Analisi e modellazione dell'errore quasi-statico di natura cinematica e flessibile per una macchina utensile a cinque assi con tavola roto-basculante

La qualità geometrica di un prodotto ottenuto per fresatura è legata all’accuratezza e precisione della macchina utensile. Nel presente lavoro l'errore di posizionamento relativo tra utensile e pezzo in una lavorazione in cinque assi è stato indagato considerando sia il contributo dovuto alla flessibilità dei componenti dell’assieme macchine utensile-utensile che della parte dovuta alla cinematica degli assi. L'errore cinematico dipende dalla posizione e dagli errori geometrici degli assi. Lo stato dell'arte propone diverse metodologie per la misura di tali errori caratterizzanti gli assi, approcci comunque che presentano in generale una difficile applicabilità alle macchine utensili da utilizzare per produzione no-stop in quanto onerosi da un punto di vista dei tempi di fermo macchina necessari. Il modello sviluppato è stato applicato alla macchine Mori Seiki NMV 1500 DCG, fresatrice verticale con tavola roto-basculante della quale è stato anche realizzato un modello multibody flessibile. La modellazione multi-body ha permesso di sviluppare un test di lavorazione che, tramite la misura fuori linea del pezzo lavorato, consenta di ricavare gli errori geometrici degli assi. Il test è applicabile anche a macchine utensili con una struttura cinematica simile ed è stato validato dal confronto numerico - sperimentale del test di contornatura del cono NAS 979, standard più diffuso per la verifica della precisione di lavorazione di una macchina utensile dotata di cinque assi. In merito all'errore di natura flessibile la modellazione è stata limitata all'indagine dell'errore quasi-statico dovuto alla deformazione generata nello spostamento degli assi della macchina utensile, consentendo di valutare i contributi sull'errore complessivo delle deformate dei vari corpi e giunti.