Corso di Tecnologia Meccanica 2 Università degli Studi di Roma Tor Vergata 1 Il controllo numerico.

Corso di Tecnologia Meccanica 2

Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”

1

Il controllo numerico



2

L’AUTOMAZIONE NELLA MODERNA INDUSTRIA MECCANICA

Aspetti affrontati

• L’AUTOMAZIONE DELLA MACCHINA UTENSILE

• L’AUTOMAZIONE DEL SISTEMA PRODUTTIVO

• LA FLESSIBILITA’ DELLE MACCHINE E DEL SISTEMA PRODUTTIVO



3

Insieme di tecniche e metodi per sostituire o ridurre l’intervento

umano in una attività lavorativa

Focalizzando l’attenzione sulle macchine utensili:

sul mercato nuovi tipi di materiali per utensili (maggiore produttività)

2 ASPETTI

aumento del grado di automazione delle singole macchine utensili

L’AUTOMAZIONE



4

LE TAPPE FONDAMENTALI DELLA “RIVOLUZIONE ELETTRONICA”

NEL MONDO PRODUTTIVO MECCANICO



5

Alcuni esempi di strategie dell’automazione sono state usate separatamenteo in modo combinato.

Esse risultano

• Combinare le operazioni su una sola macchina

• Eliminare l’intervento umano di controllo delle macchine

• Eliminare le operazioni manuali di montaggio e smontaggio

• Integrare le operazioni (FMS)

• Prevedere operazioni di controllo dimensionale direttamente sulla macchina

• Aumentare la flessibilità della macchina o del sistema produttivo

• Integrare le varie attività (CAD-CAM-CAPP e CNC)

Vantaggi: riduzione dei tempi e dei costi di manodopera, miglioramento della qualità del

prodotto e della produttività, riduzione degli errori, aumento della sicurezza dell’operatore.

L’AUTOMAZIONE



6

La tecnologia del controllo numerico è sostanzialmente un metodo per controllare

automaticamente, con elevata precisione e ripetibilità, i moti delle macchine sulla

base di un programma scritto in un opportuno linguaggio.

Vantaggi

ELEVATA AUTOMAZIONE E FLESSIBILITA’

MIGLIORE QUALITA’ DEL PRODOTTO

RIDUZIONE DEGLI SCARTI

RIDUZIONE ELLA MANODOPERA IN OFFICINA

RIDUZIONE DELNUMERO DELLE MACCHINE (machining center)

POSSIBILITA’ DI REALIZZARE SUPERFICI PARTICOLARMENTE COMPLESSE

Svantaggi

NECESSITA’ DELLA NUOVA FIGURA DEL PROGAMMATORE

ELEVATO COSTO DI ACQUISTO

ELEVATO COSTO DI MANUTENZIONE

IL CONTROLLO NUMERICO



7

SCHEMA DI UNA MACCHINA A CONTROLLO NUMERICO



8

MACCHINE MONOSCOPO

(torni, fresatrici, alesatrici, trapani)

evoluzione delle macchine utensili tradizionali

controllate numericamente

MACCHINE MULTISCOPO

dette centri di lavoro (machining centers)

progettate anche nella parte strutturale e componentistica

controllate numericamente

CLASSIFICAZONE DELLE MACCHINE A CONTROLLO NUMERICO



9

SCHEMA DI UN CENTRO DI LAVORO A CN



10

I SENSORI E I COMANDI ADATTATIVI

Fanno parte di sistemi automatici che svolgono funzioni diagnostiche e di controllo

SENSORI

Componenti in grado di rilevare le condizioni in cui si sta svolgendo una

lavorazione.

COMANDI ADATTATIVI

Sistemi di controllo che adeguano i parametri di taglio alle mutate condizioni di

lavorazione, in modo da ottimizzare il valore di un “indice di prestazione”

predefinito.



11

I SENSORI

I sensori si utilizzano per

• Controllo dimensionale (tastatori, sistemi ottici)

• Controllo della rottura utensile (sistemi ottici,per contatto, emissione acustica)

• Controllo dell’usura dell’utensile (metodi indiretti: controllo dello sforzo di taglio, m

metodi diretti: contatto od ottici)

• Misura degli sforzi e potenza di taglio (sistemi dinamometrici)



12

I COMANDI ADATTIVI

Regolano in processi, i parametri di taglio di fronte a variazioni prevedibili e non

delle condizioni di lavorazione, controllando uno o più dei seguenti parametri:

• Sforzo di taglio

• Coppia

• Potenza

• Deformazioni o vibrazioni

Si distinguono:

Comandi di Ottimizzazione ACO (Adaptive Control Optimization)

Comandi di Limite ACC (Adaptive Control Constraint)



13

I ROBOT INDUSTRIALI

Sono manipolatori riprogrammabili, multifunzionali, progettati per muovere

materiali, pezzi, utensili o attrezzi speciali attraverso movimenti variabili

programmati per l’esecuzione di una varietà di lavori

Caratteristiche

• Possibilità di manipolare oggetti o utensili

• Programmabilità

• Flessibilità

• Possibilità di eseguire lavorazioni meccaniche che non richiedono elevati sforzi



14

I ROBOT INDUSTRIALI



15

APPLICAZIONI DEI ROBOT INDUSTRIALI

• Palletizzazione e depalletizzazione

• Asservimento alle macchine utensili (carico e scarico pezzi e dei magazzini portautensili

• Montaggio di elementi

• Piccole lavorazioni meccaniche

• Saldatura, sbavatura, verniciature

• Applicazioni di collanti

• Asservimento in reparti di fonderia ed in reparti presse



16

I ROBOT INDUSTRIALI

Vantaggi del loro impiego

Miglioramento della qualità del prodotto

Aumento della produttività

Miglioramento dell’immagine dell’azienda

Possibilità di lavorare in ambienti ostili all’uomo

Minore richiesta di manodopera

Svantaggi

Notevoli investimenti di capitale



17

COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING

Il CAPP è la programmazione della produzione in tutti i suoi aspetti tecnici ed organizzativi

Processi

Macchine

Utensili

Materiali

Attrezzature

Dati di taglio

Cicli di lavorazione

Costi

CADData base

Selezione di:MaterialiMacchineUtensiliAttrezzatureCicli di lavorazioneParametri di taglioEnd effectors

Part program per CNListe utensiliSchemi di attrezzatureValutazione costi



18

I SISTEMI INTEGRATI DI PRODUZIONE

Flexible Manufacturing System, FMS

Un gruppo di macchine utensili automatizzate, collegate da un sistema

automatico di movimentazione e controllato da un calcolatore di processo, atto a

produrre una limitata varietà di pezzi con sequenza qualunque

Caratteristiche

• Flessibilità

• Controllo computerizzato

• Presenza di macchine a CN

• Presenza di un sistema di trasporto dei pezzi



19

FMS



20

FMS



21

I SISTEMI INTEGRATI DI PRODUZIONE

Computer Integrated Manufacturing, CIM

Fabbrica automatica integrata che prevede:

• Automazione di tutti i vari aspetti della produzione, riducendo drasticamente

o eliminando il personale di servizio

• Integrazione, cioè collegamento logico e fisico tra la parte produttiva e la

parte di pianificazione e gestione della produzione.



22

CIM

Corso di Tecnologia Meccanica 2 Università degli Studi di Roma Tor Vergata 1 Il controllo numerico.

Documents

Transcript of Corso di Tecnologia Meccanica 2 Università degli Studi di Roma Tor Vergata 1 Il controllo numerico.