Macchine utensili a cnc

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Categoria:	Tecnologia
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Tecnologia
MACCHINE UTENSILI A CNC
Il progresso delle tecnologie elettroniche ha rivoluzionato l’industria metalmeccanica.
Grazie alla macchina utensile a controllo numerico è stato possibile ridurre notevolmente i tempi di preparazione della macchina per la lavorazione di pezzi diversi con la semplice sostituzione di un preciso programma memorizzato su supporti magnetici.
La continua evoluzione della tecnologia elettronica non ha risparmiato la macchina utensile, passata dalle prime semplici lavorazioni da punto a punto all’esecuzione di qualsiasi profilo, anche il più complesso, grazie alla delega di tutte le operazioni di calcolo e verifica a un computer: si è così ottenuto il CNC (Controllo Numerico Computerizzato).
Ulteriori passi avanti sono stati fatti correlando all’unità di governo un video che permette di verificare le passate di lavorazione dell’utensile e dei suoi movimenti nel campo di lavoro, il profilo finale, le eventuali collisioni utensile-pezzo, il controllo delle tolleranze, la visualizzazione, all’occorrenza, di eventuali malfunzionamenti di qualche unità.
E’ opportuno illustrare le differenze strutturali tra una macchina utensile tradizionale e una macchina utensile a controllo numerico.
In una macchina utensile tradizionale, quale il tornio, possiamo distinguere 3 sistemi principali:
• sistema di sostentamento, composto da basamento, bancale e relative guide;
• sistema di azionamento a mandrino: motore trifase, cinghie e gruppo testa motrice che racchiude tutti i meccanismi di sostentamento dell’albero del mandrino autocentrante;
• sistema di posizionamento dell’utensile: carro portautensili e relativi volantini di accostamento (con nonii graduati), vite madre e barra scanalata per il movimento uniforme per l’esecuzione della filettatura, per la sgrossatura o per la finitura e varie leve per il cambio di velocità del mandrino e degli avanzamenti dell’utensile.
Con la macchina utensile a controllo numerico computerizzato i primi due sistemi sono rimasti invariati; hanno invece subito una trasformazione elettronica e funzionale tutti i componenti elencati nel terzo.
La macchina utensile a CNC ha subito, cioè, una trasformazione elettromeccanica di tutto il sistema di posizionamento e di controllo dell’utensile e di controllo della rotazione del mandrino.
Il controllo numerico è una tecnica che consente di produrre pezzi finiti e/o semifiniti utilizzando macchine utensili asservite a un elaboratore di segnali: tale controllo è comunemente detto CNC.
Le funzioni principali di tale elaboratore di segnali sono:
• comando;
• controllo;
• regolazione
Il comando è rappresentato da una sequenza logica di codici alfanumerici che permettono agli organi di lavoro della macchina utensile di eseguire alcuni movimenti necessari ala lavorazione del pezzo. L’insieme ordinato dei comandi determina un programma di lavoro.
Il CNC non ha rivoluzionato il modo di operare delle macchine utensili tradizionali e dei rispettivi utensili, ma ne ha notevolmente migliorato le prestazioni a vantaggio della precisione, della rapidità di posizionamento degli utensili specifici, dell’aumento della produttività e della ripetitività delle operazioni.
I codici a cui fanno riferimento i programmatori sono definiti dalla normativa ISO e sono riportati nelle tabelle seguenti:
Significato
A
Coordinata angolare attorno all’asse X
B
Coordinata angolare attorno all’asse Y
C
Coordinata angolare attorno all’asse Z
F
Velocità di avanzamento
G
Funzione preparatoria
M
Funzione ausiliare
N
Numero di blocco
S
Velocità di rotazione del mandrino
T
Utensile
%
Inizio programma
X
Dimensione del diametro
Z
Dimensione della lunghezza
Funzioni ausiliari
M00
Arresto programmato
M01
Arresto opzionale
M02
Fine programma
M03
Rotazione mandrino in senso orario
M04
Rotazione mandrino in senso antiorario
M05
Arresto mandrino
M08
Avvio refrigerante
M09
Arresto refrigerante
M19
Orientamento mandrino
M30
Fine programma
M98
Richiamo sottoprogramma
M99
Fine sottoprogramma o ritorno a inizio programma

Funzioni preparatorie
G00
Posizionamento in rapido assi
G01
Interpolazione lineare (a velocità di avanzamento)
G02
Interpolazione circolare in senso orario
G03
Interpolazione circolare in senso antiorario
G04
Sosta temporizzata
G10
Impostazione dati
G17
Selezione piano di lavoro XY
G18
Selezione piano di lavoro ZX
G19
Selezione piano di lavoro YZ
G20
Programmazione in pollici
G21
Programmazione in millimetri
G22
Attivazione zone di controllo
G23
Disattivazione zone di controllo
G25
Disattivazione controllo di velocità mandrino
G26
Attivazione controllo di velocità mandrino
G27
Controllo del ritorno al punto di riferimento
G28
Ritorno al punto di riferimento
G30
Ritorno al secondo punto di riferimento
G31
Salto della lavorazione
G33
Movimento di filettatura
G34
Movimento di filettatura a passo variabile
G36
Compensazione automatica lunghezza utensile in X
G37
Compensazione automatica lunghezza utensile in Z
G40
Cancellazione correzione raggio utensile
G41
Compensazione raggio utensile a sinistra (pezzo a destra)
G42
Compensazione raggio utensile a destra (pezzo a sinistra)
G92
Limitazione velocità massima mandrino
G52
Impostazione sistema di coordinate locali
G53
Selezione coordinate macchina
G54
Cancellazione correzione raggio utensile
G55
Compensazione raggio utensile a sinistra (pezzo a destra)
G56
Compensazione raggio utensile a destra (pezzo a sinistra)
G57
Limitazione velocità massima mandrino
G58
Impostazione sistema di coordinate locali
G59
Selezione coordinate macchina
G65
Richiamo macro
G66
Richiamo macro modale
G67
Cancellazione richiamo macro modale
G68
Attivazione specularità asse Z (seconda torretta)
G69
Disattivazione specularità asse Z (seconda torretta)
G70
Ciclo di finitura
G71
Ciclo di sgrossatura in tornitura (direzione Z)
G72
Ciclo di sgrossatura in sfacciatura (direzione X)
G73
Ciclo di ripetizione del profilo
G74
Foratura a tratti lungo asse Z
G75
Foratura a tratti con utensili motorizzati lungo asse X o gole
G76
Ciclo di filettatura in più passate
G80
Cancellazione cicli fissi
G83
Ciclo fisso di foratura frontale
G84
Ciclo fisso di maschiatura frontale
G86
Ciclo fisso di alesatura frontale
G87
Ciclo fisso di foratura laterale
G88
Ciclo fisso di maschiatura laterale
G89
Ciclo fisso di alesatura laterale
G77
Ciclo di lavorazione diametrale esterno/interno
G78
Ciclo di filettatura
G79
Ciclo di tornitura frontale
G96
Velocità di taglio costante
G97
Velocità di rotazione costante
G94
Avanzamento in unità al giro
G95
Avanzamento in unità al minuto
G90
Programmazione in coordinate assolute
G91
Programmazione in coordinate relative
G98
Ritorno al livello iniziale
G99
Ritorno al livello R