IL CONTROLLO NUMERICO DELLE MACCHINE UTENSILI. La programmazione in codice ISO Standard

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Agnella Tarantino
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1 IL CONTROLLO NUMERICO DELLE MACCHINE UTENSILI La programmazione in codice ISO Standard

2 IL CONTROLLO NUMERICO DELLE MACCHINE UTENSILI MENU Introduzione Caratteristiche Tipologia Codice di programmazione Presetting utensili Origini Interpolazione Piani di interpolazione Compensazione utensile Esempi per tornitura Filettatura al tornio Cicli fissi Programmazione Fine presentazione

8 Un sistema macchina utensile a CN può essere suddiviso in tre aree, che si identificano nell'ordine: A - Struttura di base di una Unità di Governo B - Unità di input e di output dei dati C - Unità di alimentazione, unità di potenza, unità di interfaccia, unità di asservimento degli assi

9 UNITA DI GOVERNO di una macchina utensile a Controllo Numerico Computerizzato E quel componente che presiede a tutte le funzioni di calcolo per il controllo del percorso utensile e per le interpolazioni. Come tutte le apparecchiature informatiche, si basa su una parte HARDWARE ed una parte SOFTWARE. HARDWARE CPU = Unità centrale di elaborazione o microprocessore CONTROLLER = controlla l ingresso e l uscita delle informazioni, interpreta le istruzioni e le trasferisce alle ALU; ALU = unità logico-aritmetica, effettua operazioni di calcolo, coordina le velocità delle slitte, calcola traiettorie percorso utensile. PLC = Controllore a logica programmabile che comanda controlla direttamente la macchina utensile: moti assi, velocità mandrino, cambio utensile. MEMORIA CENTRALE: EPROM = memoria non volatile cancellabile e riprogrammabile: memorizza la posizione delle origini e tutte le informazioni di inizializzazione del sistema compreso il codice ISO di programmazione (in effetti si tratta di una memoria EEPROM tenuta attiva da una batteria tampone); RAM = memoria volatile: memoria di programma o di lavoro, memoria di editing del programma. UNITA PERIFERICHE: Console e tastiera alfanumerica Lettori e perforatori di nastro perforato Driver per dischetti Stampanti Plotter SOFTWARE LINGUAGGI: A BASSO LIVELLO = codice ISO Standard AD ALTO LIVELLO = linguaggi per sistemi CAM: APT, GTL, MODAPT e IFAPT. MENU

10 CARATTERISTICHE delle macchine utensili CNC finalizzate alla QUALITA della produzione Riduzione possibilità di VIBRAZIONI: Equilibratura statica e dinamica degli organi in movimento e dei pezzi in lavorazione; Rigidezza strutturale della macchina; Introduzione di volani e/o ammortizzatori idraulici come smorzatori ed assorbitori di vibrazioni; Livellamento ottimale su basamento di calcestruzzo; Distribuzione adeguatamente uniforme del peso della macchina sul terreno di appoggio. Riduzione ATTRITO sulle guide di scorrimento e sugli organi meccanici di comando: II valore del coefficiente di attrito dipende dal carico, dal materiale, dalla finitura superficiale, dalla quantità e qualità di lubrificante, dalla velocità relativa. Si ricorda che Fn = pn. S e f =Fa / Fn pn = pressione specifica S = superficie di contatto Fa = forza di attrito Fn = carico normale Tipi di attrito: secco, untuoso, fluidodinamico, volvente, fluidostatico. Guide di scorrimento a bassa rugosità superficiale; Utilizzazione di materiali a basso coefficiente di attrito (turcite); Utilizzazione di cuscinetti a sfere e viti a ricircolazione di sfere (coefficienti molto bassi da 0,001 a 0,002); Utilizzazione del sostentamento idrostatico delle guide.

11 SERVOCOMANDI: Sistemi di regolazione in anello chiuso; Sistemi di controllo posizionamento e velocità; Sistemi di regolazione automatica; Azionamenti; Regolazione della velocità. COLLAUDO: Verifiche geometriche seconda UNI; Verifiche funzionali secondo ISO. CARATTERISTICHE delle macchine utensili CNC finalizzate alla QUALITA della produzione SISTEMI DI CONTROLLO: Misura e registrazione utensili in macchina (manuale ed automatico); Controllo dell usura e rottura dell utensile; Controllo dimensionale pezzi lavorati; Rilevatori di posizione: INDUCTOSYN e RESOLVER; Rilevatori di velocità: DINAMO TACHIMETRICHE; Precisione di posizionamento e precisione di ripetibilità relative ad ogni asse. MENU

12 CNP CONTROLLO NUMERICO PUNTO A PUNTO CNZ CONTROLLO NUMERICO ZIG-ZAG E PARASSIALE CNC CONTROLLO NUMERICO CONTINUO O COMPUTERIZZATO

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30 TORNITURA CILINDRICA Il ciclo realizzato, per una passata, è il seguente: - spostamento (in rapido o in lavoro) degli assi X e Z in posizione di inizio lavoro - avanzamento in lavoro dell'asse Z - ritorno asse Z, in lavoro, se la tornitura termina con uno spallamento, in rapido nel caso contrario. Esempio: N56 T505 M6 1 N57 G0 G97 X45 Z2 S500 M3 2 N58 G1 Z-20 F.2 M8 3 N59 X52 F.15 4 N60 G0 Z100 X300

31 TORNITURA CONICA Il ciclo realizzato per l'esecuzione di parti coniche (smussi compresi) è il seguente: - spostamento (in rapido o in lavoro) degli assi X e Z in posizione di inizio lavoro - avanzamento degli assi X e Z contemporaneamente, fino al punto di fine lavoro, a velocità programmata - ritorno asse X. Occorre tuttavia tener presente che l'utensile eseguirà un profilo pezzo uguale a quello programmato solamente nel caso che abbia la punta affilata a spigolo vivo. Normalmente però si lavora con utensile a punta raggiata, di conseguenza si ottiene un profilo pezzo spostato parallelamente rispetto a quello programmato di una quantità che varia in funzione del raggio utensile e dell'angolo di inclinazione del profilo da eseguire. Occorrerà allora programmare il profilo corretto della stessa quantità di cui si è detto sopra affinchè l'utensile esegua il profilo voluto. Le correzioni da dare ai punti di partenza e di arrivo del profilo pezzo per ottenere il profilo da programmare si possono calcolare nel seguente modo:

32 FORATURA Il ciclo viene realizzato come segue: - spostamento in rapido ad X 0 e a Z di inizio lavoro - spostamento asse Z, a velocità di lavoro, fino alla quota di fondo foro - ritorno in rapido asse Z. Esempio:... N75 T707 M6 N76 G0 G97 X0 Z2 S1350 M3 N77 G1 G94 Z-50 F80 M8 N78 G0 Z2 N79 X400

33 ALESATURA Il ciclo di una passata di alesatura viene realizzato come segue: -spostamento rapido degli assi X e Z in posizione di inizio lavoro - avanzamento, a velocità di lavoro, dell'asse Z - allontanamento dell'utensile dalla parte alesata - ritorno asse Z. Esempio: N 87 T808 M6 N88 G0 X50 Z4 S50 M3 N89 G1 Z-42 F.15 N90 G0 X46 N91 Z150

34 FORMATURA GOLE Per ogni gola vengono eseguite le seguenti operazioni: - posizionamento rapido sul punto di inizio lavoro avanzamento dell'asse X, a velocità di lavoro, fino alla quota di fondo gola - eventuale sosta, con mandrino in rotazione, per eseguire la finitura del fondo gola. Tale sosta viene abilitata dalla finzione G04 e la sua durata viene programmata in secondi (con G94) o in giri del mandrino (con G95) tramite la funzione F - ritorno asse X. Esempio: N94 T404 M6 N95 G95 G0 X54 Z-25 S40 M3 N96 G1 X45 F.1 G4 F2 N97 G0 X200

35 MENU INTERPOLAZIONE CIRCOLARE Permette di programmare in un solo blocco di programma un arco di circonferenza di raggio massimo mm. L'arco massimo programmabile è di 360. Per la programmazione di un'interpolazione circolare occorre definire i seguenti parametri: - le coordinate del punto finale X e Z se diverse da quelle precedenti - la funzione preparatoria G02 per il senso orario o G03 per il senso antiorario - le coordinate del centro date in incrementale rispetto al punto iniziale I e K se diverse da zero. Le coordinate del punto iniziale (programmate nel blocco precedente), del punto finale e del centro devono essere calcolate in modo tale che la differenza fra raggio iniziale e finale sia inferiore a 0.01 mm. In caso contrario viene visualizzato un messaggio di errore ed il cerchio non viene eseguito. Per facilitare l'individuazione del senso dell'interpolazione G02 e G03, si è scelta una regola valida per ogni tipo di tornio cioè con torretta anteriore, posteriore, verticale, due torrette, ecc. Il programmatore deve programmare guardando il disegno del pezzo in cui l'asse Z positivo va verso destra e l'asse X positivo verso l'alto, ed immaginando di avere l'utensile dalla parte di X positivo. In questo modo un cerchio che ha senso orario viene programmato con G02 e senso antiorario con G03.

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49 Fine Unità

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