Tecnologie e fair play tra terra e cielo Filosofia di vita ... · [email protected]...

Progetto ALMA: sistemi di misura per una nuova generazione di radiotelescopi

Come ottenere qualità e accuratezza nelle lavorazioni meccaniche

Sistemi di tastatura per far volare la produttività

Lavorare in sicurezza con sistemi di misura di posizione EnDat 2.2

Siamo tutti geni in matematica

In questo numero:

Tecnologie e fair play tra terra e cieloTecnologie e fair play tra terra e cielo

Filosofia di vita e imprese dalla voce

di Simone Moro, scalatore “d’altri tempi”

Filosofia di vita e imprese dalla voce

di Simone Moro, scalatore “d’altri tempi”

R iv i s t a d i a l t a t ecno log i a e op in i on i a con f ron to

1/2008

Heidenhain-cop.I.qxp 9-12-2008 15:38 Pagina I

HEIDENHAIN, da oltre un secolo sul mercato della precisione e della tecnologia, è presente da più di trent’anni in Italia,

dove si è imposta come punto di riferimento nel settore dei sistemi di misura lineari e rotativi e dei controlli numerici.

Heidenhain-cop.II_III.qxp 5-12-2008 15:10 Pagina II

R iv i s t a d i a l t a t ecno log i a e op in i on i a con f ron to

1/2008

Sommario

Visto da vicino

ApertamenteAppuntamenti

Punto d’incontro

heidenh@in risponde

pag 39 TNC 620: il controllo

numerico di HEIDENHAIN

che innova la tradizione

pag 42 Visualizzatori di quote:

scende in campo la serie ND 500 di

HEIDENHAIN

pag 45 La svolta che perfeziona le

prestazioni degli encoder induttivi

pag 46 HEIDENHAIN, oltre

alla qualità, garantisce sicurezza

in qualsiasi circostanza

pag 50 Vi presentiamo i nuovi

CNC Selca S4000 Retrofit

pag 51 Avanguardia

nelle lavorazioni con la fresatura

planetaria sui CNC S4000

Applicativi

pag 54 Option 46 (Python OEM

process): ultimo nato per iTNC 530

pag 56 Scopriamo insieme tutte

le opportunità di IPC 6110

e Remo Tools SDK

pag 59 Scansione ottimizzata

per trasduttori rotativi assoluti

pag 13 L’era della comunicazione

sulle vette più alte del mondo

pag 18 La vera storia del pi greco,

un numero che è una celebrità

pag 7 Accuratezza e qualità

nelle lavorazioni meccaniche

pag 25 Progetto ALMA:

un’appassionante avventura

che va dal deserto al cosmo

pag 69 Le recensioni

di HEIDENHAIN info

pag 75 Risponde Lorenzo Gritti

pag 76 Risponde Danilo Zaccaria

pag 78 Risponde Roberto Galanti

P&NParole & Numeri

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Service

pag 62 Verificare gli assi rotanti:

un’operazione semplice grazie

ad ACCOM 2.8

Segnalazioni

pag 64 Corsi 2009: tante occasioni

per mantenersi aggiornati

Prodotti

pag 31 Le innovazioni per

iTNC 530 rendono il lavoro più

semplice

pag 36 Incremento

della produttività grazie ai sistemi

di tastatura HEIDENHAIN

HEIDENHAIN P.A.S.S.Prodotti.Applicativi.Service.Segnalazioni.

pag 67 2009: un anno speciale

per la macchina utensile

3-5-2008Heid_Prime.qxp 9-12-2008 15:42 Pagina 3

HEIDENHAIN info n. 1/2008

Direttore responsabile

Andrea Bianchi

Comitato di Redazione

Oscar ArientiAlberto CattaneoSabine MenkhoffMicaela NobileSergio PerroneMauro Emilio Salvadego

Redazione

Luca Carra, ZadigStefania Aletto, Zadig

Impaginazione

Giovanna Smiriglia, Impronte

Fotografie

Arch. La Sportiva – Simone MoroDino VittimbergaDR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbHESO Hervé BarmasseSimone MoroShutterstock images

Editore

HEIDENHAIN ITALIANA S.r.l.Via Asiago 14 – 20128 Milanotel 02 27 07 51 – fax 02 27 07 52 10

Hanno collaborato

a questo numero

Silvia Annaratone

Cristina BenussiFabrizio BettiolMartina CasartelliLuciano Dal LagoEmiliano EusebioRoberto GalantiLorenzo GrittiFrancesco MancaMassimo MollaMauro NolliDanilo Zaccaria

Stampa

Arti Grafiche G. Vertemati s.r.l.Via Bergamo 2 20059 Vimercate MI

Richiesta arretrati

HEIDENHAIN ITALIANA S.r.l.Via Asiago 14 – 20128 Milanotel 02 27 07 51 – fax 02 27 07 52 [email protected]

HEIDENHAIN nel mondo

Argentina [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Russa [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

Germania [email protected] [email protected] [email protected] Hong [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Unito [email protected] Repubblica [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Stati Uniti [email protected] Africa [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]@diekmann.com.veVietnam [email protected]

Autorizzazione del Tribunale

di Milano n. 373 del 3 luglio 1995


Per mettersi al riparo dai possentiventi di recessione che da qualchetempo spirano dall’America versol’Europa, il risparmio gioca un ruoloimportante. E noi italiani risparmiamopiù degli altri. Lo ha osservato il governatore della Banca d’ItaliaMario Draghi, nel suo discorso allaGiornata Mondiale del Risparmio loscorso 31 ottobre. I punti di forzadella nostra economia – ricordati daDraghi – sono il basso indebitamentodelle famiglie, che nel 70% dei casipossiede un’abitazione di residenza, e la ristrutturazione dell’apparatoproduttivo che si è verificata in Italianegli ultimi anni.Banche e aziende italiane, dal cantoloro non si sono fatte sedurre più ditanto dalle sirene degli hedge fund edegli altri nuovi strumenti finanziari acui si deve la pesantissima crisiattuale. Hanno risparmiato e si sonocapitalizzate più di altri, pur patendoin pieno la crisi finanziaria che hainvestito tutto il pianeta, e che rischiadi trasformarsi in deflazione e recessione.“L’economia italiana soffrirà, cometutte le economie avanzate,

le conseguenze della crisi”, haterminato così la sua relazioneDraghi. “Se si attesta sul suobaricentro – fatto di alto risparmio,basso debito privato, sistemaproduttivo vitale, sistema finanziariofondamentalmente solido ed efficiente – sopporterà la crisi con danni limitati e buoni presuppostidi ripresa”.Dunque il risparmio – ce lo hannoinsegnato anche a scuola – insiemealla produttività, è un fattore chiaveper reggere ai venti di crisi. Ma cosavuol dire risparmio? Dietro questa parola può infattinascondersi l’insidia di una inazioneparalizzante. Nulla di peggio: la previdenza e la cautela vanno bene,ma ora più che mai è anche tempo di investire per aumentare la propriacompetitività e non far fermare la macchina della produzione e dell’innovazione in tempi di consumi calanti. Ognuno faccia la sua parte: governi e autorità europee, proprio in questesettimane, stanno mettendo le basiper una politica della spesaanticiclica, a costo di derogaretemporaneamente al tetto del 3% di deficit/Pil. Le banche vengonocontinuamente richiamate dallostesso Draghi a superare la diffidenzariaprendo i cordoni dei crediti sia fraloro che nei confronti delle aziende.Nostra responsabilità di imprenditoriè di investire, pur con oculatezza,impegnandoci ad aumentareefficienza e produttività, punti debolidel sistema Italia, a giudicare dalleultime rilevazioni. Il concetto dirisparmio a cui dobbiamo ispirarci è

quello ben esemplificato dalrisparmio energetico, dove è subitoevidente che l’obiettivo non è “faremeno”, bensì “fare di più con menorisorse”.

Nel 2008 HEIDENHAIN ITALIANA ha raggiunto in pieno gli obiettiviambiziosi che si era posta. E tuttolascia presumere che lo stessoavverrà nel 2009. L’anno che si va a concludere ha visto l’integrazionedel servizio tecnico/commerciale di Selca nell’organizzazione di HEIDENHAIN ITALIANA. Grazie al nuovo assetto, la nostraSocietà ha a disposizione nuoverisorse e un basket di prodottiampliato per soddisfare le esigenze dei clienti in modo ancora piùcompleto e efficace. Selcacontinuerà, con una maggiorefocalizzazione, a sviluppare e produrreapparecchiature innovative.Per gli inizi del 2009, è prevista inoltre la fusione con incorporazionedella filiale italiana di Anilam in HEIDENHAIN ITALIANA.Entrambe le aziende, Selca e Anilam,facevano già parte del gruppo, ma con il nuovo assetto si vuoleconsolidare una cultura aziendalecondivisa e rafforzare la tendenzapositiva già in atto di un businesssostenibile e durevole. Processi più snelli e razionali,orientamento al cliente, aumento di efficienza saranno le bussole che ci indicheranno come sempre la rotta.

Andrea BianchiAmministratore Delegato

Risparmio e produttività,le bussole in tempi di crisi

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Vistoda vicino

Vistoda vicino

Accuratezza e qualità nelle lavorazioni meccaniche

6-11/2008Heid_Riv_Visto.qxp 4-12-2008 18:02 Pagina 6

Un impiego delle macchine utensilisoggetto a cambiamenti troppo rapididelle condizioni di utilizzo influiscenotevolmente sui risultati dellalavorazione in termini di accuratezza e qualità.Nella meccanica generale, peresempio, la necessità di produrre con redditività e flessibilità impone di lavorare piccoli lotti e cambiarespesso il mix produttivo.Nell’industria aeronautica eaerospaziale, invece, è richiesta lamassima prestazione di asportazionedi materiale in fase di sgrossaturamentre, nel successivo processo di finitura, la fresatura deve essereeseguita con estrema precisione.Per la fresatura di stampi di alta qualitàoccorre un’elevata velocità dilavorazione in sgrossatura, affiancatada un’eccellente qualità superficiale in finitura.Inoltre in tutti i campi di utilizzo vienerichiesta anche la massima velocità di avanzamento sul profilo allo scopodi ridurre i tempi di lavorazione.

In riferimento alle condizioni diimpiego molto mutevoli dellaproduzione, la stabilità termica dellemacchine utensili acquista sempremaggior importanza. In particolare, nelcaso di lotti piccoli e con commesse in costante variazione, non è possibileottenere una condizione termicamentestabile. Allo stesso tempo, però, la precisione del primo pezzo diventaun presupposto indispensabile per la

redditività della produzione. Il continuopassaggio tra le fasi di foratura,sgrossatura e finitura intensifica leoscillazioni dello stato termico di unamacchina utensile. Durante lalavorazione di sgrossatura, la potenzadi fresatura aumenta a valori superioriall’80%, mentre per la finitura i valoriscendono sotto il 10%. Le crescentiaccelerazioni e velocità diavanzamento sono responsabili delriscaldamento delle viti a ricircolazionedi sfere negli assi lineari. Il rilevamentodella posizione degli assi dellamacchina riveste, pertanto, un ruolocentrale per la stabilizzazione delcomportamento termico dellemacchine utensili.

Stabilità termica delle macchine

utensili

Soluzioni destinate a evitarescostamenti dimensionali,determinati da condizioni termichedifferenti dei pezzi, interessano inmisura sempre maggiore laprogettazione delle macchine utensili.Sistemi di raffreddamento attivi,strutture simmetriche delle macchine

e misurazioni della temperatura sonoormai provvedimenti largamenteutilizzati.

Una fonte essenziale di variazionitermiche è rappresentata dagli assidella macchina basati su viti aricircolazione di sfere. In funzionedelle velocità e delle forze diavanzamento viene rapidamentemodificata la distribuzione termicadelle viti a ricircolazione di sfere. Le variazioni lineari risultanti (tipiche:100 µm/m nell’arco di 20 minuti)possono comportare, nel caso di macchine utensili senza sistemi di misura lineari, difetti significativi sul pezzo lavorato.

Rilevamento della posizione

degli assi macchina

È possibile rilevare la posizione di un asse NC tramite viti aricircolazione di sfere in combinazionecon un trasduttore rotativo o un sistema di misura lineare. Se la posizione dell’asse NC vienedeterminata sulla base del passodella vite a ricircolazione di sfere

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Visto da vicino

Accuratezza e qualità nelle lavorazioni meccaniche

Si tratta di aspetti concorrenziali determinanti per la scelta delle macchine utensili. HEIDENHAIN, leader mondiale nei sistemidi misura, indica la strada per ottenere il massimo delle prestazioni

Riscaldamento di una vitea ricircolazione di sferedurante una lavorazione di spianatura a 10 m/min.L’immagine termograficamostra temperaturecomprese tra 25 °C e 40 °C


in combinazione con un trasduttorerotativo, la vite a ricircolazione disfere esercita una doppia funzione:come sistema di azionamento ha ilcompito di trasmettere forze elevatementre per la determinazione dellaposizione deve soddisfare i requisitidi elevata precisione e ripetibilità. Il loop chiuso di posizione comprendeperò il solo trasduttore rotativo. Non essendo possibile compensarele variazioni dettate da usura etemperatura nella meccanicadell’asse, si parla in questo caso di unfunzionamento in “semiclosed loop”.Gli errori di posizionamento degli assirisultano inevitabili e possono influirenotevolmente sulla qualità dei pezzi.

Se il sistema di misura lineare vieneimpiegato per rilevare la posizionedell’asse NC (vedi figura in basso), il loop chiuso di posizione comprendela meccanica completa dell’asse.

Si parla allora di un funzionamento in“closed loop”. Giochi e imprecisioninegli elementi di trasmissione dellamacchina non hanno in tal caso alcunainfluenza sull’esattezza delrilevamento di posizione.L’accuratezza della misurazione èdeterminata esclusivamente dalla precisione e dal correttoposizionamento e montaggio del sistema di misura lineare.Questa considerazione, fondamentaleper gli assi lineari, è ugualmentevalida per gli assi rotativi. Anche in questo caso è possibile rilevare la posizione grazie al rapporto di trasmissione in combinazione conun trasduttore rotativo integrato nel motore e tramite un sistema dimisura angolare ultrapreciso sull’assedella macchina. Utilizzando i sistemi di misura angolari, si raggiungonoaccuratezze e ripetibilità decisamentesuperiori.

Interventi per ridurre gli effetti

della deriva nel “semiclosed loop”

Le viti a ricircolazione di sferevengono occasionalmente forate eraffreddate dall’interno, per impedireil riscaldamento delle viti stesse e dei componenti adiacenti del telaio.In funzione della dilatazione termicadella trasmissione a vite, nel“semiclosed loop” la precisione di posizionamento dipende dallatemperatura. Con il solo incrementotermico di 1 K risultano, su unpercorso di traslazione di 1 m, erroridi posizione fino a 10 µm. Richiederevariazioni termiche nettamenteinferiori a 1 K, è veramente troppoper i normali sistemi diraffreddamento.

Per assi NC nel “semiclosed loop”, la dilatazione termica delle viti a ricircolazione di sfere può venireapprossimata tramite un modello nel controllo numerico.Dal momento che il profilo termico èmisurabile solo con notevoli difficoltàdurante il funzionamento e dipendeinoltre da una grande varietà di fattori(stato di usura delle sfere,avanzamento, forze di lavorazione,percorso di traslazione ecc.), èpossibile che con questo sistema sipresentino comunque considerevolierrori residui fino a 50 µm/m.

Per rinforzare la meccanica dell’asse,le viti a ricircolazione di sfere, in alcuneesecuzioni, sono dotate su entrambele estremità di supporti fissi. In seguitoal riscaldamento locale e anche inpresenza di supporti rigidi, non è peròpossibile evitare la dilatazione. Le forze che si formano sonoconsiderevoli, in grado di deformare isupporti più rigidi e persino di piegarecomponenti del telaio. In seguito alledeformazioni meccaniche varia ilcomportamento di attrito dell’asse,che comporta un’influenza negativasulla precisione della traiettoria dellamacchina.

Visto da vicino

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Rilevamento della velocità e della posizione

Rilevamento della velocità

Rilevamento della posizione

Misura e regolazione della posizione nel “semiclosed loop” (in alto) e nel “closed loop” (in basso)


Gli effetti delle variazioni delpretensionamento che determinanousura o le deformazioni elastiche dellameccanica dell’asse, non possonoessere compensati con precisione.A causa delle limitazioni citate, iprovvedimenti supplementari nonsono paragonabili alla modalità “closedloop” con sistemi di misura lineari.

Effetti della deriva termica

nella produzione di serie

Nell’industria meccanica si fa semprepiù pressante la necessità di produrrepezzi con lotti di dimensioni ridotte.La precisione del primo pezzo diventaquindi un fattore economico rilevantee le macchine utensili per laproduzione di piccoli lotti si trovanoad affrontare una vera sfida. Il continuo passaggio attraverso le fasi di attrezzaggio, foratura,sgrossatura e finitura comportamodifiche continue dello statotermico di una macchina.

Nella produzione di pezzi le velocità diavanzamento tipiche sono compresetra 3 m/min e 4 m/min per lasgrossatura, mentre gli avanzamentirichiedono da 0,5 m/min a 1 m/minper la finitura. I movimenti in rapidoper il cambio utensile incrementanoulteriormente le velocità medie.Foratura e alesatura richiedonoavanzamenti medi trascurabili perquanto riguarda il riscaldamento delle viti a ricircolazione di sfere.Nelle singole fasi del processo, le ripartizioni termiche sulle viti aricircolazione di sfere variano quindi infunzione degli avanzamenti moltodifferenti. Nel “semiclosed loop”,anche per lavorazioni complete inun’unica soluzione, gli stati di caricovariabili delle viti a ricircolazione disfere rischiano di comportareproblemi di accuratezza sul pezzo. Peruna produzione precisa di particolari èquindi indispensabile impiegaremacchine utensili con sistemi dimisura lineari quali il “closed loop”.

Esempio di lavorazione di più pezzi

da uno stesso grezzo

Un grezzo della lunghezza di 500 mmin alluminio viene forato con unamacchina utensile e quindi sottopostoad alesatura. Gli avanzamenti medidurante queste due lavorazioni sonoridotti, lo sviluppo di calore nelle viti aricircolazione di sfere è trascurabile.Nella successiva fase di produzione il profilo viene fresato mentrel’avanzamento medio e quindi lo sviluppo di calore nelle viti aricircolazione di sfere aumentanotevolmente.

La dilatazione termica delle viti aricircolazione di sfere determinascostamenti di misura tra la mascheradi foratura e fresatura, qualora lafresatrice funzioni nel “semiclosedloop”. In “closed loop” è possibileevitare questo tipo di errori.

La quota funzionale tra la posizione delforo e la linea simmetrica del singolopezzo è di 12 mm e nell’esempioconsiderato è prevista la classe di tolleranza IT8: risulta perciò uno

scostamento ammesso di ±13 µm.Per la lavorazione nel “closed loop”tutti i pezzi rientrano in tale tolleranza.Gli scostamenti misurati nel“semiclosed loop” possonoraggiungere i 135 µm. Invece della classe di tolleranza richiesta IT8si raggiunge soltanto la classe IT13.

Lavorazione di componenti

per l’industria aeronautica

e aerospaziale

L’utilità dei componenti integrali nellatecnica aeronautica e aerospaziale èrappresentata dalla possibilità di riunirein un pezzo il minimo peso e impiegoottimale delle caratteristiche deimateriali. I componenti integrali tipicipresentano un grado di asportazionedel materiale superiore al 95%.Attualmente i processi di produzionesono realizzati su macchine utensiliHSC ad alte prestazioni. Grazie allaconsiderevole quantità di asportazionedi materiale dai componenti, anche itempi di sgrossatura assumonoun’elevata rilevanza economica. Elevatiavanzamenti e forze di lavorazionecomportano però anche un elevato

Visto da vicino

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Effetti della deriva termica nella produzione in serie di pezzi di piccole dimensioni


calore da attrito nelle viti aricircolazione di sfere. Le perdite daattrito, così come la dilatazionetermica delle viti a ricircolazione disfere, variano anche nel corso delprocesso di lavorazione, per esempio acausa dei differenti avanzamenti infase di sgrossatura e finitura. Se gliassi funzionano in “semiclosed loop”,le tolleranze dei componenti sonodiverse per particolari realizzati insuccessione in piccoli lotti. Letolleranze di produzione richieste nonsono più raggiungibili a causa delladilatazione termica. Tali fonti di errorepossono essere eliminate impiegandosistemi di misura lineari, in quanto nel“closed loop” la dilatazione termicadelle viti a ricircolazione di sfere vienecompletamente compensata.

Esempio di lavorazione di una leva

La figura a lato descrive la realizzazionedi una leva di accoppiamento, dovedevono essere realizzati due fori a unadistanza di 350 mm con una classe ditolleranza IT7. Per valutare l’accuratezzanel “semiclosed loop”, si ripete duevolte la produzione del componenteintegrale sullo stesso grezzo. Il secondo pezzo viene fresato sfalsatodi 10 mm verso il basso. Tra le duelavorazioni vengono eseguiti venti ciclidi lavorazione dello stesso pezzo sulgrezzo.

Se si lavora nel “semiclosed loop”, idue profili del pezzo si discostano traloro tanto quanto è rilevabile dallarigatura. La dilatazione termica delleviti a ricircolazione di sfere è perciòtanto più evidente sul pezzo, quantopiù gli assi si allontanano durante lalavorazione dai supporti fissi delle vitia ricircolazione di sfere. La quota

funzionale da rispettare di 350 mmcon una classe di tolleranza di IT7,corrisponde ad uno scostamentoammesso di ±28 µm, che non può piùessere soddisfatto nel “semiclosedloop” per il secondo pezzo realizzato.Lo scostamento diventa di 44 µm.Impiegando i sistemi di misura linearinel “closed loop”, si evita la

Visto da vicino

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Condizioni generaliTempo di lavorazione: 1ora e 40 minutiAvanzamento max: 3,5 m/minAvanzamento medio: circa 2,0 m/min

Closed loop:nessunavariazionetermica

20 ripetizioni senzacontatto dell’utensile;quindi incremento in Z di 10 mm.

Semiclosed loop:variazioni termiche

Lavorazione di una leva

Lavorazione della leva dopo l’incremento in Z di 10 mm

Semiclosed loop:variazione termica

Closed loop:nessunavariazione termica


formazione di rigature tra i due pezzi.Gli scostamenti residui del “closedloop” sono di 10 µm e vanno attribuitia variazioni termiche nel telaio dellamacchina. La quota di riferimentoindicata dai due fori può esserepersino migliorata a IT5. È cosìpossibile garantire una precisioneripetibile sin dal primo pezzo.

Effetti della deriva termica

nella produzione di stampi

La produzione di stampi perstampaggio a iniezione è un compitocomplesso, data la necessità diottenere qualità superficiale construtture in parte molto fini. Per gestire il complicato e costosoprocesso di erosione, molti stampivengono fresati direttamente,impiegando frese sempre piùcompatte con un diametro anche di0,12 mm. La costruzione di stampifresati si contraddistingue, oltre cheper gli eccellenti requisiti diaccuratezza, anche per gli elevatiavanzamenti, persino in materialitemprati per ridurre i tempi dilavorazione. La rapida esecuzione nondeve tuttavia andare a discapitodell’accuratezza dimensionale, la prima e l’ultima traiettoria dilavorazione devono essere congruentitra loro affinché i vantaggi acquisiti intermini di tempo non venganoannullati dalla necessità di complesseripassature.Il riscaldamento delle viti negli assidella macchina dipende, in misuradeterminante, dal profilo ditraslazione dei singoli assi predefinitonel programma NC. Possono pertantorisultare variazioni lineari delle viti aricircolazione di sfere fino a 150 µm/m. In tali condizioni non èpossibile garantire l’accuratezza dellostampo nel “semiclosed loop”. Già per uno stampo di 150 mm dilunghezza, un riscaldamento tipicodelle viti a ricircolazione di sferecomporterebbe uno scostamento deifianchi dello stampo di oltre 20 µm.

Conclusione

La lavorazione ottimale di commessepresuppone macchine utensili con elevata stabilità termica. Di conseguenza gli assi della macchinadevono raggiungere la precisionerichiesta sull’intero campo ditraslazione, anche in presenza divelocità e forze di lavorazione moltovariabili. La dilatazione termicacorrelata a velocità e carico haripercussioni negative sulle viti aricircolazione di sfere degli assi linearidella macchina. Durante la lavorazionepossono verificarsi nell’arco di 20 minuti errori di posizione fino a 100 µm e oltre, qualora la posizionedell’asse venga determinata soltantodal passo della vite e dal trasduttorerotativo. Dal momento che questometodo non compensa gli errori

dell’azionamento nel loop chiuso, si parla di funzionamentodell’azionamento di avanzamento nel “semiclosed loop”. Impiegando sistemi di misura lineari èpossibile eliminare completamentequeste fonti di errore. Gli assi consistemi di misura lineari funzionano nel “closed loop”, gli errori nella vite a ricircolazione di sfere che siripercuotono nel rilevamento dellaposizione sono compensati nelcontrollo numerico. Vantaggi simili siottengono anche con sistemi di misuraangolari su assi rotativi.

I sistemi di misura lineari e angolariassicurano pertanto elevata precisionee qualità della lavorazione persino in condizioni di impiego variabili delle macchine utensili.

Visto da vicino

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I sistemi di misura assicurano elevata precisione e qualità della lavorazione


ApertaMenteApertaMente

L’era della comunicazione sulle vette più alte del mondoLa vera storia del pi greco, un numero che è una celebrità

12-17/2008Heid_Riv_Apert.qxp 9-12-2008 15:44 Pagina 12

L’era della comunicazione sulle vette più alte del mondo

Le cime delle montagne sembrano luoghi rimasti inviolati, non toccati dallo scorrere del tempo. Chi da “professionista” leraggiunge, è a metà strada fra passato e futuro, fra la sfida solitariaal gigante di roccia e il supporto dato dalle nuove tecnologie

ApertaMente

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Intervista a Simone Moro

“Anche se le motivazioni sonomolteplici ed individuali, il mio è un alpinismo come tanti altri,praticato da una persona come tantealtre che ha deciso di intendere lapropria attività non come il fine dellapropria vita, ma come mezzo per

scoprire e amare la vita. Scalare lemontagne è la chiave per conoscerele culture, i popoli, i problemi del mondo. È anche, il modo per individuare ipropri limiti personali, tecnici epsicologici, nella consapevolezza che

tali limiti si possono superare con ladeterminazione, la motivazione,l’allenamento. In fondo sono gli stessi stimoli chemotivano le persone a evolvere nellasfera affettiva, lavorativa, sociale. Segli individui sono mossi dunque

Simone Moro, fotografato dal compagno di spedizione Hervé Barmasse, raggiunge la vetta del Beka Brakai Chhok, 6.940 m


dagli stessi stimoli, seppure in ambiticosì diversi, non è forse ora che sismetta di definire gli alpinisti comedei pazzi?”Questo è Simone Moro. La sua vitatra le montagne che inizia a solitredici anni, lo ha aiutato ad esserepiù riflessivo rispetto a chi vive in unagrande città, costretto a combatterecon il traffico e le corse tra le gabbiedi cemento. Oltre trenta spedizioni sulle vette piùalte del pianeta, fanno di Simonel’alpinista italiano più conosciuto almondo dopo Reinhold Messner. Pernove volte è salito su cime di 8.000m tra cui l’Everest, del quale ha

ApertaMente

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Simoneimmortalatodurante una delle sue imprese.Nella sua carriera di scalatore“professionista” cisono anche diverseprime invernali,aperture di nuovevie e salite in velocità

Tecnologia d’alta quotaLe ultime spedizioni di Simone Moro sono state caratterizzate dalla presenza di tecnologie capaci di seguire quasi indiretta i principali momenti della scalata. Un sistema di comunicazione telefonica, che si fonda sull’utilizzo di satelliti,rende possibile comunicare in tempo reale il diario di bordo, mentre l’impresa è ancora in corso. Anche le spedizionifuture si avvarranno della medesima tecnologia.Per il progetto Traversata Everest – Lhotse sono state coinvolte emittenti radiofoniche nazionali, trasmissioni televisive esistemi di comunicazione on-line, che hanno reso possibile portare al grande pubblico l’evento e l’evolversi dell’interoprogetto, riuscendo così ad appassionare milioni di spettatori. I moderni strumenti portatili di comunicazione satellitarehanno consentito di avere contatti con Simone nelle varie fasi dell’impresa. Grazie a una videocamera digitale sono statefilmate e fotografate le fasi cruciali della traversata e i momenti salienti del progetto. Per tutte le sue imprese, le news sul sito di Simone – www.simonemoro.com – riportano giornalmente l’evoluzione dellaspedizione alpinistica. Grazie a un satellite geostazionario e agli apparati telefonici e di invio dati a esso connessi, è infattipossibile, nel corso delle spedizioni stesse, inviare giornalmente dei report scritti con annessi video e registrazioni vocali.Su “radio 24 il Sole 24 ore” e sul sito di Simone Moro è stato possibile ascoltare la registrazione della telefonata dallavetta o durante le situazioni più difficili e spettacolari della salita. Apparati radio, telefonici e computer per l’invio dati dalcampo base e PC palmare per invii dalla montagna, sono stati alimentati con energia fornita da pannelli solari e da unpiccolo generatore di corrente a motore.Nel corso delle sue imprese, Simone utilizza anche un cardiofrequenzimetro che, persino per quanto riguarda il cinturino,è appositamente concepito per l’alta montagna e le condizioni estreme. Questo strumento è prezioso per misurare lafrequenza cardiaca durante tutta la spedizione, per avere informazioni sull’intensità dello sforzo, il consumo energetico el’acclimatazione ad altitudine elevata. Il collegamento satellitare permette l’invio di svariati tipi di informazioni, dalle curvedi frequenza cardiaca alle fotografie dell’ascesa.Le condizioni estreme imposte da simili imprese esigono abbigliamento e attrezzature altamente tecnologiche, inmateriali appositamente studiati. Sacchiletto in piumino con costruzione radiale e diagonale delle camere per garantiremassimo calore, guanti rinforzati e impermeabili e tute dai colori sgargianti e ben visibili, con particolari imbottiture,cuciture e cappucci dotati di boccaglio, proteggono dalla spietatezza del clima. L’aggiunta di tasche e anelli di agganciopermettono di trasportare piccole attrezzature e di mantenere le borracce a contatto con il calore del corpo, in modo chel’acqua non ghiacci. Zaini ultraleggeri, robusti, capienti e attrezzati con particolari spallacci, schienali ed elementi riflettentisono insuperabili alleati durante queste spedizioni. Le tende, che devono affiancare altissima efficienza a un ingombrominimo, hanno un design a cupola geodetica e paleria in alluminio flessibile, estremamente leggera.


compiuto la traversata Sud-Nord in solitaria. Al suo attivo ci sono prime invernali,apertura di nuove vie, salite invelocità, cinque vette di oltre 7.000 me sette vette di 6.000 m.

Come è nata questa passione

per la montagna?

Devo tutto ai miei genitori, al loromodo di propormi le cose. Niente forzature o imposizioni, anchese le regole e i valori da rispettareerano chiari.

Quali sono i modelli di riferimento

che ti hanno influenzato?

Fin da adolescente sognavo di farecome Reinhold Messner: vivereun’esistenza fatta di viaggi, scalate,contatti con il mondo dentro e fuoridi me. Cominciai a capire comediventare un professionista… e ci sono riuscito!

Che stimoli ti hanno portato

a scegliere l’alpinismo?

Il richiamo della montagna e deglispazi aperti in alternativa a strutturedi arrampicata in plastica. Anche quando facevo gare diarrampicata non ho mai smesso diandare in montagna per arrampicaresu pareti di roccia o cascate dighiaccio.

Come si può intervenire per

avvicinare i ragazzi all’alpinismo?

La scuola potrebbe integrare il lavorodella famiglia, proponendo lamontagna con stimoli cari ai giovani.In montagna l’individuo ha un ruolomolto meno anonimo rispetto aquello che gli riserverebbe una vitacondotta tra vicoli, scrivanie esportelli delle nostre città. Purtroppomolti trascorrono l’esistenza inpoltrona e non ricordano più di cosaveramente viviamo. Il mondomigliore non lo fa la montagna, lofacciamo noi anche attraverso la

montagna e i molti altri spazi cheesistono fuori e dentro di noi.

Il presidente Ciampi ti ha conferito

una medaglia di grande rilievo.

Per quale gesto?

A poche ore dal successo, mentrestavamo studiando i dettagli peraffrontare l’ultimo tratto della nostraimpresa sul Lhotse, raccolgo undisperato SOS: un alpinista inglese,impegnato con i compagni di cordatanell’ascensione del monte nepalese,era precipitato per un centinaio dimetri durante la discesa dalla pareteOvest, a circa 8.000 m di altitudine. Il giovane era stato abbandonato alsuo destino dai suoi stessi compagnidi cordata. L’impresa che avevopreparato era ormai a portata dimano, ma decisi in fretta, non potevo

fare altrimenti. Nonostante il buio inarrivo e l’elevatissimo rischio divalanghe, grazie all’esperienza e allapreparazione fisica e mentale, riusciia raggiungere l’alpinista ferito, inforte stato di shock e semiassiderato. La situazione eradisperata, ma dopo un’estenuantefatica lo salvai. Per questa impresa, il9 gennaio 2003, ho ricevuto nellasede dell’Unesco a Parigi, dalsegretario generale dell’ONU KofyAnnan e alla presenza dei ministridello sport di oltre centoventi paesi, ilpremio “Pierre de CoubertinInternational Fair Play Trophy”, la piùalta onorificenza per il fair play inambito sportivo. Carlo AzeglioCiampi, allora capo dello stato, mi haconferito la medaglia d’oro al valorcivile, in virtù del mio: “nobile

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Simone Moro, che arrampica fin da quando era un ragazzino, ama la sfida solitariaed è fra i più conosciuti alpinisti italiani


esempio di elette virtù civiche edesemplare spirito di solidarietà“.Essere premiato dal presidente dellarepubblica è stata un’emozionefortissima, per la prima volta nellamia vita faticavo a respirare anche inpianura.

Nell’era della comunicazione

quanto è importante l’aiuto offerto

da determinate tecnologie?

Nell’alpinismo c’è un latocontemplativo che mal si sposa conla tecnologia. È romantico pensare aun’alpinista nel 1953 che con block-notes e matita prende appunti...meno poetico è immaginare SimoneMoro dentro la sua tenda che con ilcomputer invia notizie via satellite.La tecnologia per me non è un fine,ma uno strumento che mi permettedi raccontare quello che sto facendo. È un’arma a doppio taglio, perchéposso raccontare in direttaun’impresa felice o un grandefallimento. Gli strumenti cheutilizziamo nelle nostre uscite sono come un martello: per unchiodo va bene, per altri scopi èmale usato.

Cosa pensi dell’alpinismo

che insegue i primati?

Raggiungere gli 8.000, spuntando a uno a uno i quattordici colossimontuosi del pianeta che si è riuscitia violare, è ormai diventata materiadi collezionismo. Né conta molto “la via di salita”, dal momento che laquasi totalità degli scalatoriraggiunge la vetta seguendo la vianormale quella, per intenderci,intrapresa dai primi scalatori dimezzo secolo fa. È una tentazionedalla quale pochi sono immuni;anch’io, del resto, ho scalato anchelungo le vie normali. Da tempo,però, l’alpinismo ha per me un’altranatura, necessita di approcci fisici ementali che tendono versol’avventura verticale. In bilico trasuccessi, rinunce o fallimenti, non

mi è mai mancato l’entusiasmo peraffrontare traversate e scalateinvernali. Mi sono cimentato in salitein velocità, ho aperto nuove viesempre cercando di raccogliere iltestimone lasciato dai grandi alpinistidel passato. Ma ho fatto “il mioalpinismo”, senza mai cadere in unaemulazione.

L’alpinismo deve superare il culto

della performance per recuperare

il gusto dell’avventura?

L’alpinismo – mi riferisco in particolarealle spedizioni extraeuropee – haperso fantasia e spirito d’avventura.Le spedizioni tendono un po’ tutte adassomigliarsi e gli alpinisti pensano,scalano e riportano le loro imprese in

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Estate 2008: dal Batura II al Beka Brakai Chhok

Il Batura II – 7.762 m – fa parte del gruppo del Batura Muztagh, in Pakistan,nella zona Ovest del Karakorum. La spedizione di Simone Moro, alla qualehanno partecipato anche gli alpinisti Hervé Barmasse, valdostano, e i duegemelli originari della Patagonia, Damian e Willy Benegas, intendevascalarne il versante meridionale – meno pericoloso di quello occidentale madecisamente più ostico. La spedizione, che voleva seguire una nuova pistarispetto a quelle tentate in precedenza da altri scalatori, è partita ai primi diluglio e ha raggiunto Islamabad in Pakistan dove sono stati fatti gli ultimipreparativi: Chilas, Aliabad, Hassanabad, 4 giorni di trekking e poi,finalmente, il campo base sul ghiacciaio Batokshi, a circa 3.900 m di quota.L’intento era quello di raggiungere la vetta del Batura II senza mai avvalersidi portatori d’alta quota e ossigeno. Concesso un unico piccolo lusso: uncuoco pakistano come aiuto al campo base.Ma le cose sono andate diversamente.La spedizione, ridotta a due soli componenti, Simone Moro e HervéBarmasse, dopo aver rinunciato al Batura II imprevedibilmente “violato” daicoreani – e non era intenzione di Moro “mettersi a gareggiare” – haesplorato la zona e si è orientata verso un’altra meta che, certo, non era unripiego. In puro stile alpino e in sole 43 ore tra andata e ritorno, è stataraggiunta la vetta inviolata del Beka Brakai Chhok, 6.940 m, nel Karakorumpakistano. Nel precedente tentativo gli alpinisti erano rimasti 11 giorni sullamontagna, organizzando cinque campi in salita e tre in discesa perraggiungere solo i 6.000 m…Partendo alle cinque del mattino dalla base della parete a 4.750 m, i duealpinisti hanno affrontato una salita su terreno costantemente difficile epericoloso, superando strapiombi di ghiaccio, pareti verticali e crepacci,mantenendosi sempre legati in conserva fino a quota 6.000 incorrispondenza di un cresta affilata e aerea. Da questo punto in avanti,grazie a un lungo delicatissimo traverso di cinque tiri di corda da 60 m, èstato raggiunto un ampio plateau. Simone Moro e Hervé Barmasse lohanno attraversato in neve fresca fino al ginocchio per poi raggiungere,intorno alle 21.30, la base della piramide sommitale della montagna, a quota6.500 metri. Un bivacco al gelo, senza tenda, sacco a pelo o qualsiasi altroconforto, al solo riparo di un seracco.Poi, alle prime luci dell’alba, gli ultimi 400 m di salita verso la vetta,conquistata il primo agosto 2008.


modo ripetitivo, quasi dovesserocostruire una “carriera”. Del resto ilfenomeno è sotto gli occhi di tutti: unqualsiasi sito internet, nelle stagioniche precedono o seguono il periodomonsonico, trabocca di informazionisulle scalate ai tetti del mondo. Forseil fenomeno è dovuto a una difficoltàad accettare gli eventuali fallimenti oal timore di non avere sufficienteappeal sul grande pubblico.

Questo è stato un anno tragico

per la montagna, segnato da troppi

lutti. Pensi che queste spedizioni

allargate che, come accennavi

prima, affrontano la montagna

come una routine,

deresponsabilizzino il singolo

scalatore producendo un calo

di attenzione e, quindi, un più alto

numero di incidenti?

Di sicuro. Quando si è in tanti sidelega ad altri o si ripartiscono conaltri delicate operazioni comel’attrezzamento di punti esposti epericolosi, piuttosto che il lavoro diapertura della via e della traccia disalita; tutto diventadrammaticamente più pericoloso epuò sfuggire il controllo totale dellasituazione. Inoltre, si è influenzatidalle “follie” di altri, magari inesperti,che non sanno rinunciare quandoinvece occorrerebbe farlo, quando ètroppo tardi per continuare a scalarerischiando così di raggiungere la cimanell’oscurità. Quando si è in tanti ci si

rallenta l’un l’altro e si devonosuperare uno alla volta tratti difficili oesposti. Le ore se ne vanno e, conloro, anche il coefficiente di sicurezza.L’ambizione cieca e sorda è il pericolomaggiore quando si è in tanti sullastessa via.

Affidarsi eccessivamente alla

tecnologia, fidarsi troppo di questi

nuovi supporti, può generare

una sicurezza eccessiva e illusoria

che porta a una sottovalutazione

dei rischi?

Questo è un altro pericolo che si

corre quando si è così incoscienti dacredere che la tecnologia riesca adalleviare o peggio annullare i rischiche l’alta quota e gli elementi naturalipossono presentare. In un marecalmo e bonaccia di vento tutto puòsembrare facile. Con mare forza settee tempesta anche la barca piùsofisticata e attrezzata diventa unfuscello in balia degli elementi. Inmontagna è lo stesso e lassù non c’èneppure la possibilità di esseresalvati…

È possibile il recupero dello spirito

delle origini?

Ci si è lasciati alle spallequell’alpinismo vero che ha il gusto dimisurarsi con montagne vergini eversanti sconosciuti o poco saliti.L’alpinismo che prova l’emozione diripercorrere scalate intrapreseun’unica volta e mai più rivisitate, checonosce i concatenamenti di piùmontagne o le insidie delle saliteinvernali. Rare e piacevoli eccezioni,per la maggior parte rappresentate dascalatori provenienti dall’Europadell’Est, si misurano ancora conl’avventura, ma sono davvero inpochi, sia a livello nazionale, siainternazionale. Le montagne non siconquistano né si vincono, ma è lanatura a decidere se concedersi,lasciarsi corteggiare, stabilire unatregua.Fatica, fantasia, inventiva, famed’ignoto e d’avventura dovrebberotornare a essere ingredienti essenzialidell’alpinismo e l’avere con sé unsatellitare non modifica questipresupposti. La comunicazione siavvale oggi di strumenti sofisticati,grazie ai quali è possibile trasmetteread altri l’esaltazione, la fatica, la paurae, a volte, anche la noia cheaccompagnano alcune giornate. Male difficoltà e i pericoli si affrontano dasoli e, confrontandosi con lamontagna in una partita lontana daisoliti stereotipi, anche l’insuccesso haun sapore diverso.

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Una vita sulle cime, ma con fair play

Simone Moro, nato nel 1967, laureato con 110 e lode in scienze motorie,parla cinque lingue. Guida alpina, atleta, istruttore federale e, dal 1992 al1996, allenatore della nazionale italiana FASI di arrampicata sportiva. Hainiziato ad arrampicare fin da ragazzino, diventando quindi un professionistain grado di cimentarsi in spedizioni che hanno violato i tetti del mondo:Himalaya, Karakorum,Thien Shan, Pamir, Ande, Patagonia, Antartide. Si èdedicato anche all’arrampicata sportiva sempre con difficoltà intorno aldecimo grado. Un livello tecnico tutt’ora mantenuto, benché la sua sceltaradicale lo conduca ormai a cimentarsi con l’alta quota e ardue salite sucascate di ghiaccio.

Durante le sue spedizioni Simone ha violato i tetti del mondo


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La vera storia del pi greco,un numero che è una celebrità

Una vita passata sugli spalti e un ruolo da primo attore findall’antichità. E ancora oggi il pi greco è conteso da entusiasticigruppi di fan

Il volume della sfera qual è? Quattroterzi pi greco erre tre. Formula chetutti noi abbiamo frettolosamenteenunciato, ma facendo sempre unpo’ esplodere quel “pi greco”, comeper distinguerlo dal resto ericonoscergli la sua altera, anticanobiltà. Ancora oggi il pi grecomantiene inalterata la suaimportanza, e non solo in ambitomatematico.

In occasione di una visita aChieming in Baviera, ci siamoimbattuti in un agricoltorepreoccupato perché un gasdotto infase di progettazione, dovendocorrere intorno al globo, avrebbeincrociato in questo percorso propriola sua aia. In effetti, proveniendodalla Russia attraverso la RepubblicaCeca, dovrebbe passare proprio perChieming e, quindi, proseguire versoSud-Ovest.Per il contadino, senza dubbio,sarebbe una catastrofe dal momento che il gasdotto, posato in superficie, dividerebbe la sua azienda agricola esattamentea metà. I polli non potrebbero quindi piùspostarsi da un lato all’altro dell’aia,ragione che l’ha spinto a richiedere di portare il gasdotto a 1 m di altezza, così da permettere agli animali di scorrazzarci liberamente sotto.Gli ingegneri responsabili del progetto gli hanno spiegato che,

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di Rainer Mais*

Archimede di Siracusa, matematico, fisico e ingegnere greco (287-212 a.C.)


in tal caso, si sarebbe dovutosollevare l’intero gasdotto in tutto ilmondo – e quindi non solo aChieming – e sarebbe così diventatocomplessivamente più lungo. Talesoluzione comporterebbe enormicosti aggiuntivi ai quali l’agricoltoreavrebbe dovuto partecipareaccollandosi la maggiorazione per l’allungamento del gasdotto. Il costo per ogni metro o parte di esso aggiunto ammonterebbe a 100 €. L’azienda dovrebbesostenere anche i costi per il supporto necessario a sollevare il condotto in tutto il globo.L’agricoltore era confuso, in quantonon era in grado di calcolare di quanto si sarebbe allungato il gasdotto nel mondo e il conseguente ammontare dei costi a suo carico. Mi pregò quindi di aiutarlo. E proprio qui ebbe inizio il mioproblema.

Ero sicuro che con un raggio mediodella Terra pari a 6.371 km avreidovuto calcolare dapprima la circonferenza del pianeta e a talescopo si impiega – lo sa anche un bambino – il pi greco. Ma qual è il valore preciso di questa costante matematica?Qualcuno lo conosce? Si sa il valore del pi greco e qual èesattamente la sequenza di cifredecimali? Quante cifre dopo

la virgola occorre calcolare per risolvere con esattezza questoproblema?

Mi collegai immediatamente a Internet e, cercando su Google il termine “cerchio” e “pi”, rimasicolpito dal numero di risultati trovatidal motore di ricerca: 1.240.000! L’intera umanità, dall’antichità fino ainostri giorni, si è occupata del pi greco e ancora se ne stainteressando.Esistono club che si occupano del �(pi) e che accettano soltanto icandidati che sono in grado direcitare a memoria un determinatonumero di cifre decimali.Il record attuale è stato conseguito il 2 luglio 2005 dal giapponese AkiraHaraguchi, che ha recitato amemoria 83.431 cifre decimali del �.Ignoravo tutto questo. Non sapevonemmeno che i fan del � al 14 marzo lo commemorassero, dal momento che negli Stati Uniti la denominazione corrente di questa data è 3/14.Il 22 luglio si festeggia inoltre ilgiorno dell’approssimazione del �, inonore dell’approssimazione diquesto numero con la frazione 22/7 fatta da Archimede di Siracusa(287-212 a.C.), famoso matematico,fisico e ingegnere greco. Era una

mente davvero geniale e sostenevache la circonferenza c di un cerchiopresenta, rispetto al diametro d,esattamente lo stesso rapporto chelega la superficie del cerchio alquadrato del raggio (r2).

Archimede iscrisse e circoscrisse icosiddetti poligoni nel cerchio con unmassimo di 96 lati, avvicinandosicosì alla circonferenza del cerchio e licalcolò. Raggiunse, in modostraordinario per quell’epoca,

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Calcolo del raggio terrestre

Akira Haraguchi,record giapponeseper aver recitato a memoria 83.431cifre decimali del pi greco


una valutazione estremamenteprecisa della costante matematicadel �, dalla quale risultò che ilrapporto cercato doveva essereleggermente minore di 3+10/70 e dipoco maggiore di 3+10/71!

Confrontando il valore limitesuperiore con il risultato della frazione 22/7 – basta ricordare il giorno di approssimazione del �del 22 luglio – si ottiene 3,1428571,ovvero esattamente il numero che rappresentava per Archimede il valore limite superiore.Con un altro calcolo Archimedearrivò alla frazione

211875––––––––67441

Questo dimostra il risultato 3,141635 e quindiun’approssimazione ancora piùprecisa alla costante matematicaodierna del �.

Le prime 20 posizioni decimali oggisono le seguenti:

� =3,1415926535 8979323846…

dove i puntini stanno a indicare chela sequenza numerica non siriproduce ciclicamente, ossia nonipotizza un modello prevedibile e,quindi, prosegue sempre all’infinito.Indipendentemente dal numero dicifre è sempre soloun’approssimazione al numeroattuale. Non è sorprendente?

Ormai i computer sono in grado di calcolare fino a oltre 1.240 miliardidi posizioni del � e non siamoancora soddisfatti. Il � è ancorainfinito.Dal momento che Archimede aveva

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Archimede iscrisse e circoscrisse i cosidetti poligoni nel cerchio con un massimo di 96 lati

3,1408450...=3+ –– <�<3+ –– =3,1428571...1071

1070


già calcolato il � con grandeprecisione, individuando anchel’importanza che questo numeroriveste per cerchi e sfere, in suoonore viene a volte chiamato anchenumero di Archimede.

Perché il pi greco era cosìimportante persino nell’antichità,tanto da tenere occupati i principaliscienziati dell’epoca? Perché oggi,benché questo numero vengacontinuamente ricalcolato contecnologie sempre più avanzate e procedure costantementeperfezionate, non si registrano di anno in anno nuovi record inmerito?

Persino nella Bibbia si può leggere,nel primo libro dei Re nel capitolo 7,versetto 23, quanto segue: “Fece unbacino di metallo fuso di dieci cubitida un orlo all’altro, rotondo; la suaaltezza era di cinque cubiti e la sua circonferenza di trentacubiti”.Il testo, che parla della reggia di Re Salomone, sovrano diproverbiale saggezza, indica neidettagli le dimensioni dell’edificioutilizzando l’unità di misuradell’epoca: il cubito. Il passaggiocitato descrive chiaramente un lago circolare artificiale, deldiametro di 10 cubiti con unasuperficie di 30 cubiti, checircondava il palazzo. Questo dimostra che gli architetti diallora eseguivano già i calcoliutilizzando il coefficiente 3 che,come ormai sappiamo, è soloapprossimativo.

A quel tempo per ricoprire le ruote o per determinare i volumi dei fustidi vino si doveva conoscerne la circonferenza, cosa che rendevaindispensabile trovare il � corretto. Il processo più semplice per raggiungere lo scopo consisteva nel porre una fune

intorno alla ruota o lungo la circonferenza del cerchio, tagliarla, misurarla con un metro a nastro e determinarne la lunghezza in rapporto al diametro.

I babilonesi arrivarono così già nel 2.000 a.C. a un valoreleggermente superiore al 3.Ma solo Archimede e altri rinomatimatematici in Cina, Persia, Egittoecc. cercarono di calcolare conesattezza questo valore. Nel XVI secolo si diede vita a unaregolare caccia al record perdeterminare la “corretta costantematematica del �”.

Questo coefficiente non è statosempre denominato con la letteragreca pi minuscola (�). La definizione fu introdotta

nel 1706 da William Jones, (1675-1749), un erudito gallese, che lo fece derivare dalla primalettera della parola greca “perifereia” (zona marginale),tenendolo per così dire a battesimo. Da allora, grazie anche all’opera del matematico svizzeroLeonhard Euler (1707-1783), si continua a impiegare questadenominazione.

Nel 1596 spettò al matematicotedesco Ludolph van Ceulen (1540-1610) il compito di calcolarecon precisione le prime 35 cifredecimali del �. Si dice che se ne siaoccupato per 30 anni, tanto che il �,per questa ragione, a volte vienedefinito “numero di Ludolph”.

Per poter aiutare il povero agricoltore di Chieming, dovevo

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Costante matematica pi

pi= CirconferenzaDiametro

pi= Ud

Nel XVI secolo si diede vita a una regolare caccia al record per determinare la “corretta costante matematica del �”


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Negli Stati Uniti, il 22 luglio, si festeggia il giorno dell’approssimazione del pi greco. A Seattle (Oregon, USA), gli hanno dedicato una fontana

imparare che il � è un numero reale, ma non razionale, in quantonon può essere rappresentato comefrazione con numeratore edenominatore interi e, quindi,nemmeno come numero decimalefinito. Leggendo imparai che il � èirrazionale, infinito e trascendente!Non è incredibile?

Un numero si definisce trascendente quando non puòessere considerato una soluzione diun’equazione algebrica di qualsiasigrado. Ora iniziava a farsi piùcomplicato.Secondo il dizionario il termine"trascendente" indica qualcosa cheoltrepassa i limiti dell’esperienza,immateriale, soprannaturale o,secondo un punto di vista

matematico, che va al di làdell’algebra.

Che razza di numero! Piano piano mi resi conto che il � appare agliocchi di noi comuni mortali comequalcosa di mistico e misterioso, in quanto non rilevabile a livellomatematico. Ecco il motivo del culto del �. Con la prova che il � è trascendente, si è arrivati così anche all’impossibilità di determinare la cosiddetta quadratura del cerchio. Il problema, vecchio di 2.000 anni,riguarda la costruzione di unquadrato di uguale superficieutilizzando compasso e riga. Ancora non ci si è rassegnati di fronte a questa impossibilità

di ottenere la quadratura del cerchio a causa della trascendenza del �. Sopravvivono tuttora alcuniirragionevoli matematici che, per hobby, pubblicano presuntesoluzioni per tale quadratura e credono fermamente di essere nel giusto.

Come si può calcolare un numero irrazionale, infinito etrascendente? Ero sconcertato e pensare che volevo solo calcolare la maggiore lunghezza delgasdotto e l’importo che l’agricoltore avrebbe dovuto pagare. Un problemarisolvibile?Le cifre decimali sonoeffettivamente così importanti


per l’allungamento del gasdotto? Di quanto si sarebbe allungato il gasdotto e quanto avrebbe

dovuto pagare l’agricoltore diChieming? (La soluzione è riportatanel box sottostante).

Del resto il � è così importante che la sequenza di cifre del �, in collaborazione al programma SETI (Search for ExtraterrestrialIntelligence) all’Università di California, è stata inviata con i radiotelescopi nell’Universo.

L’umanità ritiene che l’intelligenzaextraterrestre, se presente, debba conoscere anche questa importante costantematematica.

* Rainer Mais è un habitué di queste pagine. Dal 1993 al 2004 è statoAmministratore Delegato dellaHEIDENHAIN MICROPRINT GmbH,con sede a Berlino

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Soluzione

U =2 · r · �

U + x =2 · (r +1 m) · �

2 · r · � + x =2 · r · � +2 · � · m

x =2 · � · m

Legenda:

U = circonferenza

x = allungamento del gasdotto

r +1 m = incremento del raggio di 1 m

per U si impiega 2 · r · �

Incrementando il raggio di 1 m la circonferenza aumenta di 2 · � · m =6,28 m. La cosa straordinaria è che questo

rapporto vale per qualsiasi dimensione del cerchio, sia che si tratti della dimensione di una palla, della Terra o di una

galassia.

Per questo problema la sequenza di cifre decimali non riveste alcuna importanza. Con � =3 risulta un allungamento

di 6,00 m, con � =3,14 di 6,28 m e con � =3,14159 di 6,28318 ecc.

L’allungamento del gasdotto di circa 40.000 km di lunghezza è pari a 6,28 m e l’agricoltore deve pertanto pagare

700 €, calcolando un prezzo pari a 100 € per ogni metro o parte di esso.

Volendo calcolare l’allungamento in millimetri, occorre eseguire il calcolo con 3 cifre decimali ottenendo 6.282 mm!

Per esprimere il risultato in micrometri o nanometri, si necessita sempre di cifre decimali, ossia con 3,141592 il

risultato è 6.283.184 µm o con 3,141592653 è di 6.283.185.306 nm!

Grazie ai radiotelescopila sequenza di cifre del pi greco èstata inviatanell’Universo


Puntod’incontro

Puntod’incontro

Progetto ALMA: un’appassionante avventura che va dal deserto al cosmo

24-29/2008Heid_Riv_Punto.qxp 5-12-2008 10:05 Pagina 24

Il 14 luglio 2007 comunicati stampa eannunci di agenzia diffondevanocome un tam tam la notizia dellaprima luce del più grande telescopioriflettore del mondo: il grantelescopio delle Isole Canarie, notoanche come “Grantecan”. Così come in altri nuovi telescopi diqueste dimensioni, per il controllodello strumento sono stati impiegati isistemi di misura HEIDENHAIN. Sull’asse di azimuth è stato installatoil nastro ERA 780C, collocato sullaculla dello specchio primario deldiametro di 15 m con dodici testine discansione. Fra i sistemi di misura angolari ERAmontati fino a questo momento intutto il mondo, questo è il più grande,ma per HEIDENHAIN si tratta di unprogetto ormai entrato a far parte delpassato. La fase di sviluppo, infatti, siera conclusa da anni e l’ultimointervento di HEIDENHAIN risalivaall’installazione dei sistemi di misuraangolari, nell’autunno del 2005.

Mentre il telescopio Grantecan eraufficialmente al servizio degliastronomi, HEIDENHAIN, a seguito dicontatti precedentemente intercorsi,riceveva in quegli stessi giorni laproposta ufficiale di collaborazioneper una nuova e più impegnativasfida. Si trattava del progetto ALMA(Atacama Large Millimeter Array), chesarà realizzato nell’ambito di unacollaborazione internazionale tra USA,Unione Europea, Giappone e Cile.

Che cos’è il progetto ALMA

Il progetto ALMA prevede lacostruzione di sessantaquattroradiotelescopi, ognuno dei qualidotato di una parabola di 12 m didiametro destinata a ricevere le ondeelettromagnetiche provenienti dallospazio profondo, inizialmente in unabanda di lunghezza compresa tra 0,85 mm e 3 mm, per arrivare inseguito fino a 9,6 mm.Gli astronomi ripongono moltesperanze in questo progettoconsiderando l’elevato potere

risolutivo dalle antenne di ALMA,equiparabile a quello dei più granditelescopi ottici, quali il VLT (VeryLarge Telescope di ESO in Cile) o il Keck (telescopio installato sulMauna Kea, Hawaii). Una delle caratteristiche principali vaindividuata nella promettentepossibilità di far lavorare assieme lesessantaquattro parabole riceventiindirizzandole verso un unico oggettostellare, proprio come se si trattassedi un solo grande e potenteradiotelescopio.

Progetto ALMA:un’appassionante avventura che va dal deserto al cosmo

I sistemi di misura HEIDENHAIN, già testati in passato e oraimpiegati per il controllo del più grande telescopio riflettore del mondo, sono un supporto fondamentale dell’intera operazione

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Punto d’incontro

Si potrà far lavorare assieme le sessantaquattro parabole riceventi indirizzandoleverso un unico oggetto stellare, proprio come se si trattasse di un solo grande e potente radiotelescopio (Foto ESO)


La radioastronomia annovera fra lesue prerogative la possibilità diosservare oggetti celesti remoti,avvolti dalla polvere cosmica che neattenua la luce impedendol’osservazione da parte dei telescopiottici. Le antenne di ALMA saranno ingrado di superare gli ostacoli appenaaccennati e di osservare la radiazioneemessa da questi corpi celesti, cosìda poterne studiare le proprietà fisicochimiche. Un’ulteriore motivazione asostegno della radioastronomia adalta risoluzione con ALMA èrappresentata dall’osservazione digalassie molto lontane che, come èstato evidenziato agli inizi delNovecento, dall’istante iniziale del Big Bang continuano ad allontanarsil’una rispetto all’altra a velocitàelevata, effetto reso evidente da unabanda dello spettro visibile spostataverso il rosso. L’enorme lontananza rende appenapercepibile l’intensità delle onde radioche supera di pochissimo il rumore difondo dello spazio cosmico.L’ampia superficie virtuale di ricezionedi ALMA consentirà l’osservazione dioggetti celesti ancora più distanti.Grazie alle misurazioni di precisionedel satellite WMAP, l’età dell’universopuò essere valutata con relativaesattezza intorno ai 13,7 miliardi di

anni. Le onde registrate sono statepertanto in viaggio per un periodo paria 12,6 miliardi di anni. ALMA aiuterà così a ottenereinformazioni dettagliate sullacomposizione della prima faseevolutiva dell’universo. Oltre allagamma delle distanze, l’elevatacapacità di risoluzione di ALMAcontribuirà a raggiungere una migliorepossibilità di osservazione di comete,asteroidi e pianeti del nostro sistemasolare, determinandone forma,dimensioni e periodi di rotazione, in particolare per i corpi minori.Le antenne saranno installate

nel deserto di Atacama, in Cile, a 5.000 m di altitudine su un’areamolto estesa. In base ai diversi esperimenti leantenne potranno essere posizionatesecondo diverse modalità, peresempio raggruppate in cerchi,stabilendo 500 m come diametrodella circonferenza oppure,diversamente, potranno esseredistanziate in un’area di 14 Km2. La realizzazione del progettorappresenta una grande sfida sia perl’uomo sia per la strumentazione e isottosistemi impiegati. L’altitudine di5.000 m rende difficoltosa

Punto d’incontro

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Le antenne saranno installate nel deserto di Atacama, in Cile, a 5.000 m di altitudine e su un’area molto estesa (Foto ESO)

2009, anno internazionale dell’astronomia

L’UNESCO, nel dicembre 2005, ha inoltrato la richiesta di proclamare il 2009 come anno internazionale dell’astronomia.L’assemblea delle Nazioni Unite ha immediatamente accolto taleproposta. L’iniziativa darà modo anche ai meno esperti di avvicinarsi al mondo dell’astronomia e comprendere l’universo e i suoi misteri oltre al sistema solare che ospita la nostra Terra.Per maggiori informazioni visitare il sito web ufficiale, in italiano:http://www.astronomy2009.it/


Punto d’incontro

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l’esecuzione dei lavori, sia durantel’installazione sia nel successivoperiodo di funzionamento anche acausa delle basse temperature e deiforti venti. A 3.000 m è in fase diultimazione un campo base dove leantenne verranno assemblate e,quindi, trasferite sul luogo di impiegocon l’aiuto di veicoli speciali,appositamente costruiti in Europa.Questi rientrano fra i principaliinvestimenti del progetto e sonopredisposti anche per il trasporto delle antenne in caso diriorganizzazione dell’array.

Il progetto ALMA nasce da unacollaborazione tra Europa, USA,Giappone e Cile, ognuno dei qualifornisce il proprio contributo alprogetto ed è rappresentato daun’organizzazione della propria areageografica. Per quanto riguarda

l’Europa, l’ESO (European SouthernObservatory – Osservatorio europeoper l’emisfero australe – con sede aGarching nei pressi di Monaco diBaviera) è responsabiledell’installazione di un massimo ditrentadue antenne. Anche NSF (National ScienceFoundation, USA/Canada) e NRAO(National Radio AstronomyObservatory) hanno il compito dierigere trentadue antenne. Entrambi gli enti, per ora, hannoinizialmente siglato un contratto cheprevede la costruzione di venticinqueantenne. Il design delle antenne èstato sviluppato dai partner in totalelibertà e si differenzia pertanto inmisura sostanziale: la figura a latomostra a sinistra il modello americano e, a destra, quelloeuropeo. Il Giappone contribuisce al progettocon dieci antenne complementari. La fase di design dei progetti è duratamolto a lungo: HEIDENHAIN fucoinvolta nel 1999 e ha collaborato aiprogetti per tutti questi anni.

Veicolo speciale per il trasporto di antenne (Foto ESO)

Antenna di modello americano a sinistra e di modello europeo a destra (Foto ESO)


Punto d’incontro

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ALMA e HEIDENHAIN

Un prototipo dell’antenna dotato dei sistemi di misura angolari e delle elettroniche di interpolazioneprodotte da HEIDENHAIN, è stato già ampiamente testato negli scorsianni in un’area appositamentepredisposta negli USA, dimostrandoottima funzionalità riguardo agli obiettivi preposti. Verso la fine del 2007, infine, è stataindividuata in una località europea illuogo ideale per la costruzione inserie delle antenne di responsabilitàdell’ESO. Al momento è in fase di costruzionela prima delle antenne di serie chesarà successivamente trasportata nelcampo base a 3.000 m. Una voltaterminati i test definitivi nel sito

predisposto, si prevede di costruireogni due mesi una nuova antenna edi trasportarla sul luogo di impiego a5.000 m. Si pensa di concludere la

fase di costruzione del progetto entroil 2012, quando sarà pronto l’array diradiotelescopi. Durante questoperiodo le singole antenne sarannocomunque utilizzate dalla comunità diastronomi poiché, oltre alfunzionamento in manierainterferometrica, cioè l’impiegocontemporaneo su un unicoobiettivo, possono anche esserecontrollate separatamente l’unadall’altra. A questo proposito si stannoultimando le sedi per gli alloggi e learee per la strumentazione e ilcomando. HEIDENHAIN fornisce gli strumentidi ultima generazione. Ciascuna delleprime venticinque antennecommissionate sarà dotata di sistemidi misura angolari del tipo ERA 4000e ERA 7000. L’asse di elevazione

sarà provvisto di un encoder ERA 4280C. L’asse di azimuth,invece, sarà dotato di un nastroMETALLUR ERA 7480C installato suun diametro di circa 3 m. Per l’elaborazione dei segnali discansione sarà fornita un’elettronicadi nuova concezione, appositamentesviluppata per rispondere alleesigenze del progetto.

Guardando avanti

Cosa ci prospetta il futuro? I granditelescopi nel mondo continuerannoUn’antenna prototipo (foto ESO)

L’asse di azimuth delle antenne realizzate dall’ESO sarà dotata di un nastroMETALLUR ERA 7480C installato su un diametro di circa 3 metri


Punto d’incontro

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ad essere costruiti con il supporto diHEIDENHAIN?Al momento sia l’ESO sia lacorrispettiva istituzionenordamericana stanno svolgendostudi indipendenti sui telescopiriflettori di dimensioni molto elevate,che arrivano fino a 42 m di diametro eche costringono progettisti ecostruttori ad affrontare sfidecompletamente nuove. Anche perquanto riguarda la tecnologia dimisura è necessario percorrere nuovestrade nell’ambito di questi progetti.HEIDENHAIN è in contatto conentrambi i partner e probabilmente,anche in futuro, i sistemi di misuraHEIDENHAIN continueranno a essereimpiegati nei progetti di telescopitecnologicamente all’avanguardia.

Glossario

Azimuth: distanza angolare inorizzontale tra un punto diriferimento (solitamente il Nord) el’oggetto osservato.

Elevazione: misura dell’angolo inverticale dal piano orizzontale diriferimento (per telescopi eradiotelescopi il range di escursioneè al massimo di 90°).

Prima luce: termine usato persponsorizzare un nuovo telescopioottico durante la prima veraosservazione di un oggetto stellaresuccessivamente al periodo diintegrazione e test.

Spettro visibile: serie di colori –l’unica a essere percepita dall’occhioumano – fisicamente identificata dauna gamma di lunghezze d’onda conindici di propagazione differenti aseconda del mezzo o ambiente in cuisi trasmettono. Le lunghezze d’ondatrasportano anche informazionirelative al corpo da cui si sonooriginate o riflesse e, per questomotivo, sono registrate dagli studiosidi diversi campi di studio.

Perché i telescopi sono in Cile?

La maggior parte dei siti di osservazione terrestri con l’ausilio dei piùpotenti telescopi ottici è dislocata sugli altopiani cileni. La scelta non ècasuale: infatti, in questi luoghi aridi, oltre a esserci turbolenzaatmosferica molto bassa, si registra anche la presenza del maggiornumero di notti serene nell’arco di un anno. Nel caso di ALMA la zona èstata selezionata anche per la buona immunità dai disturbi radio originatida fonti terrestri che possono creare problemi nell’acquisizione dei debolisegnali provenienti dallo spazio. (foto ESO)

WEB LINKALMA: www.eso.org/sci/facilities/alma/

ESO: www.eso.org/

NRAO: www.nrao.edu/

NRC: http://hia-iha.nrc-cnrc.gc.ca/main_e.html


HEIDENHAINP.A.S.S.

HEIDENHAINP.A.S.S.

Prodotti.Applicativi.Service.Segnalazioni.Prodotti.Applicativi.Service.Segnalazioni.

Le innovazioni per iTNC 530 rendono il lavoro più semplice –Incremento della produttività grazie ai sistemi di tastatura HEIDENHAIN– TNC 620: il controllo numerico di HEIDENHAIN che innova latradizione – Visualizzatori di quote: scende in campo la serie ND 500 diHEIDENHAIN – La svolta che perfeziona le prestazioni degli encoderinduttivi – HEIDENHAIN, oltre alla qualità, garantisce sicurezza inqualsiasi circostanza – Vi presentiamo i nuovi CNC Selca S4000 Retrofit– Avanguardia nelle lavorazioni con la fresatura planetaria sui CNC S4000 – Option 46 (Python OEM process): ultimo nato per iTNC 530 – Scopriamo insieme tutte le opportunità di IPC 6110 e RemoTools SDK – Scansione ottimizzata per trasduttori rotativi assoluti –Verificare gli assi rotanti: un’operazione semplice grazie ad ACCOM 2.8– Corsi 2009: tante occasioni per mantenersi aggiornati

30-49/2008Heid_Riv_PASS.qxp 9-12-2008 15:55 Pagina 30

Le innovazioni per iTNC 530rendono il lavoro più semplice

DCM, KinematicsDesign, KinematicsOpt, controllo adattativodell’avanzamento, convertitore DXF. Sono solo alcune delle nuovefunzioni per costruttori di macchine e utilizzatori rese possibili dai recenti aggiornamenti del software

Il controllo numerico iTNC 530,conosciuto per la sua versatilità nelcontrollo di fresatrici, alesatrici,foratrici e centri di lavoro, si è

arricchito ulteriormente dicaratteristiche e funzioni utili chepermettono di facilitare la lavorazionee azionare la macchina con maggior

sicurezza e flessibilità. Innovazioniche in termini di comfort di comandoe sicurezza operativa rappresentanodavvero un valore aggiunto.iTNC 530 ha alle spalle anche altrisuccessi, per esempio smarT.NC.Questo nuovo modo operativo,costituisce un significativoavanzamento nella realizzazione diun’interfaccia utente di impiegopratico per la programmazione inofficina.

Controllo anticollisione dinamico

DCM (opzione)

DCM (Dynamic Collision Monitoring)è il controllo anticollisione dinamicoche garantisce all’operatore lapossibilità di prevenire danni allamacchina, grazie a una elevataverifica dei movimenti programmatiall’interno dell’area di lavoro dellastessa.Normalmente i programmi NCgenerati con sistemi CAD/CAM silimitano a evitare la collisione trautensile e pezzo, senza considerare icomponenti della macchina presentinell’area di lavoro.L’intervento di HEIDENHAIN hacolmato questa mancanza. Loschermo, che può essere suddiviso emostrare insieme il programma e lacinematica della macchina, permetteall’operatore di individuare icomponenti a rischio di collisione e dirimuoverli. Di fronte a un rischio dicollisione, iTNC 530 interrompeautomaticamente la lavorazione.

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HEIDENHAIN P.A.S.S. - Prodotti

iTNC 530 unisce alla versatilità del controllo numerico nuove caratteristiche e funzioni che aumentano comfort di comando e sicurezza


DCM in modalità

Prova Programma

La modalità permette il controllodelle possibili collisioni ancora primadi avviare la lavorazione,aumentando l’affidabilità dellamacchina e riducendone i tempi di inattività. In caso di collisionecompare un avviso e i corpi in collisione appaiono colorati in rosso.

Controllo degli elementi

di serraggio

La funzionalità DCM include oraanche il controllo degli elementi diserraggio del pezzo in lavorazioneconsentendo di identificare edevitare in anticipo le possibilicollisioni con l’utensile. La definizione degli elementi di serraggio può essere eseguita in modo semplice utilizzando il PCTOOL standard FixtureWizard.

KinematicsDesign

Maggiore rapidità nello sviluppo di tabelle cinematiche. Questa è la promessa che HEIDENHAIN fa ai costruttori della macchina. PC TOOL KinematicsDesign

permette infatti di definire con unsupporto grafico le tabellecinematiche della macchina.

KinematicsOpt (opzione)

Pezzi che richiedono lavorazionicomplesse vanno di pari passo

con movimenti altrettantocomplessi degli utensili. Per la lavorazione a cinque assi, in particolare, devono essereapplicati requisiti di precisionesempre più severi. La nuovafunzione KinematicsOpt risponde a


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KinematicsOpt: fase di misurazione di assi rotativi

iTNC 530: nuove funzioni

per diverse esigenze

• Ampliamento del controlloanticollisione dinamicoDCM: monitoraggio deidispositivi di serraggio e verifica delle collisionianche in modo letturaprogramma

• Cicli di tastatura per lamisura e la compensazione della cinematica degli assirotativi

• Traslazione consovrapposizione volantinoin direzione attiva dell’asseutensile (asse virtuale)

iTNC 530, grazie aKinematicsDesign,offre maggiorerapidità nellosviluppo di tabellecinematiche


questa esigenza, permettendo difar conto su un livello di precisioneripetibile anche per lunghi periodi e su una elevata qualità diproduzione nelle lavorazioni di serie. Controllo e ottimizzazione dellamacchina sono così regolati:• sistema di tastatura 3D con cicli

specifici per misurareautomaticamente gli assi rotatividella macchina,indipendentemente dal fatto chel’asse rotativo sia rappresentatoda una tavola circolare oppure dauna testa orientabile. La misuradegli assi rotativi è garantita dauna sfera di calibrazione, fissata in un punto qualsiasi dellamacchina;

• sulla base dei valori misurati iTNC 530 determina la precisionestatica di orientamento;

• la nuova geometria dellamacchina viene memorizzataall’interno della tabellacinematica.

Lavorare con teste intercambiabili èora più semplice grazie al nuovociclo 452 COMPENSAZIONEPRESET. Con questo ciclol’operatore è in grado di eseguireda solo la misura e la calibrazione di una nuova testa di fresaturamontata sulla macchina.

KinematicsComp (opzione)

Performance elevate relative alle tolleranze del pezzo richiedonoche anche le macchine utensiliabbiano requisiti eccellenti. La norma ISO 230-1 indica per un asse lineare sei possibilierrori e ancora di più per un asserotativo. In sostanza, tanto maggioreè il numero di assi di una macchina,tanto più elevata sarà la possibilità di errori. Inoltre, nella lavorazione a cinque assi o per macchine di grandi dimensioni, entrano in gioco anche gli assi paralleli,


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Con il controlloanticollisionedimamico l’operatorepuò prevenire dannialla macchina

Nel modellocinematico il costruttoredescrive il gradodi libertà dellasua macchinanonché laposizione degliassi rotativi. È possibileintegrare inquesto modelloesistente ilcomportamentoeffettivo di tuttigli assi


complicando a livello meccanico lasoluzione dei diversi problemi diprecisione. Gli assi risentono inoltredi una deriva, causata da unadistribuzione termica irregolare neicomponenti della macchina, chegenera spostamenti (traslazioni) ma, soprattutto, rotazioni. Con la funzione KinematicsComp di iTNC 530 non è più un problemamemorizzare la descrizionedettagliata degli errori dellamacchina nel controllo numerico.Nel modello cinematico, ora, èpossibile integrare il comportamentoeffettivo di tutti gli assi, senzadoversi limitare alla definizione della geometria nominale. Inoltre, con KinematicsComp, èanche possibile definire unacompensazione termica determinatadai dati inviati dai vari sensori,collocati in posizioni cruciali dellamacchina. Saranno soprattutto lemacchine di grandi dimensioni, dovelunghi percorsi di traslazione egrandi masse in movimento

possono generare errorirelativamente elevati, a beneficiaredei vantaggi di KinematicsComp.

Impostazioni globali

del programma (opzioni)

La funzione Impostazioni globali delprogramma GS, con l’inserimentodi nuovi ampliamenti garantisceall’utente maggiore flessibilità eversatilità di lavoro.

È possibile, per esempio, eseguire iprogrammi NC creati esternamente,tenendo in considerazione le piùdiverse trasformazioni dellecoordinate. Il programma NC vero eproprio, in questo caso, non deveessere modificato. La funzioneImpostazioni globali del programma,studiata per facilitare il lavoro,prevede anche la possibilità diimpostare le sovrapposizioni delvolantino, di scambiare gli assi ebloccarli.

Attivazione dell’asse virtuale VT

Un’importante novità, inclusanell’opzione GS, è la funzione assevirtuale VT. Volendo per esempioimpostare un sovrametallocostante durante la lavorazione diuno stampo con TCPM (ToolCenter Point Management) attivo, èsufficiente traslare l’asse virtualeVT con il volantino nella direzioneattuale dell’utensile. In caso diimpiego del volantino HEIDENHAINHR 420 è possibile selezionaredirettamente l’asse virtuale VT evisualizzare sul display il valoredella traslazione impostata.

Funzioni di programmazione

sempre più efficienti

AFC Controllo adattativodell’avanzamento Anche il controllo adattativo


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Il controlloadattativodell’avanzamento è ancora piùcompleto e arricchito di novitàinteressanti

La funzione asse virtuale VT, ora operativa, è fondamentale per la lavorazione di grandi stampi


dell’avanzamento AFC (AdaptiveFeed Control) presenta interessantinovità e arricchimenti. Peresempio, è ora possibile seguirel’andamento della potenza delmandrino in funzioneall’avanzamento in una finestra nelvideo di iTNC 530. Quest’ultimo,durante la fase di apprendimento,visualizza in una finestrasovrapposta la potenza diriferimento memorizzata.

Rotazione base 3 (upgradefunzionale)Questa funzione consente a iTNC 530 la correzione di qualsiasiposizione inclinata del pezzo nellospazio. È possibile esclusivamente

sulle macchine dotate di almenodue assi rotativi e solo dopo che ilcostruttore della macchina abbiaabilitato questa funzionalità.

Convertitore DXF (opzione)Perché programmare ancora profilicomplessi quando si dispone giàdel disegno in formato DXF? Con lenuove versioni software è possibileaprire file DXF direttamente su iTNC 530 per estrarrefacilmente i profili in essocontenuti. Si risparmiano cosìoperazioni complesse diprogrammazione e test e si ha lacertezza che il profilo definitocorrisponda esattamente al disegnodel progettista.

L’impostazione di zoom e l’originedell’ultimo file DXF selezionatovengono memorizzati dal TNC.Selezionando nuovamente il file,queste impostazioni sonoimmediatamente disponibili.Di grande utilità anche la nuovafinestra informativa che dà visibilitàa tutti i dati dell’elementoselezionato. Per le posizioni dilavorazione sono riportate lecoordinate X/Y, per gli elementi delprofilo il punto iniziale e finale, per icerchi anche il centro e il senso dirotazione.

Nuova Gestione fileInteramente rielaborata per lagestione anche di file generati conil modo operativo smarT.NC, èdotata di un’ampia gamma di nuovefunzionalità:• possibilità di ordinare i file per

nome, tipo, dimensione, dataultima modifica e stato;

• possibilità di selezione rapida dei file semplicementeimmettendo in tastiera la primalettera del nome;

• gestione preferiti;• visualizzazione configurabile delle

informazioni su file;• formato configurabile della

visualizzazione della data.

Creazione di file di servicePer risolvere errori e dubbi in modopiù semplice ed efficace èdisponibile una funzione checoncentra tutti i dati rilevanti per laricerca guasti in un file *.zip che,tra l’altro, contiene:• il programma NC attivo;• la tabella utensili TOOL.T;• eventualmente le tabelle punto

zero attive;• i file di sistema importanti.

Il file *.zip, leggibile anche tramiteinterfaccia dati, può essere speditovia e-mail al costruttore dellamacchina.


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Il convertitoreDXF ottimizzatempi diprogrammazionee testing eassicura l’esattacorrispondenzatra il profiloprodotto e quellopredefinito

Rielaborata e adattata, la nuovaGestione file offreuna vasta gammadi prestazioni


I sistemi di tastatura trovano impiegoprincipalmente su fresatrici e centri dilavoro. Particolarmente indicati perdiverse funzioni di misura, sia inofficina sia nella produzione in serie,sono disponibili in due versioni aseconda dell’applicazione prevista:

• il sistema di tastatura per la verificadei pezzi in lavorazione TS vienefissato direttamente al mandrinodella macchina utensile. Èdisponibile a scelta con cavo o coninterfaccia a infrarossi.Allineamento del pezzo da lavorare,definizione di origini e misura dellaqualità della lavorazione rientranotra gli impieghi tipici;

• il sistema di tastatura per utensiliTT misura in modo completamenteautomatico utensili fermi o rotantidirettamente sulla macchina, aseconda dei cicli a disposizione delcontrollo NC.

Elevata stabilità nel tempo grazie

al sensore ottico immune all’usura

I sistemi di tastatura HEIDENHAINgenerano alla deflessione dello stiloun segnale di commutazione da unsensore ottico. Il flusso luminosogenerato da un LED vienetrasformato in fasci dal sistema dilenti focalizzatrici e va a colpire unfotoelemento differenziale sottoforma di punto luminoso. Alladeflessione dello stilo, il puntoluminoso cambia posizionesull’elemento, generando così un

segnale di commutazione. Grazie alcommutatore ottico che funziona inassenza di contatto, il sensore èimmune all’usura garantendo cosìun’elevata stabilità nel tempo deisistemi di tastatura HEIDENHAIN.

Indicatore ottico

Grazie all’indicatoreottico dei sistemi ditastatura HEIDENHAIN,l’operatore è in grado diverificare, tramite unasegnalazione luminosa,se il sistema ècorrettamente accesooppure spento. Anche latastatura manuale risultaparticolarmente pratica inquanto la deflessionedello stilo è segnalatadall’accensionepermanente di un LED.

Durata delle batterie

più che raddoppiata

Lavorare con i sistemi ditastatura TS 640 e TS 440 è più pratico. Il perfezionamentodell’elettronica ha ridottonettamente l’energianecessaria alfunzionamento facendosì che la durata dellebatterie sia più cheraddoppiata.L’autonomia, ossia iltempo in cui il sistema

di tastatura è effettivamente in uso,è ora di circa 800 ore per il TS 640 e di circa 200 ore per il compatto TS 440. Volendo fare un esempio applicativosi può dire che, impiegando ilsistema di tastatura in media per il

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Incremento della produttivitàgrazie ai sistemi di tastaturaHEIDENHAIN

L’impiego di sistemi di tastatura riduce i tempi di attrezzaggio,contribuisce ad aumentare l’operatività della macchina e miglioral’accuratezza dimensionale dei pezzi finiti


Il TS 740 consente di eseguire sulla macchina utensilefunzioni di misurazione dai requisiti particolarmenteelevati in termini di accuratezza e ripetibilità di tastatura


5% del tempo di lavorazione confunzionamento a tre turni per 220giorni all’anno, le batterie del TS 640devono essere sostituite dopo 3 annicirca, mentre quelle del compatto TS 440 dopo soli 9 mesi.Oltre alle batterie al litio, i sistemi ditastatura HEIDENHAIN possonoutilizzare anche le comuni batteriealcaline o gli accumulatori ricaricabili.L’elettronica particolarmentesofisticata rende addirittura possibilel’impiego di batterie con una tensionemolto bassa. Rispetto alle batterie allitio, questi tipi richiedono tuttaviaintervalli di sostituzione più brevi.

TS 740: sistema di tastatura

a infrarossi

I sistemi di tastatura quali TS 640 eTS 440 impiegano come sensore uncommutatore ottico. Il TS 740dispone invece di un sensore dinuova concezione, il cui cuore èrappresentato da elementi dicompressione. Alla tastatura delpezzo, lo stilo viene deflessoesercitando delle forze su talielementi. La differenza di tali forzeviene rilevata dall’elettronica chegenera poi il segnale dicommutazione. Con questo sistemaè possibile raggiungereun’accuratezza pari a ≤±1 µm e unaripetibilità di 2 � ≤0,25 µm. Il TS 740è concepito anche per l’impiego sumacchine utensili moderne concambio utensili rapido. Inoltre,elevate accelerazioni o decelerazioninon determinano alcun segnale dicommutazione incontrollato. Il TS 740 si differenzia dal TS 640 perla maggiore accuratezza e ripetibilitàa una velocità di tastatura di 0,25 m/min (TS 640: 3 m/min.)nonché per le minime forze di tastatura.TS 740 consente, quindi, di eseguiresulla macchina utensile funzioni di misurazione dai requisitiparticolarmente elevati in termini diaccuratezza e ripetibilità di tastatura.

TS 444: sistema di tastatura

con alimentazione ad aria

compressa, senza batterie

Il TS 444 offre una soluzioneinnovativa ed elegante che sfrutta il ciclo “Pulizia del punto di misura”per alimentare il tastatore.Per il funzionamento del TS 444 èrichiesta soltanto l’alimentazione adaria compressa tramite il mandrino. L’aria viene convogliata nellostrumento attraverso il cono difissaggio e alimenta la girante dellaturbina che, tramite variazione delcampo magnetico, genera energiaelettrica che viene accumulata incondensatori a elevate prestazioni.Come per gli strumenti di tipotradizionale, l’aria che fuoriesce vieneutilizzata per la pulizia del punto dimisura. La carica delsistema di tastatura e lapulizia del punto di misuravengono quindi eseguiti inun unico ciclo. Il TS 444 consentepertanto di eliminarecompletamente i processidi gestione,immagazzinaggio esmaltimento dellebatterie.Il tempo di carica dipendedalla pressione dell’aria,ossia maggiore è lapressione minore è iltempo di carica. Per garantire un opportunotempo di carica, siconsiglia di impiegare unapressione di alimentazionedi 5 bar. Con unapressione di 5,5 bar, peresempio, il sistema ditastatura vienecompletamente caricato in3 secondi circa. Con i condensatoricompletamente carichi èpossibile eseguire un ciclodi tastatura di 2 minuti.Questo sistema di

tastatura è particolarmenteinteressante per gli operatori cheproducono in serie e che nonpossono permettersi diinterrompere in momenti critici ilprocesso di lavorazione persostituire le batterie. Ma anche pergli operatori che utilizzano di rado ilsistema di tastatura e che nondispongono sempre di batteriepronte all’uso, il TS 444 rappresentauna interessante alternativa.

Interfaccia universale UTI 192

I sistemi di tastatura HEIDENHAINpossono essere collegati ai principaliCN per fresatrici, alesatrici e centri di lavoro. Infatti HEIDENHAIN harealizzato l’interfaccia universale UTI 192 (Universal Touch Probe


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Per il funzionamento del TS 444 è richiesta soltanto l’alimentazione ad aria compressa tramite il mandrino


Interface) che, oltre a consentire il collegamento contemporaneo di un tastatore pezzo e di unoutensili, rende compatibile i segnalid’uscita con la norma IEC 61 131-2. È implicito che le funzioni di tastaturadisponibili dipendono dai cicliimplementati sul CNC stesso. HEIDENHAIN, a corredo dei tastatori,è in grado di fornire cicli perl’allineamento automatico,definizione origini, misurazione pezzoe misurazione utensile. UTI 192 ha un design compatto, può essere facilmente fissatonell’armadio elettrico e consente un ampio range di interfacciamentielettrici. Mette a disposizione diverseroutine specifiche per i sistemi ditastatura HEIDENHAIN come peresempio la possibilità di attivare i tastatori tramite un comandomacchina. UTI 192 dispone disegnalazioni luminose per agevolarela configurazione del sistema e le operazioni di service.

Misura e verifica dell’integrità

degli utensili

La misura di utensili direttamentesulla macchina consente di

contenere i tempi passivi,incrementare l’accuratezza di lavorazione e ridurre gli scarti e le ripassature.HEIDENHAIN offre due diverse

possibilità per la misura degliutensili: il sistema di tastatura acontatto TT 140 e i sistemi laser TL.

TT 140

• Il segnale di commutazione ègenerato da un sensore otticoimmune all’usura eparticolarmente affidabile.

• L’elemento di tastatura di formadiscoidale è di facile sostituzione.

• Lo stilo di collegamentoall’elemento di tastatura presentaun punto di rottura nominale,proteggendo così il sistema ditastatura da danni meccanici incaso di urto accidentale.

Sistemi laser TL Micro e TL Nano

• Consentono di misurare gli utensili alla velocità nominale in assenza di contatto.

• Grazie ai cicli di misura, inclusinello standard di fornitura, èpossibile rilevare lunghezza ediametro dell’utensile, controllarela forma dei singoli taglienti e stabilire l’usura o la rotturadell’utensile.

Conclusione

I sistemi di tastatura HEIDENHAINoffrono una serie di nuovi vantaggi e innovazioni. In particolare, rispetto agli strumenti standard, si contraddistinguono per unmaggior tempo di autonomia e per la gestione più flessibile delle batterie.Il TS 444, nello specifico, è privo di batterie in quanto è in grado di autoalimentarsi attraverso l’ariacompressa che viene soffiata per la pulizia del pezzo. Oltre al sensoreottico standard, HEIDENHAIN halanciato un nuovo principio checonsente un’accuratezza di misuramolto elevata, offrendo così uno deisistemi di tastatura per macchineutensili fra i più precisi nell’ambito di quelli attualmente presenti sul mercato.


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Nel TT 140, il segnale di commutazioneè generato da un sensore otticoimmune all’usura e particolarmenteaffidabile

I sistemi laser di tastatura consentono di misurare gli utensili alla velocitànominale in assenza di contatto



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Ulteriormente perfezionato e dotatodi regolazione digitale degliazionamenti, il TNC 620 pur restandofedele al concetto base difunzionamento dei controlli numericiHEIDENHAIN, si fonda su una nuovasoluzione software. Questa, benchésia altamente innovativa, non procuraalcun problema all’operatore già

esperto di TNC che desidera lavorarecon TNC 620.Il nuovo controllo numerico, graziealla semplicità di comando, èfacilmente programmabile anchedagli operatori meno esperti. I movimenti di traslazione sonoeseguibili manualmente e in modosemplice, usando i tasti di

movimento degli assi o utilizzandocon estrema precisione il volantinoelettronico. La programmazione orientataall’officina permette una rapidafamiliariazzazione con TNC 620,guidando il lavoro attraverso dialoghiintuitivi e supporto grafico. Grazie alla potente interfaccia Fast Ethernet, il TNC 620 è in gradodi eseguire con rapidità sia il trasferimento sia la lavorazione di programmi di lavoro, anche moltolunghi, creati esternamente da stazioni CAD/CAM.

Il controllo numerico TNC 620 ècompatto e versatile e puòcontrollare fino a un massimo di cinque assi.

Schermo con “Split Screen”

Tutte le informazioni necessarie per laprogrammazione, il funzionamento eil monitoraggio del programma dilavoro sono chiaramente visualizzatesullo schermo piatto a colori TFT da 15” con risoluzione XGA (1024x768 pixel). La modalità“Split Screen” dà modo di dividere a metà lo schermo e di visualizzare su un lato i blocchi NC e sull’altro la grafica o l’indicazione di stato.Quest’ultima, sempre visibile durantel’esecuzione del programma, informasulla posizione dell’utensile, sulprogramma in corso, sui cicli attiviecc., specificando anche i tempi di lavorazione attuale.

TNC 620: il controllo numericodi HEIDENHAIN che innova la tradizione

Pratico e compatto, è indicato per l’impiego su fresatrici,alesatrici e foratrici universali per produzioni singole e di serie

Il controllonumerico TNC 620,grazie alla semplicità di comando, è facilmenteprogrammabileanche dagli operatorimeno esperti


Pannello di comando funzionale

Orientato alla programmazione inofficina, così come tutti i TNCHEIDENHAIN, il pannello di comandoha una disposizione di tastiestremamente razionale, pensata perfacilitare l’immissione delprogramma. Le funzioni, alcune dellequali disponibili anche in softkey,sono rese chiaramente identificabilida simboli autoesplicativi o sempliciabbreviazioni.

Lavorazioni ripetitive: cicli orientati

alla pratica per semplificarle

TNC 620 agevola gran parte dellelavorazioni in officina con cicliappositamente concepiti,memorizzando le lavorazioniripetitive e frequenti checomprendono diverse fasi operative.I cicli di lavorazione standard perforatura e maschiatura (con e senzacompensatore) possono venireintegrati con altri per filettatura,alesatura e tornitura. Sono previstianche cicli per maschere di fori(cerchio e serie di fori) e cicli difresatura per spianatura di superficipiane, svuotamento e finitura ditasche, scanalature e isole.Per l’esecuzione di tasche sono digrande utilità i cicli SL (SubcontourList), che permettono di adottare ladescrizione profilo per diverseoperazioni di lavorazione cheimpiegano utensili differenti. Per la lavorazione possono esseresovrapposti fino a dodici profiliparziali. Per la sgrossatura, TNC 620 tieneconto del sovrametallo di finiturasulle superfici laterali e di base e,dovendo usare più utensili, riconoscele superfici non lavorate, così dapoterle trattare in modo mirato conutensili più piccoli.

Per misurare e controllareautomaticamente i pezzi, l’operatorepuò affidarsi a cicli di tastatura che,così come quelli di lavorazione,

vengono facilmente immessi nel programma.Grazie al dialogo con testo in chiaroHEIDENHAIN, la grafica mostrapasso dopo passo, in modointerattivo, le diverse operazioni daeseguire e si rivela particolarmenteutile nell’esecuzione di componentinon quotati a norma NC con la potente programmazione FK.

Riutilizzo degli elementi

programmati del profilo

La conversione delle coordinate è la soluzione di TNC 620 che consentedi utilizzare in punti diversi del pezzoun profilo già programmato, mamodificato per posizione ograndezza. Ruotare il profilo,ingrandirlo, ridurlo, rappresentare inspeculare il sistema di coordinate,spostare il punto zero, sono tutteoperazioni rese più facili da TNC 620.

Collegamento in rete

TNC 620 può essere integrato in retie collegato a PC, posti diprogrammazione e altre memorie

dati. Senza alcun softwarecomplementare comunica con i server NFS e reti Windowsutilizzando il protocollo TCP/IP. I tempidi trasferimento dei dati sonobrevissimi: 100 Mbit/s. I programmitrasmessi, salvati nella memoriainterna di TNC 620, vengono eseguitia velocità elevata.

Una grafica raffinata a supporto

dell’operatore

La grafica bidimensionale di TNC 620rende più sicura la programmazione.Sullo schermo viene visualizzatocontemporaneamente ognimovimento di traslazioneprogrammato.Un test grafico, una volta creato ilprogramma NC, ancora prima dellalavorazione vera e propria del pezzo èin grado di simularla graficamente,rappresentandola in diversi modi:• vista dall’alto con differenti livelli

di profondità;• tre proiezioni (come nel disegno

del pezzo);• visualizzazione 3D.


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TNC 620, grazie ai tasti funzione dedicati, rende più sicura la programmazione. Lo schermo permette di visualizzare contemporaneamente ogni movimento di traslazione programmato


Eventuali errori logici nel programmaNC vengono controllati prima delposizionamento del pezzo sullamacchina. Suggerimenti sulla causadegli errori e sulla loro risoluzionefacilitano la ricerca evitando tempi di inattività.I dettagli possono essere ingranditie viene indicato il tempo dilavorazione calcolato in ore, minuti e secondi.

Gestire con facilità le applicazioni

complesse

Anche quando ci si trova di fronte afunzioni particolamente complesse,TNC 620 è all’altezza dellasituazione, permettendo, peresempio, l’orientamento del piano di lavoro intorno a uno o più assirotativi. Il programma di lavorazione,con la consueta semplicità, vienecreato nel piano principale(solitamente X/Y). Grazie a cicli speciali anche lalavorazione di profili, scanalature e gradini presenti sullo sviluppo di un cilindro, non rappresenta un problema.In caso di lavorazione simultaneacon un massimo di cinque assi, lefunzioni speciali vengono in aiuto e,grazie a calcolo preventivo dinamicodel profilo e algoritmi per la

definizione della traiettoria, ègarantita l’elevata qualità dellasuperficie dei pezzi.

Universale e digitale

Design dell’hardware compatto e all’avanguardiaL’unità logica MC per i controllinumerici digitali HEIDENHAIN èsempre stata accanto all’unità diregolazione CC, nel quadro elettrico.Ora, invece, trova spazio nel pannellodi comando posto sul retro delgrande schermo ergonomico. Ci si lascia alle spalle il cablaggiocomplesso che appartiene ormai alpassato. L’unità di regolazione CC,ancora nel quadro elettrico, ècollegata ai moduli di potenza conl’interfaccia PWM.

HSCI: alta tecnologia per grandivantaggiUnità logica, unità di regolazione ealtri componenti del sistema dicontrollo HEIDENHAIN si avvalgonodella nuova e potente interfacciaHSCI (HEIDENHAIN Serial ControllerInterface), nuovo protocollo in temporeale firmato da HEIDENHAIN perFast Ethernet. Il sistema ha

caratteristiche eccellenti, in grado di assicurare estrema precisione e qualità superficiale affiancate da velocità di traslazione e altaaffidabilità.HSCI, insieme all’interfaccia persistemi di misura puramente digitaleEnDat 2.2, unisce alta tecnologia agrandi vantaggi:• cablaggio più semplice;• messa in funzione più intuitiva;• svariate possibilità di diagnosi;• maggiore immunità ai disturbi.

Processore IntelPer il programma NC e PLC vieneimpiegata come supporto dimemoria una scheda Compact Flashche, essendo ancora più insensibilealle vibrazioni meccaniche, è ottimaleper garantire la sicurezza dellamemorizzazione dei dati. L’interfacciaFast Ethernet integrata di seriepermette una facile connessione delTNC alla rete aziendale, rivelandosiutile per la trasmissione dei dati.Grazie all’interfaccia USB, le unità di immissione, visualizzazione e supporti per lo scambio di datipossono essere collegate a TNC 620.


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Sistemi di tastatura in 3D

Funzioni di allineamento,misurazione e controllo sonoautomatizzate in combinazioneai cicli di tastatura di TNC 620. I sistemi di tastatura 3D,montati direttamente nelportautensili dal costruttoredella macchina, sono dotati, aseconda del tipo di macchina,di diversi coni di serraggio. Gli stili con sfere di tastatura inrubino sono disponibili indiversi diametri e lunghezze.

La nuova soluzione hardware: collegamento universale e digitale dei diversi componenti del controllo numerico



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I visualizzatori di quote HEIDENHAINfanno scoprire il piacere dirisparmiare tempo. Un vantaggioreso possibile grazie a una serie dicaratteristiche mirate a garantirerapidità e sicurezza incrementando,nel contempo, la produttività dimacchine utensili manuali. Si assicura un aumentodell’accuratezza dimensionale deipezzi prodotti, così come la massimapraticità. Un monitoraggio delprofilo, che indica se l’utensile operaentro determinate tolleranze limiteselezionate, si confermaparticolarmente utile per lavorazionidi fresatura e tornitura 2D.

Tutto in vista sul display grafico

I visualizzatori della serie ND 500sono dotati di display grafico.L’operatore sperimenterà lacomodità di poter disporre, oltre chedei valori di posizione, anche di unaserie di ulteriori informazioniparticolarmente utili: origine,utensile, avanzamento, tempi dilavorazione, unità di misura,modalità di visualizzazione. L’ottima leggibilità del display, cheriporta in modo chiaro le posizionisulla base dell’origine selezionata,riduce notevolmente gli errori dilettura rendendo ancora piùaffidabile la lavorazione. Per quantoriguarda la definizione delle funzioni,le istruzioni con testo in chiaro e lamaschera di guida supportanovalidamente l’operatore.

Accesso veloce alle funzioni

I tasti funzione permettono diselezionare in modo rapido e direttotutte le funzioni principali. I datirichiesti vengono inseriti grazie aisoftkey con informazioni localizzatecon testo in chiaro. Di facile accesso anche il calcolatoretascabile integrato: è sufficientecalcolare le posizioni complesse e,

quindi, confermare direttamente il valore ottenuto sul display.

Visualizzazione percorso residuo

L’indicazione del percorso residuo èdi fondamentale importanza permigliorare la produttività esemplificare il lavoro: è sufficienteinserire la quota da raggiungere perfar sì che il visualizzatore indichi la

Visualizzatori di quote:scende in campo la serie ND 500 di HEIDENHAIN

Rappresenta la soluzione ideale per qualsiasi macchina utensilemanuale. Operazioni rese più semplici dal supporto datoall’operatore. Fresare, forare e tornire non sono più un problema

Il visualizzatore di quote ND 500, grazie al display grafico,agevola l’operatore durante le fasi di lavorazione


quota residua e mostri graficamentela direzione nella quale occorreeseguire la traslazione. Questafunzionalità è particolarmente utilequando ci si trova di fronte a pezzicomplessi.In modalità operativa di fresatura si tiene conto anche del raggioutensile nel piano di lavoro (R+ o R-).

Somma per assi longitudinali

In modalità tornitura si può usufruiredi una doppia possibilità di visualizzazione:

• visualizzazione singolo, dove le indicazioni delle posizioni si riferiscono al punto zeroimpostato per ciascuna slittaassiale;

• visualizzazione somma, per tornicon doppia slitta. La posizioneviene ottenuta sommandoalgebricamente la posizione delledue slitte longitudinali. Questafunzionalità permette divisualizzare la posizione assolutadell’utensile riferita all’originepezzo senza ricorrere a calcoli.


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Visualizzazione percorso residuo: traslazione verso il punto 0

Sistemi di misura lineari LS 328C/LS 628C: grande accuratezza e una costruzione robusta per un impiego

che dura nel tempo

Al sistema di misura lineare è affidato il compito di rilevare l’esatta posizione di un asse direttamente sullaslitta, senza che il risultato di misura possa subire influenze dovute al gioco di elementi di trasmissione o all’errore passo vite. Naturalmente, accuratezza della misurazione e qualità della riga graduata vanno dipari passo. I sistemi di misura lineari HEIDENHAIN sono dotati di righe graduate DIADUR, che assicuranoprecisione elevata. Questi sistemi di misura danno anche garanzia di robustezza e resistenza alle vibrazioni.Riga e unità di scansione sono protette da trucioli, polvere e spruzzi d’acqua da un carter in alluminio,chiuso verso il basso da guarnizioni a labbro elastiche. La scansione fotoelettrica delle righe graduatefunziona in assenza di contatto. In questo modo evita di essere soggetta a usura nel tempo.È sufficiente allineare la riga in diversi punti rispetto alla guida della macchina e il montaggio è fatto, in modo semplice e veloce. Per l’allineamento della riga si possono utilizzare bordi o punti di battuta.Distanza tra alloggiamento e unità di scansione sono facilmente regolabili, assicurandosi anche il rispettodelle tolleranze laterali, tramite il dispositivo di bloccaggio per il trasporto o con il calibro di montaggio per LS 328C/LS 628C. Il cavo di collegamento si allaccia a innesto alla base di montaggio e, in caso di danneggiamento durante il funzionamento estremo in officina, può essere sostituito senza il fastidio di dover smontare il sistema di misura. È possibile ordinare il cavo di collegamento nella lunghezza desiderata.


Sagome di fori

Corone di fori (circonferenzacompleta o archi di circonferenza) e serie di fori realizzabili conimmediatezza, svincolati dallanecessità di dover eseguire troppicalcoli. Una volta inserite le dimensioni geometriche e il numero dei fori del disegno, i visualizzatori della serie ND 500determinano, sulla base di dati, le coordinate dei singoli fori nel piano di lavoro. Il display grafico rivela tutta la sua funzionalità proprio in questotipo di lavorazione dal momento

che tutte le maschere di fori, ancora prima della lavorazione,possono essere visualizzate e testate attraverso la lororappresentazione grafica.

Informazioni a portata

di mano

Durante tutte le fasi di lavorazionel’operatore viene costantementesupportato dalla guida integrata chefornisce ogni informazionenecessaria. Sarà sufficiente premere il softkeyGUIDA e sullo schermo delvisualizzatore di quote comparirannotutte le indicazioni relative allaprocedura in esecuzione. Un’ulteriore serie di informazionipuò essere visualizzata attraverso il softkey LISTA DI ARGOMENTI.

Montaggio

I visualizzatori di quote della serieND 500 possono essere fissati allamacchina direttamente dalla base di supporto oppure attraverso un braccio snodabile. In entrambi i casi, i componentinecessari a eseguire l’operazionesono inclusi nella fornitura standarddel visualizzatore e permettono la regolazione e l’orientamento del display.


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Visualizzazione singolo e somma per torni con slitta longitudinale e superiore

La presenza di un braccio snodabile consente di fissare i visualizzatori di quoteND 500 alla macchina. Naturalmente è possibile fissarli anche direttamente dalla base di supporto


La svolta che perfeziona le prestazioni degli encoderinduttivi


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Le nuove serie ECI/EQI 1100 e ECI/EQI 1300 di HEIDENHAIN sono state rese meccanicamente compatibili con i resolvermaggiormente diffusi e si adattano alle più diverse esigenze

È stato fatto un passo avanti nelcampo degli encoder induttivi. Le serie ECI/EQI 1100 e ECI/EQI 1300 di HEIDENHAIN, infatti,sono ora disponibili in versionimeccanicamente compatibili con i più diffusi modelli di resolver. A seconda del tipo di applicazione o di accuratezza richiesta, è quindipossibile utilizzare un encoderassoluto induttivo o ottico comealternativa a un resolver.

Gli encoder serie ECI/EQI 1100 coninterfaccia EnDat 2.1, grazie a unperfezionamento della scansioneinduttiva consentono anche unaumento della risoluzione assolutanel giro da 16 a 18 bit (262.144 valoridi posizione giro); gli encoder serieECI/EQI 1300 con interfaccia EnDat 2.1 consentono unarisoluzione assoluta nel giro pari a 19 bit (524.288 valori di posizionegiro). Grazie a queste innovazioni,l’azionamento può beneficiare di una

migliore regolazione dell’anello dicontrollo.L’utilizzo di azionamenti abbinati aencoder anziché a resolver offremigliori prestazioni in termini diaccuratezza di posizionamento,stabilità della velocità e dinamica diregolazione. Questo si ottiene graziea una maggiore ampiezza della bandapassante e a un numerosensibilmente maggiore di periodi delsegnale per la costruzione del valoredi posizione nel giro singolo. Il valoredi posizione è già fornito dall’encoderattraverso un’elettronica integrata e

trasmessa come informazionedigitale pura all’elettronica successivatramite la veloce interfaccia datiEnDat; come opzione, il valore diposizione può essere trasmessoanche come segnale analogicoincrementale 1VPP.

Una EEPROM read & write,avvalendosi di un’interfacciasincrono-seriale, fornisce i parametriutente, utilizzabili in ogni momentoper l’autoconfigurazione automatica.La tecnologia multigiro reale rendesuperfluo effettuare un ciclo dihoming dopo un calo di tensione oun riavvio, oppure ricorrere ai sistemia battery back-up che richiedonomanutenzione regolare. I parametri di allarme e di diagnosi, presentinell’interfaccia EnDat, assicuranoun’elevata funzionalità dell’encoder.Nei nuovi encoder serie ECI/EQI 1100 e ECI/EQI 1300risultano immediatamente evidentel’estrema praticità di montaggio el’idoneità d’impiego in applicazioni aelevata affidabilità e robustezza.

L’impiego di azionamentiabbinati aencoder anzichéa resolver offreun sensibilemiglioramentodi accuratezza diposizionamento,stabilità dellavelocità e dinamica di regolazione

Negli encoderECI/EQI 1100 eECI/EQI 1300 risultaevidente l’estremapraticità di montaggio e l’idoneità per applicazioni a elevata affidabilitàe robustezza



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HEIDENHAIN, oltre alla qualità,garantisce sicurezza in qualsiasicircostanza

Regole e disposizioni di leggerichiedono una sempre più strettaosservanza di quei requisiti capaci digarantire come prima cosa la tuteladelle persone e, in seconda battuta,la salvaguardia di beni materiali edell’ambiente. Concordemente congli standard di sicurezza e con lanormativa nazionale ed estera,attribuiscono una sempre maggiorimportanza al fattore protezione nellarealizzazione di macchine e impiantitendendo verso la minimizzazione o,meglio ancora, l’eliminazione deirischi che potrebbero verificarsi incondizioni di esercizio più o menoottimali di macchine e impianti.Diventa quindi indispensabile lapresenza di sistemi di misura diposizione.Il crescente impiego di processori e sistemi programmabili hacomportato una rielaborazione della norma EN 954-1, relativa aimacchinari. Ormai obsoleta rispettoai nuovi requisiti, è stata inglobatanella successiva EN ISO 13 849.Sono stati inclusi anche l’affidabilitàdei componenti e dei codiciprogrammabili secondo la IEC 61 508e gli standard sui prodotti da essaderivati, quali la IEC 62 061 per gli azionamenti elettrici.

La presenza di assi mobili costituisceun potenziale pericolo nellacostruzione di macchine e impiantidato che le funzioni di sicurezzafondamentali sono sempre più

integrate direttamentenell’azionamento. Per questa ragionela trasmissione dei valori di posizioneda un sistema di misura verso ilcontrollo numerico dell’azionamentodiventa preferibilmente digitale eoccorrono sistemi elettronicicomplessi sia nel controllo numericodell’azionamento, sia nei sistemi dimisura destinati al precisorilevamento della posizione. L’attualefunzionalità di macchine e impianti e gli elevati requisiti di sicurezzaprescritti nelle nuove norme,richiedono sistemi di misura diposizione con soluzioni

completamente innovative per leapplicazioni orientate alla sicurezza.

La generazione di valori di posizioneridondanti prevede attualmentediverse soluzioni. Un sistema reale adue canali è il risultatodell’installazione di due sistemi dimisura per ogni asse. Ragioni dicosto rendono però auspicabile unasoluzione con un solo sistema dimisura di posizione. Se fino a orasono stati impiegati a tale scoposistemi di misura analogici consegnali seno/coseno, il futuro delleapplicazioni orientate alla sicurezzavedrà scendere in campo soluzioni a encoder singolo, capaci di una determinazione ridondante del valore di posizione sulla base di una trasmissione puramenteseriale dei dati.I sistemi di misura di posizione di sicurezza HEIDENHAIN

Dalla crescente richiesta di sicurezza contro i rischi nasce una straordinaria innovazione: introdotti i primi sistemi di misuradi posizione EnDat 2.2 per applicazioni di sicurezza secondo la categoria SIL-2

Sistema globale di azionamentosicuro


rappresentano la soluzione ideale:grazie all’interfaccia EnDat 2.2,puramente seriale, sono supportati i sistemi a encoder singolo perapplicazioni di sicurezza a norma EN 13 849 o IEC 61 508. D’ora in poi,anche nelle applicazioni di sicurezza,sarà possibile sfruttare tutti i vantaggidella trasmissione seriale dei dati.

Sistema di misura di posizione:

principio d’avanguardia e garanzia

di alta sicurezza

Le norme DIN EN ISO 13 849-1 eDIN EN IEC 61 508, in base alle qualisono testati i sistemi di misuraHEIDENHAIN per applicazioni disicurezza, propongono una diversavalutazione dei sistemi orientati alcontrollo dei rischi. Non ci si limita

più alla stima della struttura delsistema, ma si considera anche lapossibilità di guasto di elementicostruttivi o sottosistemi. I costruttori

di impianti di sicurezza, trovandosi adover realizzare sistemi completi,sono avvantaggiati da questaconcezione modulare che


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Tanti i vantaggi che, a fronte di un ingombrominimo, l’interfaccia EnDat 2.2 offre ai sistemi di misura:• Cablaggio semplice e compatto

L’elevata risoluzione interna dei segnali di misurarappresenta un punto di forza dei sistemi di misuraEnDat 2.2. I segnali incrementali supplementari nondevono più essere trasmessi, dal momento che latrasmissione puramente digitale rende già sufficienticavi con schermatura semplice e pochi fili. Iconnettori risultano quindi più compatti e di facileinserimento, mentre i diametri ridotti dei caviconsentono raggi di curvatura inferiori. Oltre ai valoridi posizione, l’interfaccia EnDat 2.2 trasmette altreinformazioni come, per esempio, la temperatura delmotore, eliminando così linee separate.• Incremento dell’immunità ai disturbi

L’immunità ai disturbi risulta essere nettamentemigliorata grazie alla trasmissione puramentedigitale dei valori di posizione. Gli influssielettromagnetici sul cavo di collegamento trasistema di misura e controllo numerico non siripercuotono più sulla precisione di posizionamento.• Messa in funzione agevolata

I sistemi di misura dotati di interfaccia EnDatdispongono di una targhetta elettronica, essenziale

per semplificare la messa in funzione. L’encoderstesso, tramite l’interfaccia EnDat, può richiamare,dopo averle memorizzate, tutte le principaliinformazioni, per esempio tipo di sistema, periodidel segnale, valori di posizione al giro, formato ditrasmissione dei valori di posizione, senso dirotazione, velocità di rotazione massima ammessa,accuratezza in funzione della velocità di rotazione,avvertimenti e allarmi, numero di identificazione e diserie. In un’area di memoria definibile a piacere sonoarchiviate le informazioni OEM, per esempio la“targhetta elettronica” del motore, in cui è installatoil sistema di misura con indicazione del tipo dimotore, correnti massime ammesse ecc.

EnDat 2.2: tante funzioni in poco spazio

Sistema di misura di posizione di sicurezza



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permette di far affidamento susottosistemi già qualificati. I sistemidi misura di posizione di sicurezzacon trasmissione puramente serialedei dati tramite EnDat 2.2 soddisfanopienamente tale esigenza.

In un motore sicuro, il sistema dimisura di sicurezza determina unsottosistema di questo tipo ed ècomposto da encoder con modulo ditrasmissione EnDat 2.2, linea ditrasmissione con comunicazioneEnDat 2.2 e cavo, modulo diricezione EnDat 2.2 con funzione disorveglianza. Passando dalla teoria alla pratica,l’utilizzo del sistema completo“azionamento sicuro” offre garanziesu più fronti: • sistema di misura di posizione di

sicurezza; • controllo numerico orientato alla

sicurezza (incluso master EnDatcon funzioni di sorveglianza);

• modulo di potenza con cavo dipotenza del motore e il motore;

• connessione meccanica trasistema di misura e motore.

Sistema di misura di posizione

integrato nell’applicazione

Un accoppiamento meccanico e uncollegamento elettrico connettono ilsistema di misura di posizione alsistema principale. L’accoppiamentomeccanico del sistema di misura al

motore è affidato al collegamentodell’albero e al giunto, entrambipredefiniti dalla geometria dellostrumento. L’integrazione elettrica èrealizzata mediante collegamento delmaster EnDat con funzioni disorveglianza nel controllo numericosicuro. Tenendo conto delle misure diimplementazione predefinite ilsistema di misura di posizionesicuro, come sottosistema conrelative probabilità di guasto, puòessere integrato nella valutazione disicurezza del sistema completo delcostruttore di impianti e motori.

Valore di posizione trasmesso con

EnDat 2.2

Il sistema di misura di posizionefonda la propria idea di sicurezza su:• due valori di posizione indipendenti

generati nell’encoder; • bit di errore supplementari che

vengono trasmessi tramite ilprotocollo EnDat 2.2 al masterEnDat.

A questo fanno capo diverse funzionidi sorveglianza che consentono dirilevare guasti nel sistema di misurae durante la trasmissione. Viene peresempio eseguito un confronto fra idue valori di posizione. Il masterEnDat predispone quindi per ilcontrollo numerico sicuro due valoridi posizione e bit di erroreindipendenti tramite due interfaccedel processore. Al controllo

numerico, inoltre, è affidato ilcompito di monitorare la funzionalitàsia del sistema di misura di posizionedi sicurezza, sia del master EnDatcon test ad attivazione periodica.L’architettura del protocollo EnDat 2.2 permette la messa in attodi informazioni e meccanismi dicontrollo rilevanti per la sicurezza inbackground. Infatti, le informazioniimportanti per la sicurezza vengonomemorizzate in cosiddetteinformazioni supplementari, che ilcontrollo numerico può richiedere aogni ciclo di interrogazione inaggiunta alla posizione vera epropria. L’architettura del sistema di misura secondo IEC 61 508 è del tipo testato a un canale.

Sistema di misura di posizione:

impiego a tutto campo

HEIDENHAIN ha ideato sistemi dimisura di posizione di sicurezza cheè possibile utilizzare come sistemi aencoder singolo nelle applicazionicon categoria di controllo SIL-2. A tale proposito si può usufruiredelle funzioni del sistema di misuradi posizione sicuro anche per leseguenti funzioni di sicurezza delsistema completo: spegnimentosicuro, arresto controllato sicuro,incremento limitato sicuro, velocitàlimitata sicura, accelerazione limitatasicura, velocità ridotta sicura,posizione limitata sicura,disinserimento coppia sicuro.

L’integrazione del sistema di misuradi posizione sicuro nella concezionedi sicurezza di un motore o di unamacchina, prevede la presa in esamedi determinate restrizioni predefinitedalle norme. Pertanto, il controllonumerico sicuro deve per esempiocomandare le due interfacce masterEnDat tramite due interfacceindipendenti, per esempio duediversi microprocessori. In caso dierrore il CN passa in uno stato sicuro.Il CN sicuro centra il proprio

La trasmissionepuramentedigitalegarantisce un incrementodell’immunità ai disturbi

Incrementale

Assoluto



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funzionamento sull’analisi dei valoridi posizione e dei bit di errore tra iquali, a seconda della funzione disicurezza richiesta, rientrano peresempio il monitoraggio dell’erroredi inseguimento, la sorveglianza diarresto o anche il confronto tra idue valori di posizione. Anche i testdi efficacia nel master EnDat e nelsistema di misura devono essereavviati dal controllo numerico. In talcaso i bit di errore vengonosottoposti a dinamica forzata, ossiaintenzionalmente attivati e, quindi,viene sottoposta ad analisi lareazione che ne consegue. È fondamentale che, in caso dierrore, il controllo numerico assumauno stato sicuro. La reazione che ilcontrollo numerico sicuro attiva incaso di rilevamento di errori dipendedall’applicazione ed è pertanto parteintegrante della concezione delcostruttore del motore o del CN.

HEIDENHAIN è il primo produttoredi sistemi di misura di posizionesicuri da impiegare in applicazioniorientate alla sicurezza sulla base diuna trasmissione dati puramenteseriale con interfaccia EnDat 2.2.Si tratta di un grande passo avanti infavore dei costruttori di macchine eimpianti che, anche nelleapplicazioni di sicurezza, possonoora approfittare di tutti i vantaggidella trasmissione dati seriale. Si va dall’ottimizzazione dei costi allepossibilità diagnostiche, dalla messain servizio automatica alla rapidaformazione del valore di misura, perla quale l’integrazione HEIDENHAINoffre totale supporto. Per copriretutti i casi applicativi, oltre aitrasduttori rotativi già disponibili, èprevisto un impiego futuro dellasoluzione descritta anche per isistemi di misura lineari e angolariassoluti con EnDat 2.2.

Ulteriori informazioni:www.endat.de

Segnale e regolazione per la massima sicurezza: in entrambi i casi la qualità è eccellente

I primi trasduttori rotativi “sicuri” della serie ExN 400 ed ExN 1300sono al momento utilizzati per motori elettrici in possesso di requisitistraordinariamente elevati. Anche in condizioni di impiego estremevengono richieste affidabilità difunzionamento e sicurezza ditrasmissione dei dati di misura.La scansione ottimizzata (contraccia assoluta codificata inseriale) soddisfa tali esigenze. Inuovi encoder rotativi, infatti, siavvalgono di scansionefotoelettrica single-field e diun’elettronica di valutazione.Tali accorgimenti permettonoun’eccellente qualità dei segnalidi scansione e una sensibilitànotevolmente ridotta allacontaminazione, consentendo quindi elevata interpolazione con qualitàdi regolazione ottimizzata. Tracce di olio provenienti dal cuscinetto,polvere dai freni, gas dalle condutture del motore, rischiano dicontaminare gli encoder montati su servomotori. La resistenza allecontaminazioni nella zona di scansione è invece di primaria importanzaper la qualità del segnale e del controllo del drive. In questi casil’utilizzo delle nuove elettroniche di valutazione e scansione migliorasignificativamente l’affidabilità.I segnali sorgenti sono processati direttamente e convertiti ininformazioni digitali. La scansione ottimizzata e la compensazioneinterna migliorano la qualità del segnale interno x4 o x5, il che rendepossibile nel chip un’interpolazione a 14 bit affidabile. La stessascansione single-field, priva di compensazione del segnale, riducel’errore di interpolazione del 50%. Questo elimina elaborazionicomplesse e costose nell’elettronica successiva e conduce a unatrasmissione difficilmente influenzata da rumori esterni. La combinazione tra scansione e elettroniche di elaborazione con la funzione integrata Safety Technology spicca tra le soluzioni offertedal mercato. Una qualità del segnale migliorata e una riduzionedell’influenza delle variazioni di temperatura permettono di aumentarele prestazioni del control loop e di ridurre le fluttuazioni della velocità.L’interpolazione e la formazione del valore di posizione nel trasduttorerotativo consentono una trasmissione sicura puramente digitale deidati a tutto vantaggio dell’elettronica successiva. Nonostante leinnovazioni, le dimensioni dei trasduttori rotativi sono invariate, néoccorrono modifiche meccaniche dei collegamenti ai motori.



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I nuovi S4000R, risultato di unattento e rigoroso lavoro diingegnerizzazione mirato a ridurre itempi e i costi di retrofit, pur avendoprestazioni simili a quelle dei CNCS4000 si avvalgono di caratteristichehardware specifiche.

L’unità video/tastiera, completamenterinnovata, offre un display LCD a

colori da 15 pollici con touch

screen e tastiera integrata.L’ampiezza dello schermo assicuraun’eccellente visibilità e il touchscreen consente di velocizzarel’operatività a bordo macchina. L’unità centrale, dotata di unastruttura rack con sviluppo orizzontalecome quella usata sui CN digenerazione precedente, permetteuna semplice e veloce collocazione

all'interno dell’armadio elettrico giàpresente sulla macchina.Sia l’unità video/tastiera sia l’unitàcentrale si caratterizzano per lacompatibilità dimensionale con icontrolli numerici precedenti,assicurando minimi interventi diadattamento sulle macchine utensilida retrofittare.

Proseguendo nella tradizione Selca, iCNC S4000R operano in ambienteWindows XP e hanno una potentearchitettura bi-processore:

• CPU PC per la gestionedell’interfaccia operatore e deisistemi esterni CAD/CAM;

• CPU Motorola per il controllo intempo reale della macchinautensile.

Nella loro configurazione base sonodotati di memoria RAM da 256 MB,hard disk S-ATA da 40 GB, scheda direte con software SELNETWIN4000e due porte USB situate lateralmenteall’unità video. Questa ricca configurazione, oltre agarantire un’immediata connettivitàdel CNC tramite la scheda di rete e leporte USB, consente di editare,utilizzare e immagazzinare programmidi grandi dimensioni, installare diversimoduli opzionali e sfruttare a bordomacchina tutte le più evolutefunzionalità di programmazionetipiche dei CNC Selca.

Per soddisfare qualsiasi necessità diretrofit, i CNC S4000R sonodisponibili in tre diversi modelli:

• S4045PR, ideale per il retrofit dellemacchine più sofisticate chenecessitano delle funzioni TCPMcontinuo su quattro o più assi;

• S4045R, adatto al retrofit di quasitutte le macchine utensili destinatealla lavorazione di stampi o nellameccanica generale;

• S4040R, ottima soluzione permacchine che lavorano in rete consistemi CAD/CAM e nei casi in cuinon sono richieste al CNC funzionidi programmazione tridimensionaleevolute.

I tre modelli sono disponibili solo inversione analogica e possono essereallestiti in diverse configurazioni.

Vi presentiamo i nuovi CNC Selca S4000 Retrofit

I controlli numerici Selca S4000 Retrofit rispondono a tutte le esigenze di retrofitting delle macchine utensili. Grandi prestazioni a fronte di tempi e costi ridotti

Per soddisfare le diverse necessità di retrofit, i CNC S4000R sono disponibili in trediversi modelli

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Avanguardia nelle lavorazionicon la fresatura planetaria sui CNC S4000

La fresatura planetaria è un innovativo sistema di fresatura dei CNC Selca S4000 in grado di combinare il notevole volume di truciolo asportato con la fresatura ad alta velocità

Prima di addentrarci nellaspiegazione di tutte le caratteristichedella fresatura planeria nei CNCSelca S4000, è necessaria unabreve introduzione.Nella fresatura tradizionale l’utensileentra nel pezzo con un moto diavanzamento rotatorio e asporta ilmateriale seguendo il principio fisicodella deformazione del materiale,che diverrà truciolo per effetto delloschiacciamento del tagliente sulpezzo. Conseguenza di questa modalitàtradizionale di fresatura, quandol’utensile (parliamo di una fresacilindrica normale a rotazione oraria)viene condotto in pieno nel pezzo, èl’inevitabile scontro con una serie diproblematiche:

• surriscaldamento dell’utensile edel pezzo, perché la fresa è in fasedi entrata in pieno nel materialecon una fascia di contatto di 180°utensile/pezzo. Tale fase, sebbeneconsiderata neutra, è criticapoiché il materiale viene asportatoin fase discorde: il tagliente entrain presa e inizia a formare iltruciolo strisciando il taglienteverticale nel pezzo. La massimasezione del truciolo si ottienequando il tagliente ha compiutouna rotazione di 90° in sensoorario, per poi diminuire la sezionequando si trova in fase di uscitadal pezzo (il tagliente ha compiutouna rotazione di 180°);

• difficoltà di evacuazione deltruciolo, che è di forma arricciata,voluminoso e pericoloso sepizzicato dal tagliente in fase diritorno, cosa questa inevitabile se

si affrontano grandi profondità dipassata;

• maggiore richiesta di potenza al mandrino se si esegue unafresatura in pieno e non su fascia.

I CNC Selca S4000 sono particolarmente apprezzati per il loro mix tra prestazioni,funzionalità e semplicità del linguaggio di programmazione



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Per ovviare a questi inconvenienti iprovvedimenti sono:

• step in Z moderati o ridotti infunzione dei dati di lavoro degliutensili;

• impiego di liquidi lubrorefrigeranti,laddove possibile, spinti ad altapressione quali attenuantidell’insorgere del calore e fontiveicolari di allontanamento deitrucioli con conseguenze di shocktermici.

La risposta dei CNC Selca S4000alle problematiche sopra esposte èla fresatura planetaria, un modonuovo di condurre l’utensile in pienonel pezzo a grandi profondità dipassata senza sollevare i problemisopra esposti.

Con l’avvento di nuove tecnologiecostruttive presenti sulle macchinemoderne e con utensili chesopportano velocità di taglio sempremaggiori – grazie alle combinazioni dirivestimenti superficiali in grado difornire alta resistenza all’usuramantenendo inalterata la tenacitàstrutturale dell’utensile stesso – èpossibile condurre un utensile nelpezzo ad alta profondità di passata

(anche fino a 1,5 - 2 volte il diametro).Questo senza che subentrisurriscaldamento del pezzo edell’utensile e, grazie all’entrata ingioco dell’alta velocità, con trucioli di piccola dimensione.

Il principio alla base della fresaturaplanetaria è semplice: l’utensileruota su se stesso ad alta velocità eil moto di avanzamento, che nellafresatura tradizionale è solo di tipolineare, si scompone in lineare con

piccole traiettorie circolari.

In sostanza la fresa, mentre segue il profilo programmato, orbita lungoun piccolo raggio definito daprogramma, spostando leproblematiche da fresatura in pienoa fresatura di finitura su fascia; inaltre parole, poco materiale lateraleper grandi profondità.

Con la fresatura planetaria, quindi,l’utensile può essere sfruttatomaggiormente per l’altezza deltagliente, cosa che normalmentenon avviene per lavorazioni ripetutein Z, dato che la fresa tende aessere sfruttata solo in punta.Inoltre il volume di trucioli asportatoe la produttività aumentano perchéun’unica passata asporta il volumeequivalente a più passate.Normalmente l’utilizzo di una fresa acandela a quattro taglienti, indicataper finiture, è impensabile per unalavorazione in pieno in profondità nelpezzo: a parte il rumore, che giàevidenzia le difficoltà di taglio, sullaparete rimangono i segni elicoidalidelle vibrazioni generatedall’utensile. Il rimedio tradizionale èricorrere a un utensile a due tagli,così che un solo tagliente siaimpegnato nel pezzo e abbia unvano maggiore per raccogliere il

Effetto della fresatura planetaria sul profilo centrale ingrandito

Effetto della fresatura planetaria nella zona di attacco


truciolo. Con la fresatura planetariatuttavia è possibile utilizzare unafresa a quattro tagli, con indubbivantaggi sia in termini di maggiorerobustezza dell’utensile – per via delnucleo più grosso – sia in termini diavanzamento al giro – sicuramenteminore in una fresa a due tagli – siainfine in termini di asportazione deltruciolo. Infatti benché il vano deisingoli taglienti sia più ristretto,risulta molto più piccolo e flessibileanche il truciolo staccato in fase diorbitazione.La fresatura planetaria può essere

utilizzata sui CNC S4000 su

qualsiasi profilo programmato

in ISO o in Proget2, il linguaggio di programmazione Selca, aperto o chiuso.I parametri inseriti dalprogrammatore definiscono lemodalità di esecuzione in funzionedel diametro fresa, del materiale dalavorare e della profondità di passata.Il codice G preposto all’attuazione diquesta modalità è G4725 e iparametri che seguono servono perottimizzarne la lavorazione:

I: corrisponde al raggiodell’orbitazione (o del cerchietto)percorso dalla fresa (default I1);

J: corrisponde alla distanza in mmtra una orbitazione e l’altra(default J1);

Q: corrisponde al sovrametallo sul profilo (default Q0);

K: imposta un modo di lavorazionedella planetaria, ossia definisceil senso della lavorazioneconcorde o discorde rispetto alsenso di percorrenza del profilo;

K1: l’unione dei cerchietti è fatta a filo pezzo, in modo da avere la lavorazione concorde (defaultK1);

K2: l’unione dei cerchietti è fattadalla parte opposta al filo pezzo,in modo da avere la lavorazionediscorde.

Il codice G4724 chiude la macro e attua il ciclo sul profilo che ècompreso tra G4725 e G4724.

È senz’altro degna di nota l’efficaciadella fresatura planetaria in funzionedel feed rate programmato e deiparametri I e J.

• Il parametro I è responsabile delfeed rate dell’utensile: più ègrande il cerchio, più il feed ratesale, ma si allarga il canale difresatura con conseguente perdita

di tempo. Al contrario, se I ètroppo piccolo, avvengono dellepicchiate dell’utensile nel pezzo.

• Il parametro J è responsabiledell’avanzamento per dente equindi del feed rate di lavoro: più J è grande e più la lavorazionerisulta essere efficiente in terminidi tempo totale di lavoro, ma siaumenta la sezione del trucioloasportato e di conseguenza laforza esercitata sull’utensile.

Il feed rate programmato non vieneeffettivamente mantenuto durantel’esecuzione dei cerchietti ma saràdato da:

dove:

acc è l’accelerazione degli assi dellamacchina impostato nel set updel sistema (accelerazione inlavoro)

R è il valore impostato nelparametro I della G4725

D7 è il valore impostato nel set updel sistema (Moltiplicatoreaccelerazione centripeta permodo G733)

Supponendo di avere impostatoacc:500, I1 e D7=0.75, il feed rateottenuto in lavorazione sarà 1161 mm/min, anche se nelprogramma è stato impostato unfeed rate superiore.

Come dati di partenza, si consiglia diinserire nel parametro I un valore paria 0.1 x raggio fresa e nel parametro Jmettere 1/3 di I.La profondità può essere pari a 1.5 o 2 x D a seconda del materialeda lavorare, del materiale utensile,delle condizioni utensile (sporgenza),della velocità di taglio.Il feed rate programmato deveessere di poco superiore a quellocalcolato con la formula sopradescritta.


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Effetto della fresatura planetaria sul profilo da eseguire F = acc x R x D7 x 6C (mm/min)klllllll


HEIDENHAIN P.A.S.S. - Applicativi

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HEIDENHAIN, ancora una volta,propone una novità che troveretesicuramente utile. Del resto, lanostra filosofia è quella di studiarecontinuamente soluzioni chepossano facilitare e migliorare il vostro lavoro, partendo sempredalle esigenze che riscontratequotidianamente.

Ecco allora che, fondata proprio suquesto principio, dalla versione34049x-04 del controllo HEIDENHAINiTNC 530 si fa strada l’opzionesoftware 46 (Python OEM process).Un nome che, a prima vista, puòapparire curioso ma che nulla ha a che fare con i famosi rettili e con Harry Potter.

La sua origine affonda comunqueradici nel mondo dei media. Il termine Python, in realtà, fa infattiriferimento allo show televisivo della BBC “Monty Python’s FlyingCircus”, che ha influenzato il creatore di questo linguaggio di programmazione.Ormai avrete capito che Python è unlinguaggio di programmazione di altolivello orientato agli oggetti, cherappresenta qualcosa di innovativonel settore.

Il linguaggio Python, tanto per fareun po’ di storia, nasce nel 1989 adAmsterdam, dove il suo creatore,Guido van Rossum, lavorava comericercatore. Il Python è innanzitutto

un linguaggio di script

pseudocompilato. Questo significache, come nel caso del Perl e del Tcl/Tk, ogni programmasorgente necessita di esserepseudocompilato da un interprete. L’interprete, per chi non lo sapesse,è un normale programma che, una volta installato dall’operatoresulla propria macchina, avrà appuntoil compito di “interpretare” il codice

sorgente e di eseguirlo.Quindi, diversamente dal C++, non sarà più presente una fase dicompilazione – un linking chetrasforma il sorgente in eseguibile –ma avremo a disposizione solo il sorgente che viene eseguitodall’interprete.

Chi ha familiarità con il concettoinformatico di “orientato agli

Option 46 (Python OEM process):ultimo nato per iTNC 530

Al via un linguaggio di programmazione ad alto livello orientatoagli oggetti. Vi raccontiamo il motivo delle nostre scelte e tutti i vantaggi che faciliteranno il vostro lavoro

Schema a blocchi che mostra le associazionibasilari quandoPython vieneutilizzato nel iTNC 530

54-61/2008Heid_Riv_Pass_Ap.qxp 5-12-2008 14:36 Pagina 54


oggetti (OOP)”, non faticherà a comprendere cosa significa direche Python supporta le classi,

l’ereditarietà, il polimorfismo

e si caratterizza per il binding

dinamico. Ragionando in termini di C++ è possibile affermare chetutte le funzioni sono virtuali. La memoria viene gestitaautomaticamente e non esistonospecifici costruttori o distruttori.

Detto tutto questo, quali sono,dunque, i principali vantaggi offertida questo sistema?Primo fra tutti e di indiscutibileinteresse è sicuramente la portabilità,grazie alla quale il medesimoprogramma potrà girare senza alcunproblema su una piattaforma Linux,

Mac o Windows, purché vi siainstallato l’interprete.

Se vi state domandando perchéHEIDENHAIN ha scelto Python, la risposta è semplice e senz’altroconvincente: Python è nativo Unix.Si tratta quindi di un “interprete”che, di fatto, è già presente nel

controllo e viene abitualmenteutilizzato dai programmatoriHEIDENHAIN per le normali funzionidel CN. Di conseguenza, l’opzione 46

fa sì che l’interprete diventi

disponibile per il costruttore

della macchina.

Ma non è tutto. Python ha anche il vantaggio di essere un softwarecon licenza GPL in accordo con FreeSoftware Foundation. La proprietà legale appartiene allaPython Software Foundation (PSF), il che permette a chiunque di installare l’interprete sulla

propria macchina e reperire tutte

le informazioni gratuitamente

nell’osservanza dei vincoli GPL (GNU – General Public License:www.gnu.org/copyleft/gpl.htlm). Un altro elemento importante

per inquadrare Python va cercatonella facilità di apprendimento

di questo sistema. Sono sufficienti un paio di giorniperché chiunque, anche i menoesperti, riesca a impararne l’uso e a scrivere le prime applicazioni. In questo ambito assume unafunzione fondamentale la strutturaaperta del linguaggio, priva di dichiarazioni ridondanti ed estremamente simile a un linguaggio parlato.

L’indentazione si presenta con unruolo differente, trasformandosi dastile di buona programmazionestudiato per facilitare la lettura delcodice, in parte integrante dellaprogrammazione stessa. Il suo compito diventa infatti quellodi consentire la suddivisione delcodice in blocchi logici.

Ora che abbiamo risposto alla primadomanda siamo pronti ad affrontarela successiva: a cosa serve il Pythonnel CN HEIDENHAIN?In questo caso la soluzione è un po’più spinosa, dal momento chesarebbe sicuramente più semplicerispondere a un altro tipo diinterrogativo: cosa non è in grado di

fare Python sul controllo numericoHEIDENHAIN?

A livello operativo possiamodelegare a Python diversi compiti:• eseguire calcoli più o meno

complessi, per esempiotrigonometrici o semplicementecon virgola mobile;

• gestire file, scrivere log, cercare valori in tabelle o stringhe in file formato testo, o altro ancora come, per esempio,gestire un cambio utensili con più di quattro magazzini,mentre il software HEIDENHAIN è limitato a un massimo di quattro;

• attivare finestre di pop-up congrafici, tabelle, animazioni, testi,campi di input, pulsanti, ecc.;

• creare addirittura softkey verticali,anche a sinistra dello schermo;

• arrivare a ridisegnarecompletamente l’interfacciagrafica del controllo.

Per realizzare finestre di pop-up o interfacce grafiche in genere, il controllo HEIDENHAIN utilizza la libreria grafica GTK – la medesimache viene impiegata per LinuxGnome – con estensione a Python(PyGTK www.pygyk.org).Come ambiente di disegno graficosuggeriamo Glade(http://glade.gnome.org/).

Per quanto riguarda lo scambio dati

tra PLC e Python, HEIDENHAIN ha

invece realizzato una propria

libreria PyJH che permette lalettura/scrittura di segnali PLC e tabelle HEIDENHAIN (tabelleutensili, tabella motori, ecc.).

Infine, a proposito dell’ambiente di sviluppo e debug, HEIDENHAINpropone il posto di programmazione,disponibile anche in versione demoe liberamente scaricabile dal sitowww.heidenhain.it.

Esempio di applicazione: calcolo del seno di un angolo dato

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Il PC industriale IPC 6110 diHEIDENHAIN è stato concepito inprimo luogo per l’impiego sumacchine utensili dotate di iTNC 530.Ma, sperimentandolo incombinazione al sistema operativoWindows XP Embedded, saltanosubito all’occhio una serie di altreopportunità: pratiche soluzioni di

comando remoto grazie al softwarepreinstallato, gestione di software

supplementare specifico delcostruttore della macchina (peresempio programmi di manutenzionebasati su Windows, software pergestione utensili, interfacce HMIpersonalizzate), server per soluzioniTeleservice. Collegato al controllonumerico iTNC 530, il PC industriale IPC 6110 può essere impiegato

anche come unità di comando

decentrata, il che rende possibilegestire a distanza il CN, per esempiodai posti di manovra.

La concezione di comando cosìadattata consente di lavorare con la medesima sicurezza e praticitàgarantite da un “vero” CN. Il semplice collegamento a iTNC 530è utile anche nel caso di installazionedi software supplementare.

In particolare può essere di grandeaiuto quando occorre richiedereinformazioni dal CN, per esempioprogrammi di elaborazione dei tempidi lavorazione per analisi di produttività, per la gestione dei programmi di manutenzione o per l’invio di messaggi di errore.

Il collegamento di IPC 6110 comeunità di comando decentrata è moltosemplice: necessita solo di alimentazione elettrica,

connessione Ethernet al CN

e immissione dell’indirizzo IP

del controllo numerico (a sceltaanche tramite nome DHCP). Il collegamento Ethernet può esserediretto o, in caso di collegamento di rete supplementare, tramite unoswitch Ethernet separato. Se il PC industriale IPC 6110 ècollegato a un controllo numerico,utilizza il software TNCterminalper connettersi al sistema dicontrollo come unità di comandodecentrata. Allo spegnimento del CN è possibile arrestare ancheIPC 6110, senza intervenireseparatamente.

Scopriamo insieme tutte le opportunità di IPC 6110 e Remo Tools SDK

Un nuovo prodotto, IPC 6110, offre l’occasione per presentare uninteressante esempio applicativo effettuato con uno strumentosoftware da tempo utilizzato con successo: il Remo Tools SDK

Posto di caricamentoutensili: IPC 6110permettel’immissione dei dati utensile


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Attivando il TNC terminal, l’operatoreprende possesso dei comandi dellamacchina da remoto.Contemporaneamente, sul video del controllo appare una finestra di pop-up che indica l’operazioneremota in atto. In questo caso la tastiera del CN è disabilitata. Quando il video di IPC 6110 visualizzail contenuto del monitor di iTNC 530 connesso, la tastieradell’IPC diventa operativa. Oltre ai tasti presenti su ogni PC,sono disponibili quelli di funzionecontrollo numerico:

• tasti modi operativi (Manuale,MDI, Esecuzione singola,Esecuzione continua, Volantino e smarT.NC);

• tasto Programming and Editing; • tasto Test Run;• tasto Program Management

(PGM MGT);• tasti di Help (HELP and ERR);• tasti cursore e GOTO; • tasti specifici per smarT.NC;• CALC, MOD, DEL, ENT, NOENT,

GOTO,END, CE, –/+ special key;• softkey orizzontali e verticali.

Tutto ciò permette di operare sullapostazione IPC 6110 come se ci sitrovasse davanti al CN.

Remo Tools SDK

Tutti i controlli HEIDENHAIN hannosempre avuto un’interfaccia verso ilmondo esterno: mentre i più datatisupportavano solamente l’interfacciaseriale, a partire dai controlli TNC 426/TNC 430 si è aggiunta

come opzione anche la scheda direte Ethernet. In iTNC 530 infine, èdivenuta standard su tutti i modelli.In ogni caso, sia che si utilizzil’interfaccia seriale, sia la scheda di rete Ethernet con protocolloTCP/IP, è possibile trasferire

Caratteristiche di IPC 6110

IPC 6110

Processore Intel Celeron 400 MHz

Memoria 512 MB RAMCFR Compact Flash Memory Card1 GB capacità di memoriaca. 500 MB di memoria disponibile

Video XGA 15”, risoluzione 1024x769

Tastiera ASCIIBlocco di tasti per funzioni TNC (snap-on keys)

Interfacce 1 slot per Compact Flash Card3x USB 1.1 (di cui uno accanto allo schermo)fino a 500 mA in ciascuno1x Ethernet1x RS 232

Alimentazione da 85V a 264V; da 47 Hz a 440 Hz

Consumo 60 W

Raffreddamento Ventilazione integrata

Protezione (IEC 60529) Fronte IP 54; retro IP 20

Peso ca. 7,7 Kg

Software Development Kit

Implementare il protocollo LSV-2 è decisamente semplice, grazie al pacchetto software distribuito daHEIDENHAIN – Remo Tools SDK (Software Development Kit) – dotato di due differenti tipi di componentisoftware: • ActiveX-Control “LSV2ctrl-2.ocx” è un particolare tipo di componente COM. Si accede all’interfaccia di

programmazione dei controlli Active-X attraverso funzioni, proprietà e operazioni direttamentedall’ambiente di sviluppo del software. LSV2ctrl-2.ocx permette in modo semplice e veloce di implementareapplicazioni remote come diagnosi, file management e operazioni DNC. Il mezzo di comunicazione puòessere indifferentemente Ethernet (TPC/IP) o seriale. Questo componente è funzionante solo su TNC e iTNC;

• il componente COM “HEIDENHAIN DNC”, decisamente più potente e complesso del precedente,rappresenta l’evoluzione del prodotto. Offre un semplice e uniforme accesso alle applicazioni e ai serviziWindows, per le funzioni DNC di varie famiglie di controlli del gruppo HEIDENHAIN.

Entrambi i componenti sono indipendenti dal linguaggio di programmazione e basati sulla tecnologia Microsoft®COM. È possibile utilizzare tool di sviluppo per applicazioni in ambiente Microsoft Windows®: VC++, VB e Delphi.



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programmi al CN definiti dallespecifiche del protocollo LSV-2. In passato si poteva comunicare con i protocolli ME e FE, operanti inmodalità file-server, solo con il controllo numerico che, in questocaso, sovraintende allecomunicazioni in modomonodirezionale, con tutta una serieintrinseca di limitazioni. Ora, invece,il protocollo LSV-2 permette direalizzare task di comunicazione piùcomplesse, in modo bidirezionale ebasandosi sullo standard DIN 66019. L’introduzione del protocollo LSV-2 haaperto la strada a un’ampia gamma di funzionalità:

• trasferimento di dati; • gestione file (cancella, copia

e rinomina); • gestione direttori;

• screen dump su PC;• operazioni remote delle funzioni

del controllo: remotaggio delloschermo del CN su di un PCesterno e simulazione dei tasti del controllo;

• operazioni DNC: start e stop ciclo,compreso DNC file transfer;

• diagnosi di eventi TNC (messaggidi errore, pressione dei tasti, ecc.).

È possibile integrare Remo Tools

SDK e IPC 6110? Ecco come fare

Remo Tools SDK e IPC 6110rappresentano i “mattoni” necessariper costruire applicazioni di tipoSCADA (Supervisory Control andData Acquisition).Si pensi, per esempio, a unamacchina utensile dotata di un magazzino Pallet a giostra. iTNC 530 ha una completa

gestione Pallet integrata, con la quale è stata costruita la logica di funzionamento dell’applicazione.

Attraverso la tabella Pallet in“esecuzione continua” o tramiteimpostazioni manuali (attivate da finestra PLC), viene comandatauna richiesta di scarico del Pallet in macchina e un successivo caricodel Pallet selezionato. Il controllo numerico intercetta il comando e lo trasferisce a unaMacro che, attivando le sequenzeopportune, dà il via a una serie dimovimenti di assi e azionamenti di attuatori fino al completamentodell’operazione di cambio. L’area di lavoro e il magazzino

Pallet si troveranno in aree

separate.

La presenza di un pannello operativonella zona del magazzino Pallet daràmodo sia di visualizzare in temporeale lo stato dei Pallet, sia dieseguire le operazioni manuali.

L’immagine a lato rappresenta unesempio di utilizzo di un IPC 6110 e un software scritto in Visual Basicle cui librerie sono state completatecon il Remo Tools SDK. Vengono intercettate in lettura escrittura alcune variabili PLC (Word e stringhe) al fine di riprodurre i movimenti in real-time e inviare i comandi al controllo numerico dalla postazione Pallet.

In questo caso i softkey di IPC 6110sono stati assegnati a specifichetask:• attivazione della connessione

con il controllo numerico;• selezione di Pallet in modo

manuale; • singoli movimenti Pallet (nel solo

modo manuale); • accesso in lettura e scrittura

della tabella Pallet in esecuzionesu CN.

TNCterminal: la videata del CN viene trasferitaintegralmente su IPC 6110

Sinottico eseguito con VB. IPC 6110visualizza un’istruzionedi impianto real-time



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I trasduttori rotativi per motorielettrici necessitano di requisitielevati: nonostante siano spessorichieste condizioni di impiegoestreme, devono infatti garantireaffidabilità di funzionamento esicurezza di trasmissione dei datimisurati. Il principio di scansioneottimizzato, grazie alla tracciaassoluta codificata in modo seriale,risponde a queste esigenze. I trasduttori rotativi assoluti conscansione ottimizzata sicontraddistinguono per elevata

qualità dei segnali di scansione

e sensibilità notevolmente ridotta

alla contaminazione. Grazie all’unitàdi scansione e conteggio di nuova

concezione è possibile un’eccellenteinterpolazione con qualità di regolazione ottimizzata.Interpolazione e definizione del valoredi posizione nel trasduttore rotativoconsentono una sicura trasmissionepuramente digitale dei dati esupportano l’elettronica successiva.Sono state inoltre considerate lefunzionalità tecniche di sicurezza anorma IEC 61 508 affinché, in futuro,i trasduttori rotativi possano essereimpiegati in applicazioni SIL-2. Le novità lasciano invariate ledimensioni dei trasduttori rotativi enon richiedono modifiche tecnichealle dimensioni del motore.In molti settori dell’automazione,

della robotica, dei sistemi dimanipolazione nonché nellatecnologia di azionamento dimacchine utensili o di produzione siimpiegano servomotori regolati. I requisiti in termini di dinamica,sincronizzazione e immunità aidisturbi impongono sempre maggiorifattori di guadagno nei loop chiusi. I sistemi di misura utilizzatiinfluiscono pesantemente sulleprincipali caratteristiche del motore,quali precisione di posizionamento,comportamento di sincronizzazione,larghezza di banda e, quindi,comportamento di guida e di disturbodel motore, perdita di potenza,grandezza costruttiva.Risoluzione e scostamenti diposizione all’interno di un periodo del segnale sono fattori decisivi, cosìcome sono determinanti il principio di scansione e l’ulteriore elaborazionedei segnali di scansione.

I sistemi di misura HEIDENHAINfunzionano di norma secondo ilprincipio della scansione fotoelettricadi un supporto di misuraregolarmente strutturato. Il principio dimisura a immagini, impiegato anchenei trasduttori rotativi assoluti, siavvale di un disco graduato strutturatoche ruota relativamente a un punto discansione. La luce incidente vienetrasformata in segnali elettrici neifotoelementi. L’informazione assolutadi posizione è determinata dallagraduazione del disco.

Scansione ottimizzata per trasduttori rotativi assoluti

Una risposta a tutte le esigenze di qualità e sicurezza, anche per utilizzi in condizioni estreme. Tante innovazioni che nondeterminano un aumento di dimensioni o richiedono modifiche al formato del motore

Scansione fotoelettrica di una graduazione con codice Gray secondo il principio di misura a immagini


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Principio di scansione

Il principio di scansione dei trasduttorirotativi con scansione ottimizzatagenera il valore di posizione assolutaservendosi di due sole tracce dellagraduazione: l’informazione assolutaè codificata sul disco graduato dinuova concezione in un’unica traccia.Il modello di questa strutturacodificata seriale è univoco su ungiro. Accanto è disposta la tracciaincrementale che viene interpolataper il valore di posizione e, allostesso tempo, impiegata pergenerare un segnale incrementaleopzionale. Le informazioni delle duetracce vengono elaborate insiemenella nuova elettronica di elevataintegrazione, così da formare unvalore di posizione assoluto ad altarisoluzione, circa 33 milioni di passi dimisura al giro.La scansione speciale della tracciaincrementale determina un filtraggioottico che genera segnaliparticolarmente omogenei. In sostituzione dei consuetifotoelementi singoli, un ampio

fotosensore di struttura speciale perogni traccia della graduazione, originasegnali di scansione di ottima formasinusoidale ed elevata stabilità anchea velocità decisamente differenti.

Maggiore risoluzione, migliore

regolazione

I segnali di scansione uniformi eperfettamente sinusoidali dellascansione ottimizzata determinano

una considerevole riduzione deglierrori di posizione nell’arco di unperiodo del segnale. È quindipossibile un’affidabile interpolazionea 14 bit nel trasduttore rotativo. La maggiore risoluzione così ottenutagenera passi di misura più fini che, a loro volta, sono fondamentali perl’elevata qualità di regolazione e una messa a punto della velocitàperfettamente adattata.

Precisione costante

La struttura codificata seriale,disposta in un’unica traccia ecombinata al principio di scansioneottimizzato, consente una precisioneelevata indipendentemente dallavelocità del trasduttore rotativo. In altre parole, la precisione diposizionamento rimane invariata siaalla velocità massima sia inprossimità dell’arresto.

Insensibilità alla contaminazione

A livello teorico la contaminazioneper trasduttori rotativi incapsulatiintegrati in un motore elettrico nonrappresenta alcun problema. Nella pratica, invece, si nota neltrasduttore rotativo un aumento di tracce di oli provenienti daicuscinetti, polveri generate dai frenie fuoriuscite di gas dall’avvolgimentodel motore. I sistemi di misura con

Disco graduato con 13 tracce con codice Gray

Disco graduato con traccia codificataseriale e traccia incrementale

Segnali di scansione con rappresentazione Lissajous

Errori di posizione nell’arco di un periodo del segnale rappresentati per un giro


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HEIDENHAIN P.A.S.S. -Applicativi

scansione ottimizzata sonoestremamente insensibili allacontaminazione, sia per la vastasuperficie di scansione che siestende sulla larghezza completadella graduazione, sia per la specialedisposizione dei diversi settori discansione.

Elettronica di scansione e

conteggio di nuova concezione

La netta riduzione dei singolicomponenti comporta una miglioreaffidabilità in fase di produzione enell’impiego pratico. Determinante atale scopo è la riduzione dellascansione, che passa da tredici a sole

due tracce, nonché l’elevato grado di integrazione della nuova elettronicadi scansione e conteggio.Tale elettronica consente anche unrange di tensione di alimentazione

esteso tra 3,6 e 14 V. Si è potutocosì rinunciare al monitoraggio della tensione di alimentazionedell’apparecchio rendendo superfluele linee dei sensori e le linee di alimentazione aggiuntivenell’elettronica successiva.

La nuova elettronica di scansione e conteggio presenta particolarivantaggi soprattutto in combinazionecon l’interfaccia EnDat, checonsente il monitoraggio e la

diagnosi estese del sistema di misura senza ulteriori linee. La diagnosi genera messaggi dierrore e allarmi e rappresenta unostrumento indispensabile pergarantire l’elevata affidabilità delsistema globale.

Siccome l’interpolazione ha luogonel trasduttore rotativo, è possibileuna trasmissione dei dati

puramente digitale e pertantoinsensibile ai disturbi. Eliminando lelinee per i segnali analogici si riduceanche il cablaggio di collegamentocon possibilità di adottare cavi piùsemplici e sottili nonché connettoricompatti. L’elettronica successiva,quindi, dispone già del valore

di posizione completo senza doverricorrere a dispendioseinterrogazioni e operazioni di calcolo.

Nei sistemi di misura con interfaccepuramente seriali le cifre divalutazione riproducono lo statoattuale del sistema di misura edeterminano la “riserva funzionale”di uno strumento. Con l’interfacciaEnDat 22 le cifre di valutazionepossono essere ciclicamenteesportate dal sistema di misura,senza compromettere la qualità della regolazione degli assi.

Andamento dell’accuratezza in funzione della velocità di rotazione

Influsso della contaminazione sulla precisione di posizionamento (valori misurati tipici)

PCB per trasduttorirotativi assoluticon scansioneottimizzata(tramite Opto Asic) o con scansionemediante 4fotoelementi


In Internet, andando sul sitowww.heidenhain.it e cliccando suDownload nella sezione Assistenzatecnica, troverete una bellasorpresa: la release 2.8 è già avostra disposizione. HEIDENHAIN ha infatti introdotto di recente la nuova versione 2.8dell’ormai noto software ACCOM, destinato all’elaborazionedei dati rilevati con i sistemi di calibrazione KGM/DBB/VM.Una soluzione innovativa, chescoprirete arricchita di un’importantefunzione studiata per consentire laverifica degli assi rotanti.

La precedente versione ACCOMprevedeva quattro funzionalità base:DBB circolar test – per eseguiretest con ballbar e procedere alla lorovalutazione in accordo allo standardISO 230-4;

KGM circular test – per eseguiretest con movimenti circolari con un raggio da 1 a 110 mm. La valutazione dei dati acquisiti è in accordo allo standard ISO 230-4;KGM free-form test – per eseguireun test su un percorso a formalibera completamente definito eprogrammato dall’utente. È possibile, per esempio, simulare la prova NAS in un piano. Inoltre si possono valutare due percorsiparticolari, in accordo alla ISO16791-6, per stimare l’accuratezzadell’avanzamento e di interpolazionesu due assi;VM linear test – per esaminarel’accuratezza di posizionamentostatico della macchina su unpercorso rettilineo in accordo aglistandard internazionali ISO 230-2,ISO 230-3 e alle norme tedescheVDI/DGQ 3441.

Come potete vedere a questa giàampia gamma di possibilitàHEIDENHAIN ha quindi aggiunto la nuova funzione, il Rotary test,che utilizzando un sistema di misura angolare HEIDENHAIN(RON 905, RON 886, ROD 880), dà modo di determinare

l’accuratezza di un’asse rotante

(tavole rotanti oppure basculanti,teste bi-rotative), i cui errori di posizione risultano spesso fattorideterminanti per l’accuratezza del pezzo in lavorazione.

Inoltre è necessario sottolineare che il software in questionepermette di effettuare il test per l’accuratezza di posizionamentoin accordo agli standardinternazionali ISO 230-2, ISO 230-3e alle norme tedesche VDI/DGQ 3441.

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Verificare gli assi rotanti:un’operazione semplice grazie ad ACCOM 2.8

Con la nuova versione 2.8 del software ACCOM potrete analizzarela precisione di posizionamento degli assi rotanti e inviare al controllo le necessarie tabelle di compensazione

HEIDENHAIN P.A.S.S. - Service

Il Rotary test utilizza un sistema di misura angolare HEIDENHAIN per determinare l’accuratezza di un asse rotante

62-63/2008Heid_RivPass_Serv.qxp 5-12-2008 14:47 Pagina 62

Come funziona il Rotary test

Così come accade nelle altretipologie di test, anche nel caso del Rotary test il part program puòessere generato automaticamentedal software ACCOM e trasferito viarete al controllo HEIDENHAIN. Nel caso vengano utilizzate macchinecon CNC differenti, il part program varealizzato a bordo macchina inlinguaggio ISO e successivamentecopiato in ACCOM.L’impostazione del test è semplice e veloce e tutti i parametri funzionalidevono essere inseriti in un’unicamaschera di configurazione.

La nuova versione del softwareredige protocolli di misura con i valoritabellari dei dati calcolati e con le grandezze statistiche richieste in conformità alla normativa di riferimento adottata. Per esempio,nel caso della ISO 230-2, oltre

ai valori misurati vengonoriportati anche il valoreall’inversione (B),l’accuratezza bidirezionale di posizionamento (A), la deviazione standard di posizionamento (E), il valore medio bidirezionaledella deviazione standard di posizionamento e i valori di ripetibilità bidirezionali (R) e unidirezionali (R+, R-) (vedi figura accanto).

Esiste anche la possibilità di introdurre i valori dellatemperatura ambiente al momentodella misurazione, così come vieneprescritto, per esempio, dalla ISO 230-3. È inoltre consentitoanalizzare i dati riscontrati tenendoconto anche di questa variabile. Il protocollo di misura contiene glierrori di posizione rispetto al valoreteorico; questi valori possono essereutilizzati per la compilazione della tabella di compensazione delcontrollo numerico. È interessante

sottolineare che tale operazione

avviene automaticamente

nel caso si disponga

di un TNC HEIDENHAIN.

Infine va segnalata la possibilità dicompilare una tabella che contenga i valori medi delle rilevazionieffettuate selezionando anche il verso di approccio al punto di misura, che può essere orario oantiorario, così come viene richiestoda alcuni controlli numerici.

HEIDENHAIN P.A.S.S. - Service

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Protocollo di misura in accordo alla ISO 230-2

Parametrizzazione del test Grafico in accordo alla ISO 230-3 (deriva della posizione nel tempo)

Maschera iniziale del software ACCOM 2.8

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Venire incontro alle diverse esigenzedi chi opera con i controlli numerici.Questa è la filosofia dei corsi suprodotti a marchio HEIDENHAIN e amarchio Selca. Per il 2009 l’offerta èampia e qualificata dalla presenza diinsegnanti eccellenti e tecnologieinnovative. I corsi, di diversa durata,si svolgono presso gli ufficiHEIDENHAIN di Milano, Ivrea (TO) e Noale (VE), ma sono organizzabilianche con modalità concordate conle aziende. Vediamoli insieme.

Corsi per utilizzatori finali

TNC 001 è il corso base di uso eprogrammazione con linguaggioHEIDENHAIN testo-in-chiaro.Studiato per formare unaconoscenza approfondita di iTNC 530, è rivolto a chi hafamiliarità con le lavorazioni sumacchine utensili. Si parte daifondamenti, come per esempiol’uso della tastiera e dell’unità video,per arrivare alla conoscenza dioperazioni più complesse.

TNC 002 è invecepensato per chi hanecessità diprogrammare sui CNHEIDENHAIN profilicomplessi 2D noncompletamentequotati tramitefunzioni FK. Aperto achi ha dimestichezzacon gli argomentidel corso base,consente unulteriore approfondimento dellediverse funzioni operative.Se poi, quanti già conoscono ifondamenti della programmazioneHEIDENHAIN in testo in chiarovolessero approfondire la nuovapiattaforma di programmazione periTNC 530, avranno la possibilità difarlo frequentando smarT.NC.

Tutto ciò che è inerente laprogrammazione base e l’uso deiCNC Selca serie S3000 e S4000 èacquisibile con SLC 001. Potretedisporre di tutte le nozioni e le

conoscenze necessarie a operare inpiena autonomia, ma senza entrarenel dettaglio delle funzionalità piùavanzate che sono invece trattate inSLC 002. Il corso prende in esamela programmazione di profiligeometrici, anche noncompletamente quotati, tramitelinguaggio Proget2 e gli argomentiinerenti la programmazione avanzatae parametrica dei CNC Serie S3000e S4000. Infine, SLC PGI vi toglieràogni dubbio sulla programmazioneper autocomposizione facilitata delle

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Corsi 2009: tante occasioniper mantenersi aggiornati

Vi abbiamo riservato un’offerta vastissima e sempre piùflessibile, indispensabile per garantire livelli alti di professionalitàe formazione continua

corso/ Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre

TNC 001 19-23 20-24 22-26 14-18 30 01-04

TNC 002 23-24 21-22

smarT.NC 11-12 02-03

SCL 001 20-22 17-19 16-18 08-10 17-19

SCL 002 17-19 19-21 13-15

SCL PGI 21-22 15-16

TNC PROF 08-10 01-03

SCL PROF 08-10 01-03

mese

Il calendario corsi per ultilizzatori finali

HEIDENHAIN P.A.S.S. - Segnalazioni

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fasi di lavorazione tramite laProgrammazione Grafica Interattivae Conversazionale relativa ai CNCSerie S4000, fornendovi unaconoscenza completa dellaprogrammazione grafica Selca. Siparte dalla presentazione degliambienti Conversazionale e PGI perarrivare ai diversi cicli di lavorazione.

Corsi personalizzati

Chi desiderasse ottenereconoscenze ancora più specifichepotrà orientarsi sui corsipersonalizzati. Argomenti, durata esede del corso vengono concordatitra il cliente e il personale docente di HEIDENHAIN ITALIANA,ottimizzando così tempi e modalitàdi svolgimento del corso epermettendo di elaborare unaformazione su misura. I corsipossono guidare alla conoscenzadell’operatività dei controlli, perfresatrici o per torni, a marchioHEIDENHAIN e a marchio Selca.Allo stesso modo, è possibile

dedicare il corso ad argomentispecifici, come funzioni particolari onuove opzioni software.

Corsi per OEM e retrofittatori

Si chiama HI PLC1 il corso base peril linguaggio di programmazione PLCHEIDENHAIN, specifico per chi siaccosta a questo prodotto maconosce la macchina utensile, hafamiliarità con l’interfaccia TNCHEIDENHAIN o ha partecipato alcorso MAN01.I programmatori PLC più espertiinteressati ad approfondire illinguaggio PLC HEIDENHAINpotranno invece seguire HI PLC2.SLC APP è pensato per chi vuoleapprendere il linguaggio diprogrammazione PLC e le procedureper la configurazione e messa inservizio dei CNC Selca serie S4000.Ai partecipanti viene richiesta laconoscenza dei rudimenti deilinguaggi di programmazione e degliautomatismi presenti sulle macchineutensili.

Per chi desidera affrontare il PLCHEIDENHAIN di nuova generazionepuò frequentare PLC NCK, che èrivolto a programmatori PLC espertiinteressati allo sviluppo del PLC subase NC-Kernel.I due corsi seguenti affrontano temipiù legati alle attività in field.NC-OPT è destinato al personaleaddetto alla messa in servizio pressoil cliente finale e al personale addettoall’assistenza tecnica. Il corso hal’obiettivo di fornire gli elementi per laconfigurazione di base e la correttataratura dei CN HEIDENHAIN.MAN 001, per concludere, èindispensabile agli addetti allamanutenzione di macchine utensiliequipaggiate di CN e azionamentiHEIDENHAIN. Richiede laconoscenza delle macchine utensili aCN mentre non è indispensabile laconoscenza dei TNC HEIDENHAIN.A fine corso i partecipanti avrannouna conoscenza generale deicomponenti HEIDENHAIN, sarannoin grado di operare sul TNC eindividuare le anomalie, eseguire unback-up, aggiornare il software etestare i sistemi di misuraHEIDENHAIN attraverso lo strumentodi diagnostica PWM 9.

Per tutti i corsi è possibile iscriversie avere informazioni più dettagliatetelefonando allo 02 27 07 52 30,scrivendo a [email protected] [email protected], oppureconsultando il sitowww.heidenhain.it, sezione Servizie documentazione.

HEIDENHAIN P.A.S.S. - Segnalazioni

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corso/ Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre

HI MAN1 26-29 27-30 19-22

HI PLC1 02-04 04-06 26-28

HI PLC2 16-18 18-20 09-11

SCL APP 24-26 20-22

PLC-NCK 26-27 04-05 19-20

NC-OPT 02-05 25-28 13-16 23-26

mese

Il calendario dei corsi per costruttori e retrofittatori

Corsi per docenti: garanzia di professionalità

Una novità tra i corsi: con l’anno scolastico 2008/2009 HEIDENHAIN ITALIANA ha introdotto corsi specifici destinati aidocenti di scuole tecniche, professionali e centri di formazione.Assicurano un aggiornamento continuo e permettono agli insegnantidi preparare gli studenti a operare in piena autonomia sui CN.SLC PROF verte sulla programmazione base e il linguaggio evolutoProget2 relativo ai CNC Selca. TNC PROF mette al centro il controllo numerico HEIDENHAIN iTNC 530, affrontato nei suoi aspetti pratici e innovativi.Importante: la partecipazione ai corsi per tutti i docenti è gratuita.

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AppuntamentiAppuntamenti

2009: un anno speciale per la macchina utensile

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2009: un anno speciale per la macchina utensile

Anno speciale il 2009 per il settoredella macchina utensile: dal 05 al 10 ottobre 2009 torna a Milano la EMO – la “mondiale della macchina utensile” promossa da CECIMO, Comitato Europeo di Cooperazione tra Industrie della Macchina Utensile.Con un importante plus: il centroespositivo fieramilano a Rho che,grazie alla fruibilità degli spazi e alle dotazioni tecnologicheavanzatissime, può offrire condizionioperative all’altezza delle aspettative.

In quei giorni, i riflettori del mondomanifatturiero saranno puntati suMilano; agli operatori dei cinquecontinenti, e in particolare a quelli del comparto italiano, sarà offertagrande visibilità e un’occasione unicaper giocare al meglio le proprie carte.

HEIDENHAIN e Selca nonmancheranno all’appello epresenteranno, come di consueto,novità e innovazioni di sicurointeresse per tutto il mercato.

Appuntamenti in tutta Italia

La EMO di certo polarizzeràl’attenzione, ma non dobbiamodimenticare i molti appuntamentiche vedranno HEIDENHAIN ITALIANApresentare i prodotti sia a marchioHEIDENHAIN sia a marchio Selca,riservandole un ruolo da protagonista.Gli eventi che abbiamo sceltoci permetteranno di incontrare un

pubblico molto vasto, spaziando,come sempre, dal settore dellameccanica a quello dell’automazione.Tra le fiere, quattro sono già statemesse in agenda: MC4 a Bologna(controllo di movimento) il 18 febbraio,MEC-SPE a Parma (meccanicaspecializzata) dal 19 al 21 marzo,IPACK-IMA (packaging) e Plast(materie plastiche e gomma) a Milanodal 24 al 28 marzo.

Oltre alle fiere, continueremo a essere presenti nelle open house,dove i più stimati costruttori di macchine utensili ci invitano comepartner privilegiati. Possiamo cosìspiegare le peculiarità delle nostreapparecchiature nelle loro miglioriapplicazioni.Per ricevere informazioni aggiornate

relative a tutti gli appuntamenti in cui è possibile incontrare HEIDENHAIN ITALIANA, poteteconsultare il nostro sitowww.heidenhain.it.

HEIDENHAIN torna tra i banchi

Nel 2009 proseguiranno anche le attività di “Programma Scuola”, il progetto di HEIDENHAIN ITALIANAper affiancare e sostenere gli entiformativi del settore della meccanicae dell’automazione. Attraverso corsi e workshop, rivolti a insegnanti e studenti, stiamo incontrando scuolein tutta Italia e contribuendo ad avvicinare i giovani all’utilizzo del controllo numerico, vera cabina di regia delle macchine utensili.Grazie agli innovativi software di simulazione a marchioHEIDENHAIN e Selca, gli studentipossono apprendere la programmazione dei CNdirettamente sui PC della propriaaula, inviando poi i programmi allamacchina in officina per l’esecuzione.E inoltre, HEIDENHAIN apre le sueporte e accoglie i gruppi di studenti in visite guidate presso i propri uffici,per far conoscere dal vivo la realtà di una grande azienda.

Ulteriori informazioni sul ProgrammaScuola si trovano nel sitowww.heidenhain.it, nella sezioneServizi e documentazione oppurescriveteci all’[email protected].

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La EMO a Milano è un’opportunità irripetibile per gli operatori della macchina utensile. Ma non mancheranno i consueti e apprezzati appuntamenti in tutta Italia

Appuntamenti

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P&NP&NParole e NumeriParole e Numeri

Solo questione di fortuna? – Dalla termodinamica del motoreall’aerodinamica della carrozzeria – Curve per tutti gusti – Si puòimparare la matematica dagli animali? – L’indiscutibile fascino della simmetria

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“Abbiamo costruito mille templialla fortuna e nessuno allaragione”, scriveva MarcoCornelio Frontone. Ormai itempli non si costruiscono più,ma alla fortuna ancora oggi sioffrono tributi, come ci ricordaChance. Dai giochi d’azzardo

agli affari (di cuore).Amir Aczel, matematico edivulgatore scientifico, dedica ilvolume alla fortuna, intesa peròcome caso. “È facile pensare alcaso come a qualcosa che cisupera” scrive Amir Aczel.“Divinità antiche, astrologia,superstizione erano tutti modi per spiegare l’inspiegabile”. Oggi abbiamo uno strumento in più: il calcolo delleprobabilità che tenta di comprendere l’incomprensibile edare ordine al caso. Eppure il testo di Aczel contienepochissima matematica – limitata alle quattro operazioni –ma molti esempi quotidiani, che vanno dalle regole per unbuon investimento fino alla scelta del partner ideale.Il posto d’onore è dedicato ai giochi d’azzardo, dove laprobabilità che si verifichi un certo evento è oggettiva. Altra cosa è invece stabilire quale sia la probabilità di

passare un esame, ottenereun posto di lavoro,conquistare la personaamata, probabilità che imatematici definisconosoggettiva, in quantodipende dalla percezione checiascuno di noi ha dellarealtà. Comunque, che laprobabilità sia oggettiva osoggettiva, la domanda è:conoscere un po’ di calcolodelle probabilità può aiutare aprendere decisioni piùfavorevoli? La risposta diAczel ovviamente è sì. Se in alcuni casi si puòaiutare la fortuna tentandola sorte in un’unica volta, lagrande quantità di tentatividiventa invece buona alleatain altre occasioni.

Il “principio del marpione”che ci prova con tutte leragazze che gli capitano atiro, per esempio, èvincente: da un punto divista probabilistico prima opoi qualcuna cederà.Viceversa, se aveteintenzioni serie, sappiateche avrete la massimaprobabilità di trovare lavostra metà se, uscendocon circa il 37% dellecandidate che stimate dipoter conoscere nel corsodella vostra vita,

sceglierete la prima che risulterà essere migliore di tutte le precedenti. Fate una prima stima istintiva del numerodelle candidate che pensate di poter incontrare nell’arcodella vita. Servirà anche a capire se siete degli inguaribiliottimisti.

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Parole e Numeri

Paul Cèzanne - Giocatori di carte

CHANCEDai giochi d’azzardo agli affari (di cuore)Amir D. AczelRaffaello Cortina Editore,Milano, 2005Traduzione di F. Rigamonti

Trovare il partner giusto? È tutta questione di probabilità

Nelle prossime settimane Marisa uscirà con cinque uominidiversi che non conosce e che non si conoscono fra loro. Quindi,le probabilità che queste uscite prese a una a una vadano a buonfine, dando il via almeno potenzialmente a una storia romantica,sono indipendenti.La donna, senz’altro un’ottimista, valuta intorno al 20% laprobabilità che un appuntamento vada bene. Che probabilità ha,veramente, di trovare dopo le cinque uscite almeno un uomoadatto a lei? Bisogna applicare la cosiddetta “legge dell’unione di eventi indipendenti”, secondo la quale la probabilità che abbialuogo almeno uno fra un certo numero di eventi A, B, C… è paria 1 meno il prodotto delle probabilità che tali eventi “non” siverifichino. In simboli:

P(A U B U C…) =1- P(¬A) x P(¬B) x P(¬C).

Tornando ora a Marisa, se lei valuta di avere il 20% di probabilità,ovvero una probabilità pari a 0,20 di incorrere in una storiaromantica, significa che la probabilità di insuccesso, ovvero il contrario, è dell’80%, in pratica una probabilità pari a 0,80.Morale: la probabilità che dopo le cinque uscite trovi almeno un uomo adatto a una relazione vale:

P =1-0,80x0,80x0,80x0,80x0,80=0,67

Praticamente è pari al 67%. Non male!

Solo questione di fortuna?Come far buon uso della matematica

per fare le scelte giuste nella vita


Dalla termodinamicadel motoreall’aerodinamica della carrozzeria

Per alcuni guidare è una passione,per altri un mestiere, alla Scuola

guida Newton è, soprattutto, studiodella fisica: ogni auto è un laboratoriosu due ruote e ogni suo pezzo,caratteristica o funzionamento ha unaragione scientificamente determinata.Come spiega Barry Parker, autore dellibro e fisico canadese – cresciuto alseguito di un padre meccanico – quasitutti gli aspetti della guida coinvolgonola fisica. La manutenzione e le

prestazioni diun’auto si basano

su concettibasilari come

forza,

momento ed energia; il suo sistema di accensione dipende dai principidell’elettricità e del magnetismo e senza il concetto di attrito non sipotrebbe spiegare il sistema difrenaggio. Se poi i freni si rompono,anche i danni che ne conseguonopossono essere predetti con la fisica(basti pensare a tutti i programmi disimulazione che si usano per testarevirtualmente le resistenza all’urto diun’automobile). Parker utilizza pochissima matematica,come lui stesso ci tiene a precisare, e inserisce molte figure esplicative e diagrammi.Tuttavia, il modo schematico in cui èorganizzato il libro, la metodicasuddivisione e presa in esame delIevarie parti dell’automobile e delletecniche di guida, lo rende di facileconsultazione se pur un po’ faticosoda leggere tutto d’un fiato.Gli ultimi capitoli, in particolare, sonodecisamente intriganti e originali.Visto che nessun trattato che

contempli automobili e fisica puòprescindere dal concetto di collisione,Parker nella parte intitolata “Corso disicurezza stradale”, tratta sia gliscontri con gli ostacoli fissi sia gli

Parole e Numeri

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SCUOLA GUIDA NEWTONLa fisica dell’automobileBarry ParkerEdizioni Dedalo, Bari, 2008Traduzione di E. Maurutto

Curve per tutti gusti

Una panoramica che vadalle più importanti curvegeometriche fino alle “strane” curve dei nostri giorni

Un libro che parla delle curve che,fin dall’antichità, hanno attiratol’interesse e lo studio di matematici e ingegneri, ma anche la curiosità dimolti artisti. Giotto, si sa, pare abbiadisegnato a mano libera un cerchioperfetto per dimostrare la propriaabilità.

Dunque il cerchio legato all’arte, a una sfida, all’idea di massimaprecisione, il cerchio espressione insé compiuta, curve apparentemente“inventate” che però, quasi sempre,si ritrovano tali e quali in molte Vasilij Kandinsky - Studio sul colore: quadrati con cerchi concentrici


Parole e Numeri

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scontri frontali per poi concludere,consolatorio, con un bel paragrafodedicato ai sistemi di sicurezza.“Dopotutto”, spiega “la fisica è lascienza che si occupa delle interazionireciproche tra oggetti: atomi che sifrantumano gli uni contro gli altri,molecole di gas che si scontrano esfere o altri oggetti che rimbalzano gliuni sugli altri”. Dopo lo spavento e il rischio possiamoconcederci un po’ di alta velocità

parlando di corse automobilistiche egoderci un simpatico tributo a EnzoFerrari. Nelle vetture da corsa,sicuramente più che nelle utilitarie, la fisica gioca un ruolo fondamentale.La scelta dei pneumatici, iltrasferimento del carico alla partenza,la posizione del baricentro e ilmomento di inerzia sono aspetti moltoimportanti in una gara e sono tuttideterminati dai principi della fisica. La stessa strategia di gara, basata

principalmente sulla ricerca dellatraiettoria più veloce, equivale, istanteper istante, alla risoluzione di unproblema di dinamica. Abbandonata la fisica deterministicaci si addentra, anche sesuperficialmente, nella teoria delcaos, ovvero in quella branca dellafisica e della matematica che studiatutti quei fenomeni che dipendonosensibilmente dai dati iniziali, comeper esempio le evoluzioniatmosferiche turbolente. Il libro termina con uno sguardo alfuturo. Come saranno le macchine didomani? Sicuramente saranno ibride,capaci cioè di sfruttare fonti diverse dienergia all’interno di un unico veicolo.Grazie a computer di bordo e asensori posizionati sulle strade, nonavranno neppure più bisogno di unguidatore, ma faranno tutto da sole.Chissà che, arrivati a quel punto, nonsi renda necessario mandarle allaScuola guida Newton perché ritrovinola loro identità.

manifestazioni della natura. Ne Il cerchio curva perfetta, LucianoCresci, ingegnere e divulgatore

scientifico, ci racconta proprio questo“altro” del cerchio attraverso breviimmagini, citazioni, foto, sempliciosservazioni che alla fine ci fannoquasi del tutto dimenticare la naturasquisitamente matematica di questafigura geometrica.

Partendo da una carrellata sullenumerose “virtù” matematiche delcerchio, spesso legate ad alcunequestioni rimaste a lungo irrisolte,l’autore ci guida dal cerchio statico eimmobile della geometria euclideafino a un “cerchio in movimento” che,attraverso operazioni geometrichesemplici, si trasforma in altre curve(utilizzate tra l’altro in meccanica e inottica), ospita i pipistrelli di Escher,apparentemente infiniti, oppure sifrastaglia nelle illusioni ottiche diFraser.Nella seconda parte del libro Luciano

Cresci insegue le innumerevoliapparizioni del cerchio in tutti ipossibili campi del sapere. A volte la connessione diretta con la figurageometrica vera e propria è un po’debole, ma risulta certamenteinteressante questo excursus in zone “non sospette” alla ricerca di situazioni in cui il cerchio si manifesta con “spiritomatematico”.

L’autore spazia dall’astronomia ailabirinti fino al cerchio diVercingetorige e ai famosi studi sulcerchio nei dipinti di Kandinsky.

Nel complesso un libro gradevole e curioso, ma anche una piccolaenciclopedia da consultare a volte per“far quadrare il cerchio” operazioneche, come si sa, risulta esserematematicamente impossibile.

IL CERCHIO CURVA PERFETTALuciano CresciHoepli, Milano, 2008

Struttura molecolare


Si può imparare la matematica dagli animali?

Insoliti professori per scoprire trucchi e strategie capaci di migliorare le nostre performancematematiche

I cani sono in grado di fare conti?

Ovviamente no, almeno non nelmodo in cui li facciamo noi. Eppure,quando una palla viene gettata inacqua, i cani prima corrono lungo laspiaggia e poi scelgono il puntogiusto per gettarsi in acqua eraggiungere la palla nel più brevetempo possibile. Risolvere questoproblema con carta e penna richiedetempo e calcoli, ma il cervello caninosembra arrivare alla soluzionerapidamente e istintivamente. Lostesso dicasi per le formiche deldeserto tunisino che trovano lastrada con una valutazione assolutadella posizione, cioè senza l’ausiliodelle stelle, che richiederebbe, se la

facessimo con carta epenna, misure e contiprecisissimi. Le aragosteinvece riescono a navigaresentendo il campomagnetico terrestre con lastessa accuratezza di unGPS. Ma allora possiamoaffermare che gli animaliconoscono la matematica?Non esageriamo. Keith Devlin, l’autore diL’istinto matematico –

Perché sei anche tu un genio dei

numeri sostiene che esistono duetipi di matematica, quella naturale equella simbolica. La matematicanaturale si è evoluta per milioni dianni arrivando a dotare animali eumani di incredibili abilitàmatematiche, ciascuna legata aspecifici bisogni di sopravvivenza,come la navigazione, l’orientamentoe la caccia delle prede. La matematica simbolica èun’esclusiva degli umani e ha “solo”3.000 anni. Ciò che la caratterizza èl’aspetto di astrazione. I conti che ci insegnano a scuola,quelli con le x e le y, devono valere a prescindere da quale sia ilsignificato di quella x e di quella y,

anzi x e y non devono avere alcunsignificato specifico, devono essere“incognite”. Il problema è che ilcervello umano si è sviluppato comeun dispositivo che cerca significati.Per questo motivo, sostiene Devlin,tante persone lottano con lamatematica “simbolica” spiegata ascuola. Prive di un contesto, le regole permanipolare rappresentazionisimboliche di numeri hanno pocosenso per la maggior parte di noi.Nel maneggiare tali regole,commettiamo errori che maifaremmo facendo la spesa, attivitànella quale utilizziamo, senzasaperlo, il nostro “istintomatematico”.

Parole e Numeri

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L’ISTINTO MATEMATICO Perché sei anche tu un geniodei numeriKeith DevlinEdizioni Raffaello Cortina,Milano, 2007Traduzione di T. Barone

Abilità di strada

I bambini mostrano precocemente le loro prime abilità nel contare

e i commercianti di strada brasiliani sviluppano regole di aritmetica mentale

tutte loro – distinte dai sistemi formali insegnati a scuola – che li rendono

commercianti abilissimi e veloci. Viceversa, quando agli stessi commercianti

vengono dati calcoli numerici analoghi, ma da svolgere all’interno di un test,

il risultato è disastroso. Devlin attribuisce tutto questo a uno scorretto

insegnamento della matematica nella scuola. Gli studenti imparano le regole

anziché comprenderne il funzionamento. E allora, come si può aiutare

l’apprendimento scolastico della matematica? Secondo Devlin è già molto

arrivare a spiegare come i concetti simbolici della matematica siano connessi

alla matematica naturale. Così facendo la pratica delle regole matematiche

diventa qualcosa di più concreto nel nostro cervello e, quindi, più accettabile.

Non resta che mettersi al lavoro.


Parole e Numeri

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L’indiscutibile fascinodella simmetria

La storia di una strategia“per piacere” usata da tutti, dalla natura finoall’industria

I nostri occhi e le nostreorecchie sono portati acercare e apprezzare ciò cheè simmetrico, dalle fughe diBach ai fiocchi di neve, dallepiramidi ai bellissimiazulejos dell’Alhambra diGranada.

In chimica e fisica ilconcetto di simmetria spiegala struttura dei cristalli e la teoriadelle particelle fondamentali;secondo la biologiaevoluzionistica la natura sfrutta lasimmetria nella lotta per lasopravvivenza; simmetria erottura della simmetria sono ideecentrali nell’arte, nella letteraturae nella musica.

Perfino l’industria usa lamatematica della simmetriaper individuare il modo piùefficiente diimmagazzinare musicasu un CD o diproteggere la nostraconversazione alcellulare dainterferenzeesterne.

Il disordine

perfetto, diMarcus duSautoy – uno trai principalimatematiciviventi – ciracconta comel’umanità sia arrivataa capire questoaffascinante ma

complicato mondo della simmetria,che rappresenta, come abbiamo visto,un aspetto cruciale del nostro metododi interpretare e manipolare il mondo.“Dietro ogni passo del nostrocammino evolutivo” – scrive du

Sautoy – “dalle prime pitturerupestri all’arte moderna, dalla

musica all’architettura,all’ingegneria, fino ai codici

informatici, si celanol’ordine e la struttura dellasimmetria”. Ma du Sautoynon si limita a questi

argomenti e nel librodescrive anche la suavita di matematico

all’interno di una comunitàdi ricercatori che vivono ogni

giorno ai limiti estremi dellaricerca astratta. “È stato unprogetto letterario difficile” scrivedu Sautoy “perché combina lastoria della simmetria con la miastoria personale, con quello chefaccio come matematico.

È diviso in dodici capitoli, cherappresentano ognuno un mese

del mio lavoro nel corso di unanno. Ho provato a

raccontare quello chefaccio – credo che per le

persone sia un misterocosa fa unmatematico tutto ilgiorno – ho provatoa dare accesso almondo in cuivivo”. Per questol’inizio e la finedel libro sonodedicati aquello che imatematiciconsiderano atutt’oggi unodei più

importantirisultati nel campo

della simmetria. Si tratta della scoperta

di un “oggetto” simmetrico oggi notocome “il Mostro” che vive in unospazio a 196.883 dimensioni. Dettocosì potrebbe far paura, ma variconosciuta a du Sautoy non solo la sua grande capacità di raccontarestorie, ma anche l’abilità e lo sforzo di rendere commestibili e a volteaddirittura attraenti idee cosìcomplesse da essere normalmenteconsiderate incomunicabili.

IL DISORDINE PERFETTOL’avventura di un matematiconei segreti della simmetriaMarcus du SautoyRizzoli, Milano, 2007Traduzione di D. Didero

Sia in natura sia negli oggetti creatidall'uomo la simmetria è legataall'immagine della bellezza


heidenh@inrisponde

heidenh@inrisponde

L’alta tecnologia HEIDENHAIN offre soluzioni precise. HEIDENHAIN infodedica uno spazio ad hoc a tutte le particolari esigenze tecniche dei lettori.Inviate le vostre domande a [email protected]: il nostro team di specialisti vi risponderà su queste pagine. In questo numero rispostedi: Lorenzo Gritti, service engineer TNC; Danilo Zaccaria, senior NCprogramming engineer; Roberto Galanti, NC programming engineer

74-78/2008HeidRiv_Risponde.qxp 5-12-2008 15:05 Pagina 74

Posso recuperare l’indicazione d’errore che è apparsa sul video anchedopo averla cancellata e aver spento il controllo numerico?

Risponde Lorenzo GrittiService engineer TNC

heidenh@in risponde

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Capita con frequenza che i clienti ci chiedano informazioni a proposito di segnalazioni di allarme comparse sul video del TNC. Una risposta a questo tipo di interrogativo e unadiagnosi corretta del fenomeno sono possibili solo se sidispone della descrizione esatta del tipo di allarme segnalatoe della condizione in cui questo appare. Come fare, allora,per poter ottenere le indicazioni necessarie?Prima di tutto va detto che queste informazioni possonoessere riprese successivamente sul controllo numericograzie a una semplice manovra. Infatti, a partire dal TNC 426/TNC 430, è possibile creare un file che contienequeste notizie.Per ottenere il file in questione vanno effettuate le manovre seguenti, nella successione indicata: • entrare in EDIT di un programma;• premere il tasto MOD; • digitare il numero codice: LOGBOOK;• definire i parametri:

- indicare il nome file, dal momento che il TNC assegna in automatico il nome TNC:\LOGBOOK.A;

- indicare intervallo di tempo, ora e data di inizio e ora e data di fine entro le quali il TNC deve recuperare le informazioni che poi scriverà nel file.

Va segnalato che il TNC è dotato di un buffer di memoriainterno di circa 4 MB. Questo accorgimento rendepossibile andare indietro nel tempo anche per un periododi diversi giorni;

• premere il tasto ESEGUIRE.

Il controllo numerico dopo qualche istante apriràautomaticamente il file generato.

Nell’esempio riportato si evidenziano gli allarmi N4226 e N38. Errori di questo tipo vengono generati quandol’asse non segue il comando impostato. Il file memorizzato sull’hard disk del controllo numericopotrà essere successivamente salvato su un personalcomputer e, in caso di necessità, spedito a HEIDENHAIN o al costruttore della macchina per una verifica piùapprofondita.


heidenh@in risponde

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Ho un controllo numerico HEIDENHAIN iTNC 530 con attiva l’opzioneAFC per il controllo adattativo dell’avanzamento. Durante la fase di maschiatura, all'interno di un programma con varie lavorazioni,la macchina si arresta per sforzo eccessivo. Come mai?

Risponde Danilo ZaccariaSenior NC programming engineer OEM application support

La funzione AFC di iTNC 530 è predisposta per il controlloadattativo dell'avanzamento. Quindi, dopo essere stataattivata, sorveglia costantemente la corrente assorbita dal mandrino, reagisce in tempo reale alle variazioni di carico e, di conseguenza, regola opportunamente la velocità d’avanzamento degli assi.

Quando però ci si trova, come nel nel caso specifico, in fase di maschiatura, mandrino e asse utensile vengonosincronizzati.

Questa caratteristica impedisce al CN di effettuare una corretta regolazione del sistema. L’apposito softkey, tra l'altro, è in grado di disattivare la supervisione solo per tutta la durata del programma e non per le sue singolefasi. È quindi impossibile disinserire la supervisione anchedurante la fase di maschiatura.

Da qui nasce l’esigenza di poterla disattivare solamentedurante l’esecuzione del ciclo specifico.


heidenh@in risponde

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È possibile usufruire di questa interessante possibilità operativa per qualsiasi tipo di utensile le cui caratteristiche non si prestano al corretto funzionamento dell’opzione AFC, per esempio con utensili di piccolo diametro (≤5 mm).

Normalmente il controllo adattativo si attivaautomaticamente con la rotazione mandrino (M3/M4) e sidisattiva con il suo arresto (M5). Pertanto non è previstaalcuna ulteriore funzione M specifica che consenta di intervenire diversamente attivando o disattivando il controllo a seconda delle esigenze di lavorazione.È tuttavia possibile suggerire una soluzione a questoproblema. La funzionalità può essere utilizzata al megliograzie all’utensile e alla strategia di regolazione a essoassociata.

Per ottenere questo risultato, come prima cosa vannoindividuate tutte le strategie normalmente utilizzate per la propria produzione. Una volta fatto questo passo,con le stesse strategie va compilata una tabellasemplice e intuitiva.

Nella tabella in questione è possibile impostare le seguentifunzioni:

• FMIN: velocità avanzamento assi minima nel materialepezzo (%)

• FMAX: velocità avanzamento assi massima nel materialepezzo (%)

• FIDL: velocità in aria (%)• FENT: velocità in entrata/uscita nel materiale pezzo (%)• OVLD: reazione al sovraccarico• POUT: potenza del mandrino in uscita dal materiale

pezzo (%)• SENS: sensibilità della regolazione (%)• PLC: valore trasferito al PLC.

Vediamo, quindi, che ogni utensile può venire associato a strategie differenti. Se lasciate il campo della funzioneAFC relativo al maschiatore privo di indicazione, la funzionenon verrà attivata.

Si otterrà così la non attivazione di quella specifica fase di lavorazione senza compromettere la restante parte di programma.


heidenh@in risponde

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Devo realizzare il programma di lavorazione per alcuni vecchi disegni susupporto cartaceo che non sono completamente quotati. Come possoprogrammare tali profili?

Risponde Roberto GalantiNC Programming engineer

Già nel controllo TNC 410 sono disponibili delle funzioni di programmazione che si possono ottenere premendo il tasto FK. Tali funzioni permettono di programmare profilinon quotati a norma NC. Per ottenere questo risultatooccorre prima di tutto indicare il tipo di profilo, precisandose si tratta di una linea o di una curva. Quindi, successivamente, vanno inseriti i dati disponibilidalla quotatura sul disegno o anche altri dati indicati in modo implicito sul disegno come, per esempio, punti di tangenza o distanze tra differenti punti del profilo.Una volta eseguite queste operazioni il controllo, in base ai dati inseriti, calcolerà il profilo risultante.

A differenza della programmazione di profili standard, dove per ogni tratto di profilo è richiesto che venganoindicati i punti finali, nella programmazione FK i tratti di profilo non completamente definiti vengonosemplicemente indicati in rosso sulla grafica di programmazione. Questo sarà visibile fino a quando il controllo non sarà in grado di calcolare un profilo definitoin modo univoco.

È possibile che il calcolo effettuato dal controllo produca un numero limitato di differenti tipi di profilicompletamente definiti. In questo caso, attraverso dei softkey, il controllo consente di visualizzaregraficamente le varie soluzioni. A questo punto si potràselezionare quella corrispondente al disegno.Una volta che il profilo è stato completamente definito con le funzioni FK, sarà possibile simulare o eseguire la lavorazione del profilo realizzato.

Eventualmente è anche consentito convertire il profilo FK in un profilo standard HEIDENHAIN. Per farlo saràsufficiente premere un softkey.

Immagine della grafica di programmazione di iTNC 530

Disegno del profilo non completamente quotato


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