TECNOLOGIA MECCANICA LE MACCHINE UTENSILI A CNC I Centri di LavoroCentro per l’Automazione e la Meccanica Via Rainusso 138/N – 41100 – Modena 2 2 3 4 5 6 7 9 IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 1 .6 – Configurazione magazzini utensili 2 – Assi di lavoro della macchina pag.2 – Struttura dei centri di lavoro 1.TECNOLOGIA MECCANICA INDICE 1 – Fresatrici.5 – Configurazione tavola e porta-pezzo 1.4 – Configurazione testa mandrino 1.1 – Generalità 1.3 – Configurazione dei centri di lavoro 1. Alesatrici e Centri di Lavoro 1. dispongono di tavola rotante controllata dall’unità di governo. è possibile distinguere per le lavorazioni di fresatura e foratura. ALESATRICI Le alesatrici. Sono indicate soprattutto per la lavorazione precisa dei fori. sono caratterizzate da una struttura che permette di ottenere elevate precisioni. ALESATRICI E CENTRI DI LAVORO Generalità Anche nelle macchine utensili CNC. comandata da un CNC. tra fresatrici e alesatrici. Il mandrino non raggiunge. con ottimi risultati. eventualmente.TECNOLOGIA MECCANICA FRESATRICI. in quanto permettono lavorazioni di fresatura. Per tali lavorazioni che prevedono l’utilizzo anche d’utensili di piccolo diametro. rotante. il mandrino deve raggiungere velocità di rotazione elevate. I centri di lavoro nascono dall’esigenza di rendere sempre più flessibili le MU CNC (non smontare mai il pezzo). dotata di cambio automatico dell’utensile e di tavola porta-pezzo traslante su uno o due assi ed. IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 2 . equipaggiandole di sempre maggiori dispositivi per migliorare e velocizzare le produzioni quali: • • • • • • • • • • • refrigerazione automatica dispositivo per l’evacuazione dei trucioli ampio magazzino utensili con cambio automatico dispositivo automatico di pulizia cono mandrino teste a utensili multipli magazzino pezzi in attesa delle lavorazioni (anche per il lavoro non presidiato) sistemi automatici di caricamento dei pezzi da lavorare una o più tavole girevoli dispositivi per l’azzeramento automatico degli utensili dispositivi per il controllo dell’integrità degli utensili manipolatori (robot) Un centro di lavoro è quindi una macchina con utensile rotante. di foratura e alesatura. che permette elevate asportazioni di truciolo con un buon livello di precisione. come per quelle tradizionali. che possono essere a mandrino orizzontale o verticale. FRESATRICI Le fresatrici. sono caratterizzate da una solida struttura. di solito. CENTRI DI LAVORO I centri di lavoro sono una combinazione delle macchine menzionate. Per lavorare il pezzo su più facce senza smontarlo. velocità di rotazione elevate. solitamente a mandrino orizzontale. Tra le parti in movimento. garantendo così un’elevata rigidità statica e dinamica ed un efficace smorzamento delle vibrazioni. La macchina base appartiene quindi alla famiglia delle fresatrici-alesatrici-foratrici (verticale od orizzontale) e ne esegue tutte le lavorazioni caratteristiche comprese la filettatura. andata e ritorno). temprate e rettificate. la macchina è equipaggiata con dispositivo di cambio automatico del pezzo. per lavorare con una bassa pressione specifica sulle controguide. da almeno un montante e da un carro sul quale verrà scorrerà la tavola portapezzo. si attua anche il cambio automatico di teste accessorie con più mandrini. Le guide. Struttura dei Centri di Lavoro La struttura è sempre composta da un basamento.TECNOLOGIA MECCANICA In alcuni casi la tavola porta-pezzo può essere doppia e. devono essere di buona sezione. quindi si deve interporre un materiale a bassissimo coefficiente d’attrito. per velocizzare ulteriormente la produzione. Il pezzo è pre-posizionato su un adatto pallet. In alcuni centri di lavorazione. deve esistere minor resistenza possibile. che può essere la parte superiore stessa della tavola. nei modelli così detti “shuttle” (letteralmente navetta. oppure fare scorrere gli organi mobili su cuscinetti. Assai importante è che i gradi di libertà della macchina consentano di eseguire tutte le lavorazioni con un solo piazzamento del pezzo. Montante Guide Montante Guide Carro Carro Trasversale Guide Basamento Basamento IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 3 . Questi particolari sono realizzati in acciaio elettrosaldato e/o in fusioni di ghisa e sono di solito caratterizzati da una doppia parete nervata. In figura vediamo rappresentato un centro di lavoro a mandrino orizzontale.L.L.magazzino utensili .TECNOLOGIA MECCANICA Configurazioni dei centri di lavoro Parlare di C. In figura vediamo rappresentato un centro di lavoro a mandrino verticale. pensando di riferirsi ad un solo tipo di macchina. Per chiarire meglio l’argomento riporteremo diverse configurazioni di C. è sicuramente difficile.tavola rotante .magazzino teste multiple IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 4 . con magazzino utensili e con tavola girevole. Centro di lavoro a mandrino orizzontale. in quanto si differenziano rispetto a molteplici aspetti. In figura si evidenziano : .montante mobile . con magazzino utensili e tavola girevole. Se il pezzo viene montato su una tavola girevole. può essere lavorato su tutte le quattro facce senza smontarlo. Testa a mandrino orizzontale. Testa verticale : è la più comune.TECNOLOGIA MECCANICA Centro di lavoro a mandrino orizzontale. Configurazioni testa-mandrino Anche per la forma della testa-mandrino si possono avere diverse conformazioni. asservito da un robot antropomorfo. ma è anche quella che permette meno lavorazioni senza smontare il pezzo. IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 5 . adatte a risolvere problemi di lavorazioni inclinate. con questa configurazione di tavole è possibile effettuare operazioni di carico. Centro di lavoro a mandrino orizzontale con montante mobile e con due tavole traslanti lungo l'asse Z. scarico e controllo sulla stazione non interessata dalla lavorazione. IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 6 . Oltre che per particolari pesanti.TECNOLOGIA MECCANICA Testa Universale. Questa configurazione è sicuramente adatta per particolari pesanti. E' una testa che può assumere sia la posizione verticale sia orizzontale. Configurazioni tavola/e portapezzo Centro di lavoro a mandrino orizzontale con montante mobile e con una tavola traslante lungo l'asse Z. Può assumere anche posizioni intermedie. TECNOLOGIA MECCANICA Centro di lavoro a mandrino orizzontale con una tavola girevole Centro di lavoro a mandrino orizzontale con due tavole girevoli Configurazioni magazzini utensili Magazzino utensili ad anello con dispositivo per il cambio utensile Magazzino utensili a catena. con evidenziato il dispositivo di cambio utensile IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 7 . TECNOLOGIA MECCANICA Cambio utensile a tamburo inclinato Cambio utensile a navetta scorrevole IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 8 . Asse X = longitudinale Asse Y = trasversale Asse Z = verticale IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 9 .= l'asse Z è sempre abbinato al mandrino e il suo verso positivo è sempre nel senso di allontanamento dal pezzo.TECNOLOGIA MECCANICA Assi di lavoro della macchina La disposizione degli assi nei centri di lavoro segue sempre la regola della mano destra.B. N. TECNOLOGIA MECCANICA Asse X = longitudinale Asse Y = verticale Asse Z = trasversale (mandrino) Asse B = rotatorio rispetto a Y Gli assi di una macchina CNC sono specificati nella normativa ISO 841 che definisce la nomenclatura per semplificare la programmazione e l'intercambiabilità dei programmi. V. Il programmatore deve immaginare di "essere l'utensile" e di muoversi in un normale sistema cartesiano. IAL – CENTRO PER L’AUTOMAZIONE E LA MECCANICA 10 .C). La normativa ISO si spinge oltre nella definizione di assi per MU CNC. Y+ V+ B+ A+ C+ W+ U+ X+ Z+ In figura si evidenziano gli assi principali del sistema (X.Z) e i relativi assi rotatori (A. definendo eventuali assi addizionali paralleli agli assi principali e precisamente U.B.Y. W definiti come assi secondari. Tale norma definisce i movimenti degli assi in modo da svincolare il programmatore dalla necessità di sapere se è l'utensile che si accosta al pezzo o viceversa.