Prove degli effetti termici

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effetti termiciIn una macchina utensile gli errori termici sono errori dovuti al cambiamento nella dimensione e nella forma degli elementi strutturali della macchina causati da variazioni della loro temperatura, indotte sia dal calore generato internamento (sorgenti endogene), sia da variazioni della temperatura ambiente (sorgenti esogene).

E’ importante considerare che gli errori termici variano al variare del tempo e dello spazio, così come varia la temperatura che li genera; uno dei maggiori problemi è quindi la misura di tali errori, specie in presenza di lavorazioni molto lunghe.

Vista la notevole complessità di valutare l’influenza degli effetti termici sul comportamento della macchina, la norma ISO 230-3  “Test code for machine tools: determination of thermal effects” introduce tre prove per semplificare la determinazione degli effetti termici sulle macchine utensili causati da svariate sorgenti ma che comportano tutti una deformazione della struttura della macchina o del sistema di posizionamento; esse sono: prova per valutare l’errore dovuto alla variazione della temperatura ambiente (chiamato ETVE); prova per valutare l’errore dovuto alla deformazione termica dell’asse mandrino; prova per valutare l’errore di deformazione termica dovuto agli assi lineari di movimentazione. Le prove sono definite per misurare gli scostamenti fra i componenti che portano l’utensile ed i componenti che sostengono il pezzo in lavorazione come risultato della deformazione termica degli elementi strutturali rilevanti.

E’ importante considerare che gli effetti termici dell’ambiente influiscono su tutti i “performance test” legati alla misura di spostamenti lineari. Ecco perché i costruttori di macchine utensili devono definire con chiarezza i valori ammessi per le condizioni termiche dell’ambiente nel quale la macchine deve operare, affinché siano garantite le prestazioni della macchina. L’utilizzatore, d’altro canto, è responsabile di effettuare un test ambientale per accertare il soddisfacimento dei requisiti specificati dal costruttore o altrimenti è costretto ad accettare un riduzione delle prestazioni della macchina utensile.

Per monitorare il comportamento termico della macchina è necessario predisporre diversi sensori di temperatura disposti in vari punti della macchina, come ad esempio: incorporati all’interno delle scale di lettura degli assi lineari; a contatto con la struttura della macchina vicino all’estremità superiore e inferiore delle scale di lettura; a diverse altezze in prossimità della macchina per misurare la temperatura dell’aria esterna.

L’articolo prosegue all’interno dello sfogliabile, da pagina 26: http://www.macchineutensilinews.it/numeri/201402-febbraio/.

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