IL CONTROLLO NUMERICO

DELLE MACCHINE UTENSILI

La programmazione

in codice

ISO Standard

IL CONTROLLO NUMERICO

DELLE MACCHINE UTENSILI

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Introduzione

Caratteristiche

Tipologia

Codice di programmazione

Presetting utensili

Origini

Interpolazione

Piani di interpolazione

Compensazione utensile

Esempi per tornitura

Filettatura al tornio

Cicli fissi

Programmazione

Fine presentazione

Un sistema macchina utensile a CN può essere suddiviso in tre aree, che si identificano nell'ordine:

A - Struttura di base di una Unità di Governo

B - Unità di input e di output dei dati

C - Unità di alimentazione, unità di potenza, unità di interfaccia, unità di asservimento degli assi

UNITA’ DI GOVERNO

di una macchina utensile a

Controllo Numerico Computerizzato

E’ quel componente che presiede a tutte le funzioni di calcolo per il controllo del percorso utensile e per le

interpolazioni. Come tutte le apparecchiature informatiche, si basa su una parte HARDWARE ed una

parte SOFTWARE.

HARDWARE

CPU = Unità centrale di elaborazione o microprocessore

CONTROLLER = controlla l’ingresso e l’uscita delle informazioni, interpreta le istruzioni e le trasferisce

alle ALU;

ALU = unità logico-aritmetica, effettua operazioni di calcolo, coordina le velocità delle slitte, calcola

traiettorie percorso utensile.

PLC = Controllore a logica programmabile che comanda controlla direttamente la macchina utensile:

moti assi, velocità mandrino, cambio utensile.

MEMORIA CENTRALE:

EPROM = memoria non volatile cancellabile e riprogrammabile: memorizza la posizione delle origini e

tutte le informazioni di inizializzazione del sistema compreso il codice ISO di programmazione (in effetti si

tratta di una memoria EEPROM tenuta attiva da una batteria tampone);

RAM = memoria volatile: memoria di programma o di lavoro, memoria di editing del programma.

UNITA’ PERIFERICHE:

Console e tastiera alfanumerica

Lettori e perforatori di nastro perforato

Driver per dischetti

Stampanti

Plotter

SOFTWARE

LINGUAGGI:

A BASSO LIVELLO = codice ISO Standard

AD ALTO LIVELLO = linguaggi per sistemi CAM:

APT, GTL, MODAPT e IFAPT.

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Riduzione possibilità di VIBRAZIONI:

Equilibratura statica e dinamica degli organi in movimento e dei pezzi in lavorazione;

Rigidezza strutturale della macchina;

Introduzione di volani e/o ammortizzatori idraulici come smorzatori ed assorbitori di vibrazioni;

Livellamento ottimale su basamento di calcestruzzo;

Distribuzione adeguatamente uniforme del peso della macchina sul terreno di appoggio.

Riduzione ATTRITO sulle guide di scorrimento e sugli organi meccanici di comando:

II valore del coefficiente di attrito dipende dal carico, dal materiale, dalla finitura superficiale, dalla quantità e

qualità di lubrificante, dalla velocità relativa.

Si ricorda che

Fn = pn . S e f =Fa / Fn

pn = pressione specifica

S = superficie di contatto

Fa = forza di attrito

Fn = carico normale

Tipi di attrito: secco, untuoso, fluidodinamico, volvente, fluidostatico.

Guide di scorrimento a bassa rugosità superficiale;

Utilizzazione di materiali a basso coefficiente di attrito (turcite);

Utilizzazione di cuscinetti a sfere e viti a ricircolazione di sfere (coefficienti molto bassi da 0,001 a 0,002);

Utilizzazione del sostentamento idrostatico delle guide.

CARATTERISTICHE

delle macchine utensili CNC finalizzate

alla QUALITA’ della produzione

SERVOCOMANDI:

Sistemi di regolazione in anello chiuso;

Sistemi di controllo posizionamento e velocità;

Sistemi di regolazione automatica;

Azionamenti;

Regolazione della velocità.

COLLAUDO:

Verifiche geometriche seconda UNI;

Verifiche funzionali secondo ISO.

SISTEMI DI CONTROLLO:

Misura e registrazione utensili in macchina (manuale ed automatico);

Controllo dell’usura e rottura dell’utensile;

Controllo dimensionale pezzi lavorati;

Rilevatori di posizione: INDUCTOSYN e RESOLVER;

Rilevatori di velocità: DINAMO TACHIMETRICHE;

Precisione di posizionamento e precisione di ripetibilità relative ad ogni asse.

CARATTERISTICHE

delle macchine utensili CNC finalizzate

alla QUALITA’ della produzione

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CNP

CONTROLLO NUMERICO

PUNTO A PUNTO

CNZ

CONTROLLO NUMERICO

ZIG-ZAG E PARASSIALE

CNC

CONTROLLO NUMERICO

CONTINUO O

COMPUTERIZZATO

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TORNITURA CILINDRICA

Il ciclo realizzato, per una passata, è il seguente:

- spostamento (in rapido o in lavoro) degli assi X e Z in posizione di inizio lavoro

- avanzamento in lavoro dell'asse Z

- ritorno asse Z, in lavoro, se la tornitura termina con uno spallamento, in rapido nel caso contrario.

Esempio:

-----------------

N56 T505 M6

1 N57 G0 G97 X45 Z2 S500 M3

2 N58 G1 Z-20 F.2 M8

3 N59 X52 F.15

4 N60 G0 Z100 X300

TORNITURA CONICA

Il ciclo realizzato per l'esecuzione di parti coniche (smussi compresi) è il seguente:

- spostamento (in rapido o in lavoro) degli assi X e Z in posizione di inizio lavoro

- avanzamento degli assi X e Z contemporaneamente, fino al punto di fine lavoro, a velocità programmata

- ritorno asse X.

Occorre tuttavia tener presente che

l'utensile eseguirà un profilo pezzo

uguale a quello programmato

solamente nel caso che abbia la

punta affilata a spigolo vivo.

Normalmente però si lavora con

utensile a punta raggiata, di

conseguenza si ottiene un profilo

pezzo spostato parallelamente

rispetto a quello programmato di una

quantità che varia in funzione del

raggio utensile e dell'angolo di

inclinazione del profilo da eseguire.

Occorrerà allora programmare il

profilo corretto della stessa quantità

di cui si è detto sopra affinchè

l'utensile esegua il profilo voluto.

Le correzioni da dare ai punti di

partenza e di arrivo del profilo pezzo

per ottenere il profilo da

programmare si possono calcolare

nel seguente modo:

FORATURA

Il ciclo viene realizzato come segue:

- spostamento in rapido ad X 0 e a Z di inizio lavoro

- spostamento asse Z, a velocità di lavoro, fino alla quota di fondo foro

- ritorno in rapido asse Z.

Esempio:

...............................

N75 T707 M6

N76 G0 G97 X0 Z2 S1350 M3

N77 G1 G94 Z-50 F80 M8

N78 G0 Z2

N79 X400

ALESATURA

Il ciclo di una passata di alesatura viene realizzato come segue:

-spostamento rapido degli assi X e Z in posizione di inizio lavoro

- avanzamento, a velocità di lavoro, dell'asse Z

- allontanamento dell'utensile dalla parte alesata

- ritorno asse Z.

Esempio:

N 87 T808 M6

N88 G0 X50 Z4 S50 M3

N89 G1 Z-42 F.15

N90 G0 X46

N91 Z150

FORMATURA GOLE

Per ogni gola vengono eseguite le seguenti operazioni:

- posizionamento rapido sul punto di inizio lavoro avanzamento dell'asse X, a velocità di lavoro, fino alla quota di

fondo gola

- eventuale sosta, con mandrino in rotazione, per eseguire la finitura del fondo gola. Tale sosta viene abilitata dalla

finzione G04 e la sua durata viene programmata in secondi (con G94) o in giri del mandrino (con G95) tramite la

funzione F

- ritorno asse X.

Esempio:

N94 T404 M6

N95 G95 G0 X54 Z-25 S40 M3

N96 G1 X45 F.1 G4 F2

N97 G0 X200

INTERPOLAZIONE CIRCOLARE

Permette di programmare in un solo blocco di

programma un arco di circonferenza di raggio massimo

9999.999 mm.

L'arco massimo programmabile è di 360°.

Per la programmazione di un'interpolazione circolare

occorre definire i seguenti parametri:

- le coordinate del punto finale X e Z se diverse da quelle

precedenti

- la funzione preparatoria G02 per il senso orario o G03

per il senso antiorario

- le coordinate del centro date in incrementale rispetto al

punto iniziale I e K se diverse da zero.

Le coordinate del punto iniziale (programmate nel blocco

precedente), del punto finale e del centro devono essere

calcolate in modo tale che la differenza fra raggio iniziale

e finale sia inferiore a 0.01 mm.

In caso contrario viene visualizzato un messaggio di

errore ed il cerchio non viene eseguito.

Per facilitare l'individuazione del senso

dell'interpolazione G02 e G03, si è scelta una regola

valida per ogni tipo di tornio cioè con torretta anteriore,

posteriore, verticale, due torrette, ecc.

Il programmatore deve programmare guardando il

disegno del pezzo in cui l'asse Z positivo va verso destra

e l'asse X positivo verso l'alto, ed immaginando di avere

l'utensile dalla parte di X positivo.

In questo modo un cerchio che ha senso orario viene

programmato con G02 e senso antiorario con G03.

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Fine Unità