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MACHINE TOOL AUTOMATION
speciale
Settembre 2016
Automazione e Strumentazione
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Struttura di un sistema
a Controllo Numerico
Grazie al controllo numerico vengono trasmesse
alle macchine utensili informazioni codificate
in un opportuno linguaggio di programmazione.
Le macchine a controllo numerico non hanno un
funzionamento completamente autonomo, nel
senso che devono operare sotto la supervisione di
un operatore. Un sistema di controllo numerico
è fondamentalmente costituito dalla macchina
utensile, dall’unità di controllo, dai dispositivi di
controllo assi, dal programma di istruzioni.
La macchina utensile è composta da parti fisse di
sostegno (bancale, montante) e da
parti mobili
(tavole, torrette, contropunte).
L’unità di controllo (
MCU, Machine Control
Unit
) interpreta il
programma di lavorazione
(
part program
), trasformandolo in segnali elet-
trici che, amplificati, azionano i servomeccani-
smi della macchina determinando il movimento
dell‘utensile e delle attrezzature ausiliarie.
Grazie all’elevata capacità di calcolo e memoria,
la MCU può memorizzare i cicli di lavorazione
più frequenti, può eseguire alcuni avanzati schemi
di interpolazione (elicoidale, parabolica e cubica)
può memorizzare, inserire, cancellare e modifi-
care più programmi anche a bordo macchina.
Il programma di lavorazione viene preparato dal
programmatore su un calcolatore remoto e quindi
trasferito alla macchina.
Le istruzioni del programma derivano da infor-
mazioni geometriche (movimenti e posizioni
degli organi della macchina necessari per realiz-
zare la forma geometrica del pezzo), tecnologiche
(condizioni di lavoro che si traducono in velocità
di rotazione e spostamento di appositi organi
della macchina), ausiliarie (identificazione degli
utensili da impiegare, selezione di funzioni della
macchina quali la rotazione o l’arresto del man-
drino, l’uso di flusso refrigerante ecc.). Il con-
trollo numerico prevede la misura della posizione
delle sue parti mobili tramite
encoder
e sull’azio-
namento controllato di
attuatori
(motori, pistoni
idraulici o altro) che ne governano il movimento
in modo da posizionare l’utensile di lavorazione
in un punto arbitrario scelto con precisione.
In funzione del tipo di movimento si distin-
guono controlli numerici
punto a punto
(o
di posizionamento),
parassiali
,
continui
(o
di contornatura). Il controllo del moto si basa
su segmenti e programmi di interpolazione, in
grado di calcolare i punti intermedi da seguire
per generare una particolare traiettoria e le velo-
Figura 2 - Dettaglio macchina utensile (Automac Technology)
Figura 3 - Stazione Controllo Numerico Siemens