Determinazione degli errori geometrici di una macchina

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Quantificare gli errori geometrici consente di definire parametri prestazionali quantitativi che possono “misurare” la prestazione della macchina utensile ed eventualmente consente di compensare gli errori rilevati.

In una macchina utensile gli errori geometrici degli assi di moto determinano l’errore di posizionamento dell’utensile nel volume di lavoro; tale errore, denominato errore volumetrico nel punto funzionale, rappresenta in pratica la variazione relativa fra la posizione reale dell’utensile rispetto al pezzo e quella ideale e rappresenta un fattore critico per la qualità della macchina e dei pezzi che essa produce. Quantificare gli errori geometrici consente quindi di definire parametri prestazionali quantitativi che possono “misurare” la prestazione della macchina utensile ed eventualmente consente di compensare gli errori rilevati..

 

Principi generali
Partendo dal presupposto che gli errori geometrici influenzano il moto relativo tra i componenti della macchina che portano l’utensile ed i componenti della macchina che portano il pezzo, è importante tener presente che questi errori devono essere misurati nella posizione o nella traiettoria del punto funzionale ovvero il centro dell’utensile o quel punto dove l’utensile entra in contatto con il pezzo e che quindi può muoversi entro il volume di lavoro della macchina. La norma generale ISO 230-1 (Test code for machine tools – Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions) e le altre norme specifiche per tipologia di macchina, tipicamente, raccomandano di determinare gli errori tra un utensile in movimento, avente una lunghezza media stimata, e l’ipotetico centro di un pezzo che si assume sia localizzato nel centro della corsa degli assi della macchina utensile. Quando si determinano gli errori geometrici per apportare le compensazioni, il punto funzionale o la sua traiettoria devono essere attentamente scelti tenendo conto della configurazione CNC, della catena cinematica della macchina utensile e della logica di compensazione del CNC. Assumendo come modello cinematico della macchina il “modello del corpo rigido”, gli errori angolari di un corpo che si muove linearmente lungo un asse non sono affetti dalla posizione relativa degli altri assi della macchina mentre l’errore di posizionamento e gli errori di rettilineità portano a differenti risultati in relazione alla localizzazione del punto funzionale nel volume di lavoro della macchina utensile. Nel caso tipico di una macchina a mandrino orizzontale e banco a croce, per esempio, il moto di errore angolare ECX (beccheggio del carro che su muove lungo l’asse X) influenza direttamente l’errore di posizionamento lineare nella direzione di X (EXX) misurato in due differenti punti funzionali ad una diversa distanza sull’asse Y.

L’articolo prosegue all’interno dello sfogliabile, da pagina 42: http://www.macchineutensilinews.it/numeri/201310-ottobre.

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