COMPONENTI DELLE
MACCHINE UTENSILI A
CONTROLLO NUMERICO
Ultimo aggiornamento: 13/10/11
Prof. Gino Dini – Università di Pisa
Centro di lavorazione
Montante
Testa
operatrice
Sistema
ATC
Bancale
Mandrino
Sistema
cambio
pezzo
Centro di lavorazione
Testa
operatrice
Montante
Basamento
Vite
asse Z
Tavola
Vite
asse X
Bancale: tavole asse X e asse Z
Montante: tavola asse Y
Guide
Guide
Tipologie di guide
Guida a
strisciamento
(rivestita con
materiali
antifrizione)
Guida a
rotolamento
(con rulli)
Guida fluidostatica
Stick-slip
k
m
F
Stick-slip
k
m
F
Stick-slip
k
m
F
Stick-slip
k
m
F
Stick-slip
k
m
F
Stick-slip
k
m
F
Stick-slip
k
m
F
Esempi di guide con rulli
www.schneeberger.com
Sistemi vite-madrevite
Vite a ricircolo di sfere
Caratteristiche principali
delle viti a ricircolo di sfere
• Elevato rendimento
• Gioco ridotto tra vite e madrevite
• Assenza del fenomeno di “stick-slip”
• Costo elevato
• Reversibilità del movimento
Vite a ricircolo di sfere esterno
Vite a ricircolo di sfere interno
Dimensionamento
delle viti a ricircolo di sfere
Gruppo mandrino
Gruppo mandrino
Il portautensile
Portautensile ISO
Varie tipologie di accessori
Sistemi ATC (Automated Tool Changer)
• Dispositivo di cambio utensile
• Sistema di selezione utensile
• Tipologia e capacità del magazzino
Dispositivo di cambio utensile
A
B
Dispositivo di cambio utensile
Sistemi ATC (Automated Tool Changer)
• Dispositivo di cambio utensile
• Sistema di selezione utensile
• Tipologia e capacità del magazzino
Sistema di selezione utensile
• Stazione codificata
• Utensile codificato
• Utensile programmato
Sistemi ATC (Automated Tool Changer)
• Dispositivo di cambio utensile
• Sistema di selezione utensile
• Tipologia e capacità del magazzino
Tipologia e capacità del magazzino
Tipologia e capacità del magazzino
Sistema di cambio pezzo: shuttle rotante
Sistema di cambio pezzo: shuttle traslante
Sistema di controllo ad anello aperto
Tavola
Impulsi
M
Vite
Sistema di controllo ad anello chiuso
Posizione
programmata
S
Tavola
G
Vite
M
T.P.
Posizione effettiva
misurata
Sistema di controllo ad anello chiuso
Posizione e velocità
programmate
S
S
Tavola
Vite
M
G
T.V.
Velocità effettiva
misurata
Posizione effettiva
misurata
T.P.
Classificazione trasduttori
In base a:
1. principio funzionamento
2. segnale uscita
3. montaggio
4. misura effettuata
Trasduttore di velocità
Dinamo tachimetrica
Trasduttore di posizione
Resolver
Trasduttore di posizione
Cella di resolver
tLM = 1 / 20
tMV = 1 / 10
tL = 2.000 mm
= corsa
tM = 100 mm
collegamento
tV = 10 mm
risoluzione asse
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
Eind
SCALA
pt
pt/4
SLIDER
E1
E2
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
xi = 0
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
xi = pt/4
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
xi = pt/2
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
xi = 3pt/4
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
xi = p t
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
Trasduttore di posizione
Inductosyn lineare
Trasduttore di posizione
Inductosyn assoluto
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
Trasduttore di posizione
Inductosyn assoluto
Trasduttore di posizione
Encoder
Trasduttore di posizione
Encoder
LED
Fototransistor
Segnale in uscita
Albero
Disco fotoinciso
con feritoie
Circuito di controllo
Specifiche tecniche di un encoder
Trasduttore di posizione
Encoder assoluto ciclico
LED
Fototransistor
Albero
Disco fotoinciso
con feritoie
Circuito di controllo
Trasduttore di posizione
Encoder assoluto ciclico
13
14
15
337,5
12
315
11
292,5
10
270
9
247,5
8
225
7
202,5
6
180
5
157,5
4
135
3
112,5
0
22,5
angolo
2
90
1
67,5
0
45
settori
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
Trasduttore di posizione
Encoder assoluto ciclico
bit
1
2
3
4
14
15
337,5
13
315
12
292,5
11
270
10
247,5
9
225
8
202,5
7
180
6
157,5
5
135
4
112,5
3
90
0
angolo
2
67,5
1
45
0
22,5
settori
Trasduttore di posizione
Encoder lineare
Trasduttore di posizione
Encoder lineare
Trasduttore di posizione
Encoder lineare
Trasduttore di posizione
Encoder lineare
Motori impiegati
nelle macchine utensili a CN
• Motori a corrente continua
– A statore avvolto
– A magneti permanenti
• Motori a corrente alternata
– A frequenza variabile
• Motore brushless
• Motore a passi
Motore CC a statore avvolto
Motore a magneti permanenti
Sistema di pilotaggio PWM
Sistema di pilotaggio PWM
Duty cycle:
pulse width /
period
Motore brushless
Motore brushless
Motore brushless
Motore brushless
Motore a passi
Unità di governo
Struttura hardware di
una unità di governo
CPU
Memorie
ROM
Memorie
RAM
Gestione
assi e
mandrino
Bus dati
Gestione
I/O
Gestione
video e
tastiera
Gestione
periferiche
Gestione
comunicaz.
Tipologie di software impiegato
in una unità di governo
• Sistema operativo
• Software di servizio
• Software di processo (logica
di macchina)
• Software diagnostico
• Software utente
Esempio di consolle di comando
Esempio di consolle di comando