componenti delle macchine utensili a controllo numerico prof. gino dini – università di pisa...
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COMPONENTI DELLE MACCHINE UTENSILI A
CONTROLLO NUMERICO
Prof. Gino Dini – Università di PisaUltimo aggiornamento: 13/10/11
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Centro di lavorazione
Bancale
Testaoperatrice
Montante
SistemaATC
Mandrino
Sistemacambiopezzo
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Centro di lavorazione
Basa-mento
Testaoperatrice
Montante
Viteasse X
Viteasse Z
Tavola
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Bancale: tavole asse X e asse Z
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Montante: tavola asse Y
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Guide
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Guide
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Tipologie di guide
Guida a rotolamento (con rulli)
Guida a strisciamento
(rivestita con materiali
antifrizione)
Guida fluidostatica
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Stick-slip
m
kF
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Stick-slip
m
kF
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Stick-slip
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kF
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Stick-slip
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Stick-slip
m
kF
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Stick-slip
m
kF
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Stick-slip
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Esempi di guide con rulli
www.schneeberger.com
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Sistemi vite-madrevite
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Vite a ricircolo di sfere
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Caratteristiche principalidelle viti a ricircolo di sfere
• Elevato rendimento
• Gioco ridotto tra vite e madrevite
• Assenza del fenomeno di “stick-slip”
• Costo elevato
• Reversibilità del movimento
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Vite a ricircolo di sfere esterno
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Vite a ricircolo di sfere interno
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Dimensionamentodelle viti a ricircolo di sfere
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Gruppo mandrino
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Gruppo mandrino
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Il portautensile
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Portautensile ISO
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Varie tipologie di accessori
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• Dispositivo di cambio utensile
• Sistema di selezione utensile
• Tipologia e capacità del magazzino
Sistemi ATC (Automated Tool Changer)
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A B
Dispositivo di cambio utensile
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Dispositivo di cambio utensile
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• Dispositivo di cambio utensile
• Sistema di selezione utensile
• Tipologia e capacità del magazzino
Sistemi ATC (Automated Tool Changer)
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• Stazione codificata
• Utensile codificato
• Utensile programmato
Sistema di selezione utensile
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• Dispositivo di cambio utensile
• Sistema di selezione utensile
• Tipologia e capacità del magazzino
Sistemi ATC (Automated Tool Changer)
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Tipologia e capacità del magazzino
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Tipologia e capacità del magazzino
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Sistema di cambio pezzo: shuttle rotante
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Sistema di cambio pezzo: shuttle traslante
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Sistema di controllo ad anello aperto
M
Tavola Vite
Impulsi
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Sistema di controllo ad anello chiuso
M
T.P.
Posizione programmata
Posizione effettiva misurata
Tavola Vite
G
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Sistema di controllo ad anello chiuso
M
T.V. T.P.
Posizione e velocità programmate
Posizione effettiva misurata
Velocità effettiva misurata
Tavola Vite
G
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Classificazione trasduttori
In base a:
1.principio funzionamento
2.segnale uscita
3.montaggio
4.misura effettuata
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Trasduttore di velocitàDinamo tachimetrica
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Trasduttore di posizioneResolver
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Trasduttore di posizioneCella di resolver
tL = 2.000 mm = corsa
tV = 10 mm risoluzione asse
tM = 100 mm collegamento
LM = 1 / 20
MV = 1 / 10
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
SLIDER
SCALA
pt pt/4
Eind
E2E1
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
xi = 0
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
xi = pt/4
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
xi = pt/2
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
xi = 3pt/4
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
xi = pt
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
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Trasduttore di posizioneInductosyn lineare
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Trasduttore di posizioneInductosyn assoluto
0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 00 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 00 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
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Trasduttore di posizioneInductosyn assoluto
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Trasduttore di posizioneEncoder
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Trasduttore di posizioneEncoder
Albero
Disco fotoinciso con feritoie
LED Fototransistor
Circuito di controllo
Segnale in uscita
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Specifiche tecniche di un encoder
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Trasduttore di posizioneEncoder assoluto ciclico
Albero
Disco fotoinciso con feritoie
LED Fototransistor
Circuito di controllo
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Trasduttore di posizioneEncoder assoluto ciclico
settori 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
angolo
0
22
,5
45
67
,5
90
11
2,5
13
5
15
7,5
18
0
20
2,5
22
5
24
7,5
27
0
29
2,5
31
5
33
7,5
bit
1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
2 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0
3 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
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Trasduttore di posizioneEncoder assoluto ciclico
settori 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
angolo
0
22
,5
45
67
,5
90
11
2,5
13
5
15
7,5
18
0
20
2,5
22
5
24
7,5
27
0
29
2,5
31
5
33
7,5
bit
1
2
3
4
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Trasduttore di posizioneEncoder lineare
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Trasduttore di posizioneEncoder lineare
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Trasduttore di posizioneEncoder lineare
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Trasduttore di posizioneEncoder lineare
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• Motori a corrente continua– A statore avvolto– A magneti permanenti
Motori impiegatinelle macchine utensili a CN
• Motori a corrente alternata– A frequenza variabile
• Motore brushless
• Motore a passi
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Motore CC a statore avvolto
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Motore a magneti permanenti
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Sistema di pilotaggio PWM
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Sistema di pilotaggio PWM
Duty cycle: pulse width /
period
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Motore brushless
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Motore brushless
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Motore brushless
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Motore brushless
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Motore a passi
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Unità di governo
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Struttura hardware diuna unità di governo
Bus dati
CPUMemorie
ROMMemorie
RAM
Gestioneassi e
mandrino
Gestioneperiferiche
Gestionevideo etastiera
GestioneI/O
Gestionecomunicaz.
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• Sistema operativo
• Software di servizio
• Software di processo (logica di macchina)
• Software diagnostico
• Software utente
Tipologie di software impiegatoin una unità di governo
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Esempio di consolle di comando
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Esempio di consolle di comando