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ePaper created 2018-04-06, 12:51:00 | version 1.38.0
industry report _ Cad Cam Figg. 4-6_Guida (Fig. 4) e vite con chiocciola (Fig. 5), entrambe a ricircolo di sfere. In questo tipo di soluzione la parte fissa e la parte mobile non entrano in contatto direttamente come ad esempio il modello in (Fig. 6), ma scivolano su un letto di sfere che riducono l’attrito nonostante l’alto precarico permettendo di azzerare i giochi. La versione tradizionale senza sfere invece deve mantenere necessariamente dello spazio che però non impedisce una lenta e costante usura, oltre a generare un’imprecisione notevole, soprattutto durante i cambi di direzione. 30 1_2018 Fig. 4 il concetto di precisione deve essere supporta- to e reso inseparabile da quello di ripetibilità, perché in sua assenza ci si potrebbe esclusiva- mente affidare al caso e sperare che il prodotto finito si avvicini a quello progettato. Come si può quindi ottenere una precisione ripetibile all’interno di una macchina utensile? Fondamentalmente utilizzando una struttura ri- gida e poco sensibile alle deformazioni termiche, applicando sistemi di controllo delle movimenta- zioni lineari e rotative e gestendo il grado di ec- centricità di rotazione degli utensili. Una struttu- ra rigida e indeformabile è tanto più importante quanto più elevati sono gli sforzi messi in atto per lavorare materiali resistenti come i metalli. I vari produttori utilizzano generalmente alluminio, per contenere il peso complessivo della macchi- na e facilitarne trasporto e installazione, oppure diversi di tipi di acciaio per garantire maggiore robustezza e affidabilità nel tempo. Alcuni pro- duttori hanno scelto di realizzare le basi di as- semblaggio delle proprie macchine in un’unica struttura di ghisa realizzata in un monoblocco di diverse tonnellate, riservandole ad ambienti op- portuni e dedicati a causa della complessità e dei requisiti di installazione, mentre altri hanno scel- to di realizzare la struttura portante in granito naturale o sintetico, andando a copiare le carat- teristiche di resistenza, affidabilità e precisione tipici dei banchi di misura utilizzati in metrologia, dove la necessità di fornire misure affidabili e co- stanti nel tempo è un requisito imprescindibile. Oltre a questo il granito, attraverso la sua non omogeneità interna dovuta alla struttura granu- lare, offre il vantaggio di ridurre la trasmissione delle vibrazioni e di evitare fenomeni di risonan- za, migliorando quindi la finitura superficiale e riducendo la rumorosità prodotta durante le la- vorazioni. Alla struttura di supporto viene quindi fissato il sistema di movimentazione, costituito generalmente da una o più guide per ogni asse su cui scorre un pattino, vincolato secondo un’u- nica direzione e mosso attraverso un motore che a seconda della rotazione oraria o antioraria ese- gue un’azione di trascinamento o spinta. Fig. 5 Fig. 6 Nel corso degli anni sono stati messi a pun- to sistemi molto raffinati per ridurre al minimo gli attriti e i giochi tra i vari componenti, tanto che le macchine utensili attuali utilizzano viti e guide a ricircolo di sfere (Figg. 4-6), in modo che i componenti in movimento non si tocchino di- rettamente, ma attraverso l’interposizione di un canale in cui scorrono delle sfere di acciaio o ce- ramica per trasformare l’attrito da radente a vol- vente, permettere un elevato precarico in modo da azzerare i giochi di inversione di movimento e vincolare saldamente i movimenti lungo un unico asse. L’efficienza di questi sistemi e la loro semplicità di implementazione sono ormai così assodati che le macchine che non fanno ricorso a questa classe di accessori dovrebbero essere tranquillamente scartate senza alcun ripensa- mento. A queste finezze progettuali può essere aggiunto ancora un gruppo di accessori che per- mette di fare un salto di qualità enorme perché purtroppo i componenti meccanici, anche di ot- tima qualità realizzativa e assemblati nel modo più scrupoloso, tendono a usurarsi con il tempo e quindi a perdere l’affidabilità che possedevano al momento della prima installazione. Viene quindi in soccorso uno strumento di misura chiamato encoder o riga ottica, che in- terfacciandosi direttamente con il controllo nu- merico controlla costantemente, diverse migliaia di volte al secondo, che la posizione raggiunta da un movimento di traslazione lineare o di rotazio- ne di un asse sia quello richiesto dal programma di lavoro; qualora questo fosse diverso provvede a informare il controllo numerico che in modo completamente automatico e senza l’intervento dell’operatore corregge la posizione fino a rag- giungere la quota necessaria, garantendo una più accurata e ripetibile lavorazione. Tutti gli