cui vi si può interagire, fra questi due aspetti limite una miriade di fattori contribuisce a rendere ciascun CAD più o meno unico, più o meno specializzato per lavorare in determinati ambiti, più o meno appetibile per propri scopi.
A parte questioni di scarsa qualità, lacune e mancanze che molti CAD presentano, un fattore molto importante che li rende molto diversi fra di loro è lo scopo d'uso per cui sono stati progettati, nel far questo i progettisti avranno sicuramente prestato molta attenzione a certi aspetti e magari nessuna per altri.
I CAD nel mondo dei sistemi CNC
I sistemi CNC possono essere programmati senza ausilio di un CAD e di un CAM, di fatto ad esempio è possibile scrivere a mano un programma in linguaggio G-code od altro linguaggio detto NC che un controller CNC può interpretare, non è difficile farlo, la sintassi è semplice ed essenziale.
Tuttavia salvo che non si debba semplicemente ad esempio tagliare un rettangolo forato in qualche modo, un cerchio, un poligono, o serie di elementi di questo genere, questo approccio, ormai considerabile “arcaico”, diviene particolarmente impegnativo quando il progetto è complesso ed articolato.
In pratica è si vero che è facile programmare usando un linguaggio NC, ma è anche vero che questo è un lavoro drasticamente tedioso ed impegnativo non appena il progetto comincia ad essere anche già solo minimamente complesso.
Per questo motivo non appena i computer sono divenuti abbordabili è cominciata l’adozione dei software di disegno CAD per progettare e gli interpreti CAM per generare automaticamente un programma di lavorazione CNC scritto con qualche linguaggio NC.
Inizialmente i CAD non erano specialistici per i sistemi CNC, questo di per se non è un problema, salvo che rispetti alcuni criteri fondamentali un qualunque CAD può essere usato per creare disegni adatti ad essere esaminati da un CAM.
Tuttavia ben presto divenne chiaro che un CAD per essere ottimale in relazione all’uso dei risultati con un CAM, e quindi con una macchina CNC, deve avere determinate particolari caratteristiche e funzionalità. Per questo motivo oggi nel novero dei titoli di software CAD esistono ne vari specifici orientati al mondo CNC, spesso comprensivi di un modulo CAM integrato direttamente nel programma.
Quali sono dunque le caratteristiche che un CAD che si possa dire adatto al mondo dei sistemi CNC deve avere?
Le caratteristiche particolari irrinunciabili, od anche solo importanti, sono varie, non riusciremo a coprirle tutte qui, potremo esaminare le principali.
Scale, unità di misura, strumenti per il dimensionamento e posizionamento delle entità.
Innanzitutto è fondamentale che sia disponibile la possibilità di definire con ottima precisione le dimensioni ed il posizionamento deelle entità nei disegni. Sembrerà assurdo, ma esistono dei CAD, anche ottimi (per altri scopi), che non permettono una facile, chiara ed esatta gestione del dimensionamento degli oggetti, in alcuni addirittura pare che i progettisti del software si siano proprio dimenticati di questo aspetto. In genere sono CAD pensati per scopi artistici, possono anche ssere utilizzati per creare disegni per sistemi CNC, ma non sono certo ottimali, quando diviene necessario fare attenzione a determinati generi di dettagli non sono d'aiuto!
La possibilità di gestire enormi quantità di vettori senza problemi.
Spesso nei disegni per creare lavorazioni CNC sono presenti moltissime entità, specialmente nei casi in cui una parte molto complessa viene moltiplicata N volte in una matrice per coprire tutta l’area utile lavorabile di una macchina CNC, stiamo parlando ad esempio delle lavorazioni cosiddette nidificate, chiamate “nesting” in lingua inglese. Se il CAD non è in grado di gestire un alta quantità ed alta densità di vettori in una piccola area, ad esempio divenendo lento od andando in tilt, divenendo incapace di mostrare la schermata correttamente ed in tempi ragionevolmente brevi, o meglio immediati, non è adatto.
Possibilità di importare i formati di file più comuni e considerati universali.
Un CAD adeguato ai sistemi CNC deve almeno essere in grado di importare i formati di file di disegno 2D DXF, AI, EPS, PDF vettoriale, modelli 3D STL, immagini matriciali “raster”, ad esempio BMP, PNG, JPG. Molto spesso i disegni da elaborare con il CAM non sono prodotti autonomamente ma vengono forniti da terze parti, ad esempio dai clienti stessi. È ovvio che se il CAD che si utilizza non è in grado di importare correttamente almeno questi formati di file è perlomeno limitato e sconveniente se non completamente inadatto.
Per quanto riguarda l’importazione dei disegni purtroppo non basta che sia possibile farlo.
Il disegno ricevuto da terzi spesso viene creato da persone che non hanno chiara idea di come si disegna col fine di utilizzare un CAM e creare un programma CNC e che magari usano dei CAD che appunto NON sono adatti al mondo CNC. Di conseguenza quel che spesso accade è che la scala utilizzata sia errata, che le misure degli oggetti nei disegni non siano esattamente corrette, che esistano nel disegno tutta una serie di aspetti problematici che infine impediscono di utilizzarli così come sono con il modulo CAM.
Per questi motivi un buon CAD adatto al mondo delle macchine a controllo numerico oltre ad importare svariati formati di file di disegno vettoriale deve permettere di ispezionarli, correggerli ed in generale modificarli senza perdite di tempo o difficoltà di sorta.
È molto importante la possibilità di poter vedere dov’è la posizione del nodo iniziale di un qualunque vettore.
Ogni vettore ha un nodo iniziale, questo sarà anche il punto in cui la forma interessata, che sia aperta o chiusa, verrà approcciata dall’utensile usato sul macchinario CNC durante la lavorazione. Ovviamente il risultato pratico della lavorazione sarà diverso se questa viene iniziata in un punto piuttosto che in un altro, pertanto è importante poter sapere dov’è questo nodo iniziale ed ancor più importante è poterlo cambiare in favore di un nodo che cade in una posizione più favorevole per determinati scopi pratici. Inoltre se nella forma esaminata non esiste già un nodo che risulta adatto allo scopo pratico del momento è importante poterne creare uno nuovo e contrassegnarlo come nodo iniziale. Un CAD che non permette di compiere queste operazioni non è adatto a disegnare in funzione di creare lavorazioni CNC.
Così come è importante poter vedere qual’è il nodo iniziale è altrettanto importante poter vedere in quale direzione sono orientati i vettori.
Ad esempio se prendiamo in esame un cerchio ed immaginiamo di ricalcarlo con una penna, possiamo farlo in senso orario od in senso antiorario, idem faremmo su qualunque altra forma e su linee e curve aperte. Ebbene questo aspetto è molto importante ai fini della programmazione CNC, è necessario poter sapere qual’è il senso dei vettori che definiscono forme chiuse ed aperte, e come nel caso del nodo iniziale è fondamentale poterle cambiare secondo il caso. Nuovamente, un CAD che non permette di vedere e cambiare il senso dei vettori non è adatto al disegno di progetti da usare con i CAM e le macchine a controllo numerico.
Possibilità di controllare se i vettori sono chiusi od aperti e se presentano delle incongruenze.
È un fatto ben noto che i CAD nel creare, esportare ed importare disegni possono generare vettori affetti da errori difficili da scovare, ad esempio, una forma che apparentemente è chiusa in realtà è aperta, oppure una curva che sembra perfettamente formata a livello microscopico può presentare dei “fiocchi” e risultare “annodata” su se stessa (autointersezione).
Nella stragrande maggioranza dei casi questi errori od incongruenze sono microscopici, impossibili da vedere ad occhio, ovviamente non è possibile pensare di ispezionare manualmente con ingrandimenti profondi e trslazioni forsennate ciascun vettore per scoprirli. Pertanto un CAD che non è dotato di strumenti specifici per individuare almeno gli errori tipici classici che è notorio che frequentemente sono presenti nei disegni importati, non è adatto al mondo dei sistemi CNC.
Possibilità di modificare l'ordine cronologico della costruzione degli oggetti.
Questo è un altro esempio importante, la sequenza temporale con cui sono stati creati gli oggetti nei disegni in ultima istanza quando questi vengono dati in pasto al CAM deve essere modificabile.
Quando si disegna, per forza di cose, ciascun oggetto viene creato in tempi diversi, l'ordine cronologico con cui questi vengono creati viene “ricordato” nel programma mentre viene utilizzato il disegno e nel file che viene alla fine dalvato ed emesso.
Il CAM quando esamina il disegno prende in considerazione anche questo aspetto e creerà le lavorazioni seguendo lo stesso ordine con cui gli oggetti sono stati creati. Di conseguenza o il disegnatore ha preso cura di disegnare tutto nella sequenza corretta senza errore alcuno, cosa altamente improbabile, anzi, verosimilmente più unica che rara, oppure se non vengono apportate opportune correzioni la lavorazione che verrà creata sarà quasi sicuramente perlomeno sconveniente, ma possibilmente anche completamente sconclusionata e caotica.
Usando una metafora, se non si prende cura di sistemare a dovere questo importante aspetto, potrebbe capitare una situazione paradossale in cui in pratica si cerca di costruire una casa partendo dal tetto.
Se un CAD non permette di modificare in maniera pratica e rapida la sequenza degli oggetti da lavorare non è adatto ai nostri scopi di progettisti e macchinisti CNC. Fortunatamente perlomeno questo problema può facilmente essere risolto nei CAM, ma non sempre in maniera rapida e soprattutto non in maniera definitiva (per vari motivi, la lavorazione salvata può essere ripetuta, ma ad esempio potremmo anche aver bisogno di modificarla, in tal caso dovremmo ripetere l’ordinamento degli oggetti).
Ad esempio in un progetto molto complesso con lavorazioni nidificate è fondamentale risolvere questa problematica direttamente nel modulo CAD ed in maniera definitiva, cosicché il disegno rimanga salvato con tutte le sequenze di lavorazione che abbiamo deciso che sono corrette, addirittura in certi casi particolari per risolvere casi particolari che necessitano delle varianti di lavorazione potremmo decidere di salvare più versioni dello stesso disegno ma con un ordinamento diverso delle varie sequenze.
Tanti altri sono i motivi per cui alcuni CAD sono più adatti a disegnare per le CNC rispetto ad altri
Esistono altri aspetti importanti che non elenchiamo qui, tuttavia lo scopo di dimostrare che nel mondo CNC un CAD non vale quanto un altro è raggiunto. Potrai saperne di più ed apprendere molte altre nozioni seguendo uno dei nostri corsi di formazione professionale.
Non sai che CAD acquistare?
Quando sei indeciso su quale CAD adottare per i tuoi progetti che coinvolgono l'uso di macchinari CNC, non avere dubbi, è sempre meglio adottare un CAD progettato appositamente per lavorare con i sistemi CNC, e che sia buono!
Diversamente ti troverai ad affrontare perdite di tempo, ad avere spesso problemi ed a rimpiangere di non aver acquistato direttamente un prodotto software specifico adatto allo scopo.
Construcam-3D è il nostro CAD CAM dedicato alle nostre macchine CNC, ma ovviamente adatto anche ad ogni altra macchina CNC a tre assi.
Le caratteristiche dette sopra sono native nel nostro CAD, in Construcam-3D tutto è nativamente progettato con lo scopo esatto di creare programmi di lavorazione CNC, per cui con questo programma non avrai alcun particolare problema a progettare disegni anche molto complessi e gestire al meglio ogni aspetto che determinerà la generazione di lavorazioni CNC impeccabili ed efficienti.
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