Analisi e confronto di software CAD/CAM Dassault Systemes. Caso di studio : Alenia Aermacchi

This work was carried out a comparison between two software belonging to the products range offered by Dassault Systemes: CATIA V5 R21 and 3DExperience Platform version 2015x. The comparison was focused on the CAD/CAM part of the two software, and it has been structured in such a way to study various aspects: technological resources representation and data management, CAM programming and process plan portability from a machine tool to another. This comparison was made referring to Alenia Aermacchi’s case of study and, in particular, it has focused on the machining of a piece made of aluminum with the typical characteristics of an aircraft component. Consequently, in the first chapter it is analyzed Alenia Aermacchi’s production scheme comparing the system currently in use in the enterprise with the one resulting from the use of 3DExperience. Using this software, based on a database, it can be collected all the information produced by company, facilitating the data traceability, indispensable requirement in the aerospace industry. Later it is explained the procedure followed for the resources representation: CNC machine tools, equipment and tools. In particular, it has been generated machine tools kinematics in the two software, then it is described the operation for the insertion of the equipment. In the second part it takes into account the CAM program related to the workpiece. The process plan is composed of a 3-axis roughing operation and a phase characterized by 5 axes operations. Finally drilling operations complete the process plan. Using 3DExperience, the process plan, although it has not any difference in the machining strategies used in individual operation, it has an essential property that allows to consider the machine tool kinematics during toolpath creation. The third and last part of the work, regarding the processing cycle portability, it highlights how this functionality is crucial for signaling in advance of errors linked to the machine tool kinematics, which otherwise would be detected only in a subsequent machine tool simulation phase done with a dedicated software. Finally the thesis work is completed with the example of the development of a support function in EKL (Enterprise Knowledge Language) that allows to calculate the maximum power required for each operation of the process plan, and with the study of a dedicated application for geometric tolerances management, fundamental for the correct machining of the component.

In questo progetto è stato eseguito un confronto tra due software appartenenti alla gamma offerta da Dassault Systemes: CATIA V5 R21 e 3DExperience Platform versione 2015x. La comparazione si è concentrata sulla parte CAD/CAM dei due software, ed è stata strutturata in maniera tale da studiare vari aspetti: la rappresentazione delle risorse tecnologiche e la gestione dati, la programmazione CAM e la portabilità del ciclo di lavoro da una macchina utensile ad un’altra. Tale confronto è stato effettuato in riferimento al caso di studio Alenia Aermacchi e, in particolare, si è concentrato sulla lavorazione di un pezzo in alluminio con caratteristiche tipiche di un componente aeronautico. Conseguentemente, nel capitolo iniziale si analizza lo schema produttivo di Alenia Aermacchi paragonando il sistema attualmente in uso nell’impresa con quello risultante dall’impiego di 3DExperience. L’utilizzo di questo software, basandosi su un database integrato, riesce a raccogliere tutte le informazioni della produzione dell’azienda, favorendo la rintracciabilità dei dati, requisito indispensabile nel settore aerospaziale. Successivamente è illustrato il procedimento seguito per la rappresentazione delle risorse: macchine utensili CNC, attrezzature e utensili. In particolare sono state generate le cinematiche delle macchine utensili nei due software, descrivendo poi le operazioni per l’inserimento delle attrezzature. Nella seconda parte dell’elaborato si prende in esame la programmazione CAM. Il ciclo di lavorazione è composto da una sgrossatura a 3 assi e da una fase caratterizzata da operazioni a 5 assi. Infine le operazioni di foratura completano il ciclo di lavoro. Nel caso dell’utilizzo del software 3DExperience, il ciclo di lavorazione, pur non presentando differenze nella costruzione delle strategie di lavorazione utilizzate nelle singole operazioni, possiede una proprietà essenziale che permette di considerare la cinematica della macchina utensile durante la creazione del percorso utensile. La terza e ultima parte dell’elaborato, riguardante la portabilità del ciclo di lavorazione, mette in evidenza come questa funzionalità sia cruciale per la segnalazione anticipata di errori legati alla cinematica della macchina utensile, che altrimenti verrebbero individuati solo in una successiva fase di simulazione del funzionamento della macchina utensile mediante software dedicato. Infine il lavoro di tesi si completa con l’esempio di sviluppo di una funzione di supporto in EKL (Enterprise Knowledge Language) che permette di calcolare la potenza massima richiesta per ogni operazione del ciclo di lavorazione, e con lo studio di un’applicazione dedicata alla gestione delle tolleranze geometriche, fondamentali per la corretta lavorazione del componente.