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MACHINE TOOL AUTOMATION
speciale
Settembre 2016
Automazione e Strumentazione
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NELLE PROSSIME PAGINE LA RASSEGNA DI PRODOTTI E SOLUZIONI
Automazione per le macchine utensili
Armando Martin
Le macchine utensili (MU) sono impiegate per la lavorazione dei materiali metallici
tramite l’asportazione di trucioli, cioè mediante taglio, deformazione e distacco
di piccole porzioni del materiale in lavoro. L’automazione delle MU, basata
principalmente sul Controllo Numerico (CN), è oggi particolarmente versatile grazie
alle macchine di misura a coordinate (CMM) e alle tecniche di programmazione.
All’inizio della rivoluzione industriale la diffu-
sione delle macchine utensili si rese necessaria
per costruire macchine a vapore, telai e locomo-
tive. In origine le macchine utensili erano mosse
da una macchina motrice a vapore centralizzata
in grado di fornire energia a tutto il sistema. Il
movimento veniva distribuito alle macchine ope-
ratrici tramite alberi, pulegge e cinghie. Le due
guerre mondiali del ventesimo secolo determina-
rono una crescente richiesta di energia e di mac-
chine utensili. Negli anni 40 nacque il concetto di
macchina a controllo numerico grazie all’ingegno
di
John Parsons
. Si diffusero quindi le prime
fresatrici a controllo numerico e il tornio semi-
automatico.
I primi controlli numerici (anni 50) erano a
logica cablata. A partire dagli anni 60 il con-
trollo numerico subì profonde trasformazioni
con l’introduzione dei primi calcolatori e del
DNC
(Direct Numerical Control), ovvero una
tecnica di controllo numerico in cui le macchine
sono controllate direttamente da un calcolatore
centrale, accessibile all’operatore da terminale
remoto. Negli anni 70 si affermarono i primi
sistemi
CNC
(Computer Numerical Control)
in grado di conferire alle macchine maggiore
flessibilità. Si impose in sostanza un controllo
numerico altamente programmabile e persona-
lizzabile grazie all’uso dei microprocessori e
ovviamente del software.
Il controllo numerico ha determinato un
utilizzo
intensivo
e
differenziato
delle macchine uten-
sili combinato con l’ottimizzazione delle
man-
sioni degli operatori
. Le macchine utensili a
controllo numerico possono essere classificate
in
macchine monoscopo
(torni, fresatrici, fora-
trici, alesatrici, rettificatrici tradizionali cui è
stata applicata la tecnologia CN),
macchine
multiscopo
(in grado di effettuare più tipi di
lavorazioni),
centri di tornitura autonomi
e
centri di lavoro.
I
centri di lavoro
sono macchine altamente
automatizzate e flessibili in grado di adattarsi
facilmente a produzioni molto variabili grazie
al fatto che sono programmabili, ovvero ese-
guono la lavorazione di un certo pezzo sulla
base di un programma definito dall’utente.
Ulteriori applicazioni del CN sono le macchine
per la
lavorazione della lamiera
, i
sistemi di
taglio
e le
linee transfert
(insieme coordinato
di macchine utensili studiate appositamente per
la lavorazione d’ogni fase del pezzo).
Il controllo numerico offre molteplici benefici
quali la riduzione dei costi di manodopera, il
miglioramento della qualità delle lavorazioni,
l’abbattimento dei tempi di fermo macchina, la
riduzione degli scarti grazie alla sicurezza dei
posizionamenti e dei movimenti degli utensili,
l’aumento della flessibilità produttiva garantita
dai rapidi cambi di lavorazione.
@armando_martin
Figura 1 - Macchina a Controllo Numerico anni 50 basata sui progetti di John Parsons