LE MACCHINE UTENSILI A CONTROLLO NUMERICO Ultimo aggiornamento: 13/10/11 Prof. Gino Dini – Università di Pisa

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

Vantaggi del controllo numerico Riduzione costi di mano d’opera Aumento produzione Miglioramento qualità Elevata flessibilità Versatilità Riduzione degli spazi occupati

Problematiche del controllo numerico Elevati costi di acquisto Costo della assistenza tecnica Costo della programmazione

La macchina a controllo numerico Mandrino Pezzo Utensile

La macchina a controllo numerico Mandrino z Controllo mandrino x Controllo mandrino Pezzo Controllo assi Utensile Altre funzioni UNITA’ DI GOVERNO

Controllo mandrino Motore Trasduttore di velocità Utensile Pezzo Unità di governo

La macchina a controllo numerico Mandrino z x Controllo mandrino Pezzo Controllo assi Utensile Altre funzioni UNITA’ DI GOVERNO

Controllo assi z x

Controllo assi z x

Controllo assi z x

Controllo assi z x

Controllo assi z Trasduttore di posizione x Motore asse x Motore asse z Trasduttore di posizione CONTROLLO ASSE Z

La macchina a controllo numerico Mandrino z x Controllo mandrino Pezzo Controllo assi Utensile Cambio utensile Cambio pezzo Controlli operativi Gestione programmi ………. Altre funzioni UNITA’ DI GOVERNO

Denominazione assi controllati Secondo normative EIA RS-267-A Y w u v B A C Z X

Classificazione macchine utensili a CN Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.) Centri di tornitura Centri di lavorazione

Tornio

Asse Z Asse X

Fresatrice

Asse Z Asse X Y

Classificazione macchine utensili a CN Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.) Centri di tornitura Centri di lavorazione

Centro di tornitura

Asse Z Asse X Asse v Asse w

Pezzi realizzabili su un centro di tornitura

Centro di tornitura Video

Classificazione macchine utensili a CN Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.) Centri di tornitura Centri di lavorazione

Centro di lavorazione con mandrino orizzontale

Asse Z Asse X Asse Y Asse A Asse B

Pezzi realizzabili su un centro di lavorazione

Pezzi realizzabili su un centro di lavorazione Video

Centro di lavorazione con mandrino orizzontale

Centro di lavorazione a portale con mandrino verticale

Struttura più versatile Centro di lavorazione con mandrino orientabile

Centro di lavorazione con mandrino orientabile cinematica seriale

Centro di lavorazione con mandrino orientabile cinematica parallela Video

Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico Asse di movimentazione Corsa Velocità in rapido (controllo punto a punto) Velocità di lavoro (controllo continuo) Precisione di posizionamento

Precisione di posizionamento Osservazione Valore raggiunto Scarto Scarto quadratico 1 100,36 0,0133 0,00017778 2 100,37 0,0233 0,00054444 3 100,34 0,0067 0,00004444 4 100,33 0,0167 0,00027778 5 6 7 8 100,32 0,0267 0,00071111 9 10 11 12

Precisione di posizionamento Errore e DA 3s 3s DX6 DA Xp1 Xp2 Xp3 Xp4 Xp5 Xp6 Asse X

Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico Asse Mandrino Range di velocità Coppia Potenza Interfaccia utensile

Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico Sistema ATC e sistema cambio pezzo Capacità magazzino utensili Tempo cambio utensile Capacità carico cambio pezzo Tempo cambio pezzo

Esempio di caratteristiche tecniche di un centro di lavorazione Assi lineari Corsa asse X 600 mm Corsa asse Y 500 mm Corsa asse Z 500 mm Velocità in rapido (controllo punto a punto) 18 m/min Velocità di lavoro (controllo continuo) da 0 a 5.000 mm/min Tempo di accelerazione da 0 a 18 m/min 0,2 s Precisione di posizionamento  0,01 mm Asse rotativo Velocità di lavoro da 0 a 20 g/min Precisione di posizionamento  5”

Esempio di caratteristiche tecniche di un centro di lavorazione Mandrino Potenza installata 10 kW Coppia massima 420 Nm Velocità a coppia costante da 25 a 150 giri/min Velocità a potenza costante da 150 a 5000 giri/min Cambio utensili e cambio pezzo Capacità magazzino 52 / 104 Tipo portautensile ISO 45 DIN 69871 Tempo scambio utensile 3 s Tempo scambio utensile (truciolo-truciolo) 10 s Capacità di carico pallet 500 kg Tempo scambio pallet 20 s