LE MACCHINEUTENSILI

A CONTROLLO NUMERICO

Prof. Gino Dini – Università di PisaUltimo aggiornamento: 13/10/11

Definizione:

“sistema di comando che permette di controllare e coordinare i movimenti e le funzioni di una macchina, con lo scopo di far seguire all’utensile traiettorie e operazioni pre-programmate, tramite informazioni numeriche”

Controllo numerico

• Riduzione costi di mano d’opera

• Aumento produzione

• Miglioramento qualità

• Elevata flessibilità

• Versatilità

• Riduzione degli spazi occupati

Vantaggi del controllo numerico

• Elevati costi di acquisto

• Costo della assistenza tecnica

• Costo della programmazione

Problematiche del controllo numerico

La macchina a controllo numerico

Utensile

Pezzo

Mandrino

La macchina a controllo numerico

UNITA’ DI GOVERNO

Controllo assi

Controllo mandrino

Altre funzioni

Utensile

Pezzo

Mandrino

Controllo mandrino

x

z

Controllo mandrino

Pezzo

Motore Trasduttore di velocità

Unità di governo

Utensile

La macchina a controllo numerico

UNITA’ DI GOVERNO

Controllo assi

Controllo mandrino

Altre funzioni

Utensile

Pezzo

Mandrino

x

z

Controllo assi

x

z

Controllo assi

x

z

Controllo assi

x

z

Controllo assi

x

z

Controllo assi

Motoreasse x

Trasduttoredi posizioneasse x

CONTROLLOASSE X

Motoreasse z

Trasduttore di posizioneasse z

CONTROLLOASSE Z

x

z

La macchina a controllo numerico

UNITA’ DI GOVERNO

Controllo assi

Controllo mandrino

Altre funzioni

Utensile

Pezzo

Mandrino

x

z

Cambio utensile

Cambio pezzo

Controlli operativi

Gestione programmi……….

Denominazione assi controllatiSecondo normative EIA RS-267-A

XZ

w u

v

Y

B

AC

• Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.)

• Centri di tornitura

• Centri di lavorazione

Classificazione macchine utensili a CN

Tornio

Asse Z

Asse X

Fresatrice

Asse Z

AsseX Asse

Y

• Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.)

• Centri di tornitura

• Centri di lavorazione

Classificazione macchine utensili a CN

Centro di tornitura

Asse Z

Asse X

Asse v

Asse w

Pezzi realizzabili suun centro di tornitura

Centro di tornitura

Video

• Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.)

• Centri di tornitura

• Centri di lavorazione

Classificazione macchine utensili a CN

Centro di lavorazione con mandrino orizzontale

Asse Z

Asse X

Asse Y

Asse AAsse B

Pezzi realizzabili suun centro di lavorazione

Pezzi realizzabili suun centro di lavorazione

Video

Centro di lavorazione con mandrino orizzontale

Centro di lavorazione a portale con mandrino verticale

Struttura più versatile

Centro di lavorazione con mandrino orientabile

Centro di lavorazione con mandrino orientabile

cinematica seriale

cinematica parallela

Centro di lavorazione con mandrino orientabile

Video

Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico

1. Corsa

2. Velocità in rapido (controllo punto a punto)

3. Velocità di lavoro (controllo continuo)

4. Precisione di posizionamento

Asse di movimentazione

Osservazione Valore raggiunto Scarto Scarto quadratico

1 100,360,0133 0,00017778

2 100,370,0233 0,00054444

3 100,340,0067 0,00004444

4 100,330,0167 0,00027778

5 100,360,0133 0,00017778

6 100,340,0067 0,00004444

7 100,360,0133 0,00017778

8 100,320,0267 0,00071111

9 100,330,0167 0,00027778

10 100,340,0067 0,00004444

11 100,370,0233 0,00054444

12 100,340,0067 0,00004444

Precisione di posizionamento

Asse XXp1 Xp2 Xp3 Xp4 Xp5 Xp6

Errore

X63

3

A

A

Precisione di posizionamento

Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico

1. Range di velocità

2. Coppia

3. Potenza

4. Interfaccia utensile

Asse Mandrino

Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico

1. Capacità magazzino utensili

2. Tempo cambio utensile

3. Capacità carico cambio pezzo

4. Tempo cambio pezzo

Sistema ATC e sistema cambio pezzo

Esempio di caratteristiche tecniche di un centro di lavorazione

Assi lineari

Corsa asse X 600 mm

Corsa asse Y 500 mm

Corsa asse Z 500 mm

Velocità in rapido (controllo punto a punto) 18 m/min

Velocità di lavoro (controllo continuo) da 0 a 5.000 mm/min

Tempo di accelerazione da 0 a 18 m/min 0,2 s

Precisione di posizionamento 0,01 mm

Asse rotativo

Velocità di lavoro da 0 a 20 g/min

Precisione di posizionamento 5”

Esempio di caratteristiche tecniche di un centro di lavorazione

Mandrino

Potenza installata 10 kW

Coppia massima 420 Nm

Velocità a coppia costante da 25 a 150 giri/min

Velocità a potenza costante da 150 a 5000 giri/min

Cambio utensili e cambio pezzo

Capacità magazzino 52 / 104

Tipo portautensile ISO 45 DIN 69871

Tempo scambio utensile 3 s

Tempo scambio utensile (truciolo-truciolo) 10 s

Capacità di carico pallet 500 kg

Tempo scambio pallet 20 s