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LE MACCHINEUTENSILI
A CONTROLLO NUMERICO
Prof. Gino Dini – Università di PisaUltimo aggiornamento: 13/10/11
Definizione:
“sistema di comando che permette di controllare e coordinare i movimenti e le funzioni di una macchina, con lo scopo di far seguire all’utensile traiettorie e operazioni pre-programmate, tramite informazioni numeriche”
Controllo numerico
• Riduzione costi di mano d’opera
• Aumento produzione
• Miglioramento qualità
• Elevata flessibilità
• Versatilità
• Riduzione degli spazi occupati
Vantaggi del controllo numerico
• Elevati costi di acquisto
• Costo della assistenza tecnica
• Costo della programmazione
Problematiche del controllo numerico
La macchina a controllo numerico
Utensile
Pezzo
Mandrino
La macchina a controllo numerico
UNITA’ DI GOVERNO
Controllo assi
Controllo mandrino
Altre funzioni
Utensile
Pezzo
Mandrino
Controllo mandrino
x
z
Controllo mandrino
Pezzo
Motore Trasduttore di velocità
Unità di governo
Utensile
La macchina a controllo numerico
UNITA’ DI GOVERNO
Controllo assi
Controllo mandrino
Altre funzioni
Utensile
Pezzo
Mandrino
x
z
Controllo assi
x
z
Controllo assi
x
z
Controllo assi
x
z
Controllo assi
x
z
Controllo assi
Motoreasse x
Trasduttoredi posizioneasse x
CONTROLLOASSE X
Motoreasse z
Trasduttore di posizioneasse z
CONTROLLOASSE Z
x
z
La macchina a controllo numerico
UNITA’ DI GOVERNO
Controllo assi
Controllo mandrino
Altre funzioni
Utensile
Pezzo
Mandrino
x
z
Cambio utensile
Cambio pezzo
Controlli operativi
Gestione programmi……….
Denominazione assi controllatiSecondo normative EIA RS-267-A
XZ
w u
v
Y
B
AC
• Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.)
• Centri di tornitura
• Centri di lavorazione
Classificazione macchine utensili a CN
Tornio
Asse Z
Asse X
Fresatrice
Asse Z
AsseX Asse
Y
• Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.)
• Centri di tornitura
• Centri di lavorazione
Classificazione macchine utensili a CN
Centro di tornitura
Asse Z
Asse X
Asse v
Asse w
Pezzi realizzabili suun centro di tornitura
Centro di tornitura
Video
• Macchine monoscopo (tornio, fresatrice, ecc.)
• Centri di tornitura
• Centri di lavorazione
Classificazione macchine utensili a CN
Centro di lavorazione con mandrino orizzontale
Asse Z
Asse X
Asse Y
Asse AAsse B
Pezzi realizzabili suun centro di lavorazione
Pezzi realizzabili suun centro di lavorazione
Video
Centro di lavorazione con mandrino orizzontale
Centro di lavorazione a portale con mandrino verticale
Struttura più versatile
Centro di lavorazione con mandrino orientabile
Centro di lavorazione con mandrino orientabile
cinematica seriale
cinematica parallela
Centro di lavorazione con mandrino orientabile
Video
Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico
1. Corsa
2. Velocità in rapido (controllo punto a punto)
3. Velocità di lavoro (controllo continuo)
4. Precisione di posizionamento
Asse di movimentazione
Osservazione Valore raggiunto Scarto Scarto quadratico
1 100,360,0133 0,00017778
2 100,370,0233 0,00054444
3 100,340,0067 0,00004444
4 100,330,0167 0,00027778
5 100,360,0133 0,00017778
6 100,340,0067 0,00004444
7 100,360,0133 0,00017778
8 100,320,0267 0,00071111
9 100,330,0167 0,00027778
10 100,340,0067 0,00004444
11 100,370,0233 0,00054444
12 100,340,0067 0,00004444
Precisione di posizionamento
Asse XXp1 Xp2 Xp3 Xp4 Xp5 Xp6
Errore
X63
3
A
A
Precisione di posizionamento
Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico
1. Range di velocità
2. Coppia
3. Potenza
4. Interfaccia utensile
Asse Mandrino
Caratteristiche principali di una macchina a controllo numerico
1. Capacità magazzino utensili
2. Tempo cambio utensile
3. Capacità carico cambio pezzo
4. Tempo cambio pezzo
Sistema ATC e sistema cambio pezzo
Esempio di caratteristiche tecniche di un centro di lavorazione
Assi lineari
Corsa asse X 600 mm
Corsa asse Y 500 mm
Corsa asse Z 500 mm
Velocità in rapido (controllo punto a punto) 18 m/min
Velocità di lavoro (controllo continuo) da 0 a 5.000 mm/min
Tempo di accelerazione da 0 a 18 m/min 0,2 s
Precisione di posizionamento 0,01 mm
Asse rotativo
Velocità di lavoro da 0 a 20 g/min
Precisione di posizionamento 5”
Esempio di caratteristiche tecniche di un centro di lavorazione
Mandrino
Potenza installata 10 kW
Coppia massima 420 Nm
Velocità a coppia costante da 25 a 150 giri/min
Velocità a potenza costante da 150 a 5000 giri/min
Cambio utensili e cambio pezzo
Capacità magazzino 52 / 104
Tipo portautensile ISO 45 DIN 69871
Tempo scambio utensile 3 s
Tempo scambio utensile (truciolo-truciolo) 10 s
Capacità di carico pallet 500 kg
Tempo scambio pallet 20 s
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