Filosofia di vita e imprese dalla voce di

Transcript

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Rivista di alta tecnologia e opinioni a confronto
Tecnologie e fair play tra terra e cielo
Filosofia di vita e imprese dalla voce
di Simone Moro, scalatore “d’altri tempi”
In questo numero:
Progetto ALMA: sistemi di misura per una nuova generazione di radiotelescopi
Come ottenere qualità e accuratezza nelle lavorazioni meccaniche
Sistemi di tastatura per far volare la produttività
Lavorare in sicurezza con sistemi di misura di posizione EnDat 2.2
Siamo tutti geni in matematica
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HEIDENHAIN, da oltre un secolo sul mercato della precisione e della tecnologia, è presente da più di trent’anni in Italia,
dove si è imposta come punto di riferimento nel settore dei sistemi di misura lineari e rotativi e dei controlli numerici.
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Rivista di alta tecnologia e opinioni a confronto
Sommario
Visto da vicino
pag 7 Accuratezza e qualità
nelle lavorazioni meccaniche
pag 39 TNC 620: il controllo
numerico di HEIDENHAIN
che innova la tradizione
pag 42 Visualizzatori di quote:
scende in campo la serie ND 500 di
HEIDENHAIN
pag 45 La svolta che perfeziona le
prestazioni degli encoder induttivi
Service
pag 62 Verificare gli assi rotanti:
un’operazione semplice grazie
ad ACCOM 2.8
Segnalazioni
pag 64 Corsi 2009: tante occasioni
per mantenersi aggiornati
Appuntamenti
pag 67 2009: un anno speciale
Apertamente
pag 13 L’era della comunicazione
per la macchina utensile
sulle vette più alte del mondo
pag 18 La vera storia del pi greco,
un numero che è una celebrità
pag 46 HEIDENHAIN, oltre
alla qualità, garantisce sicurezza
in qualsiasi circostanza
pag 50 Vi presentiamo i nuovi
CNC Selca S4000 Retrofit
Punto d’incontro
pag 25 Progetto ALMA:
un’appassionante avventura
che va dal deserto al cosmo
HEIDENHAIN P.A.S.S.
Prodotti. Applicativi. Service. Segnalazioni.
Prodotti
pag 31 Le innovazioni per
iTNC 530 rendono il lavoro più
semplice
pag 36 Incremento
della produttività grazie ai sistemi
di tastatura HEIDENHAIN
pag 51 Avanguardia
nelle lavorazioni con la fresatura
planetaria sui CNC S4000
P&N
Parole & Numeri
pag 69 Le recensioni
Applicativi
di HEIDENHAIN info
pag 54 Option 46 (Python OEM
process): ultimo nato per iTNC 530
pag 56 Scopriamo insieme tutte
le opportunità di IPC 6110
e Remo Tools SDK
pag 59 Scansione ottimizzata
per trasduttori rotativi assoluti
heidenh@in risponde
pag 75 Risponde Lorenzo Gritti
pag 76 Risponde Danilo Zaccaria
pag 78 Risponde Roberto Galanti
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HEIDENHAIN info n. 1/2008
Direttore responsabile
Andrea Bianchi
Comitato di Redazione
Oscar Arienti
Alberto Cattaneo
Sabine Menkhoff
Micaela Nobile
Sergio Perrone
Mauro Emilio Salvadego
Redazione
Luca Carra, Zadig
Stefania Aletto, Zadig
Impaginazione
Giovanna Smiriglia, Impronte
Fotografie
Arch. La Sportiva – Simone Moro
Dino Vittimberga
DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH
ESO
Hervé Barmasse
Simone Moro
Shutterstock images
Editore
HEIDENHAIN ITALIANA S.r.l.
Via Asiago 14 – 20128 Milano
tel 02 27 07 51 – fax 02 27 07 52 10
Hanno collaborato
a questo numero
Silvia Annaratone
Pagina 4
Cristina Benussi
Fabrizio Bettiol
Martina Casartelli
Luciano Dal Lago
Emiliano Eusebio
Roberto Galanti
Lorenzo Gritti
Francesco Manca
Massimo Molla
Mauro Nolli
Danilo Zaccaria
Stampa
Arti Grafiche G. Vertemati s.r.l.
Via Bergamo 2
20059 Vimercate MI
Richiesta arretrati
HEIDENHAIN ITALIANA S.r.l.
Via Asiago 14 – 20128 Milano
tel 02 27 07 51 – fax 02 27 07 52 10
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HEIDENHAIN nel mondo
Argentina [email protected]
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Serbia [email protected]
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Spagna [email protected]
Stati Uniti [email protected]
Sud Africa [email protected]
Svezia [email protected]
Svizzera [email protected]
Tailandia [email protected]
Taiwan [email protected]
Turchia [email protected]
Ucraina [email protected]
Ungheria [email protected]
Venezuela
[email protected]
Vietnam [email protected]
Autorizzazione del Tribunale
di Milano n. 373 del 3 luglio 1995
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Risparmio e produttività,
le bussole in tempi di crisi
Per mettersi al riparo dai possenti
venti di recessione che da qualche
tempo spirano dall’America verso
l’Europa, il risparmio gioca un ruolo
importante. E noi italiani risparmiamo
più degli altri. Lo ha osservato
il governatore della Banca d’Italia
Mario Draghi, nel suo discorso alla
Giornata Mondiale del Risparmio lo
scorso 31 ottobre. I punti di forza
della nostra economia – ricordati da
Draghi – sono il basso indebitamento
delle famiglie, che nel 70% dei casi
possiede un’abitazione di residenza,
e la ristrutturazione dell’apparato
produttivo che si è verificata in Italia
negli ultimi anni.
Banche e aziende italiane, dal canto
loro non si sono fatte sedurre più di
tanto dalle sirene degli hedge fund e
degli altri nuovi strumenti finanziari a
cui si deve la pesantissima crisi
attuale. Hanno risparmiato e si sono
capitalizzate più di altri, pur patendo
in pieno la crisi finanziaria che ha
investito tutto il pianeta, e che rischia
di trasformarsi in deflazione
e recessione.
“L’economia italiana soffrirà, come
tutte le economie avanzate,
le conseguenze della crisi”, ha
terminato così la sua relazione
Draghi. “Se si attesta sul suo
baricentro – fatto di alto risparmio,
basso debito privato, sistema
produttivo vitale, sistema finanziario
fondamentalmente solido
ed efficiente – sopporterà la crisi
con danni limitati e buoni presupposti
di ripresa”.
Dunque il risparmio – ce lo hanno
insegnato anche a scuola – insieme
alla produttività, è un fattore chiave
per reggere ai venti di crisi. Ma cosa
vuol dire risparmio?
Dietro questa parola può infatti
nascondersi l’insidia di una inazione
paralizzante. Nulla di peggio:
la previdenza e la cautela vanno bene,
ma ora più che mai è anche tempo
di investire per aumentare la propria
competitività e non far fermare
la macchina della produzione
e dell’innovazione in tempi
di consumi calanti.
Ognuno faccia la sua parte: governi
e autorità europee, proprio in queste
settimane, stanno mettendo le basi
per una politica della spesa
anticiclica, a costo di derogare
temporaneamente al tetto del 3%
di deficit/Pil. Le banche vengono
continuamente richiamate dallo
stesso Draghi a superare la diffidenza
riaprendo i cordoni dei crediti sia fra
loro che nei confronti delle aziende.
Nostra responsabilità di imprenditori
è di investire, pur con oculatezza,
impegnandoci ad aumentare
efficienza e produttività, punti deboli
del sistema Italia, a giudicare dalle
ultime rilevazioni. Il concetto di
risparmio a cui dobbiamo ispirarci è
quello ben esemplificato dal
risparmio energetico, dove è subito
evidente che l’obiettivo non è “fare
meno”, bensì “fare di più con meno
risorse”.
Nel 2008 HEIDENHAIN ITALIANA
ha raggiunto in pieno gli obiettivi
ambiziosi che si era posta. E tutto
lascia presumere che lo stesso
avverrà nel 2009. L’anno che si va
a concludere ha visto l’integrazione
del servizio tecnico/commerciale
di Selca nell’organizzazione
di HEIDENHAIN ITALIANA.
Grazie al nuovo assetto, la nostra
Società ha a disposizione nuove
risorse e un basket di prodotti
ampliato per soddisfare le esigenze
dei clienti in modo ancora più
completo e efficace. Selca
continuerà, con una maggiore
focalizzazione, a sviluppare e produrre
apparecchiature innovative.
Per gli inizi del 2009, è prevista
inoltre la fusione con incorporazione
della filiale italiana di Anilam
in HEIDENHAIN ITALIANA.
Entrambe le aziende, Selca e Anilam,
facevano già parte del gruppo,
ma con il nuovo assetto si vuole
consolidare una cultura aziendale
condivisa e rafforzare la tendenza
positiva già in atto di un business
sostenibile e durevole.
Processi più snelli e razionali,
orientamento al cliente, aumento
di efficienza saranno le bussole
che ci indicheranno come sempre
la rotta.
Andrea Bianchi
Amministratore Delegato
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Visto
da vicino
Accuratezza e qualità nelle lavorazioni meccaniche
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Visto da vicino
Accuratezza e qualità
nelle lavorazioni meccaniche
Si tratta di aspetti concorrenziali determinanti per la scelta
delle macchine utensili. HEIDENHAIN, leader mondiale nei sistemi
di misura, indica la strada per ottenere il massimo delle prestazioni
Un impiego delle macchine utensili
soggetto a cambiamenti troppo rapidi
delle condizioni di utilizzo influisce
notevolmente sui risultati della
lavorazione in termini di accuratezza
e qualità.
Nella meccanica generale, per
esempio, la necessità di produrre
con redditività e flessibilità impone
di lavorare piccoli lotti e cambiare
spesso il mix produttivo.
Nell’industria aeronautica e
aerospaziale, invece, è richiesta la
massima prestazione di asportazione
di materiale in fase di sgrossatura
mentre, nel successivo processo
di finitura, la fresatura deve essere
eseguita con estrema precisione.
Per la fresatura di stampi di alta qualità
occorre un’elevata velocità di
lavorazione in sgrossatura, affiancata
da un’eccellente qualità superficiale
in finitura.
Inoltre in tutti i campi di utilizzo viene
richiesta anche la massima velocità
di avanzamento sul profilo allo scopo
di ridurre i tempi di lavorazione.
In riferimento alle condizioni di
impiego molto mutevoli della
produzione, la stabilità termica delle
macchine utensili acquista sempre
maggior importanza. In particolare, nel
caso di lotti piccoli e con commesse
in costante variazione, non è possibile
ottenere una condizione termicamente
stabile. Allo stesso tempo, però,
la precisione del primo pezzo diventa
un presupposto indispensabile per la
redditività della produzione. Il continuo
passaggio tra le fasi di foratura,
sgrossatura e finitura intensifica le
oscillazioni dello stato termico di una
macchina utensile. Durante la
lavorazione di sgrossatura, la potenza
di fresatura aumenta a valori superiori
all’80%, mentre per la finitura i valori
scendono sotto il 10%. Le crescenti
accelerazioni e velocità di
avanzamento sono responsabili del
riscaldamento delle viti a ricircolazione
di sfere negli assi lineari. Il rilevamento
della posizione degli assi della
macchina riveste, pertanto, un ruolo
centrale per la stabilizzazione del
comportamento termico delle
macchine utensili.
e misurazioni della temperatura sono
ormai provvedimenti largamente
utilizzati.
Stabilità termica delle macchine
utensili
Soluzioni destinate a evitare
scostamenti dimensionali,
determinati da condizioni termiche
differenti dei pezzi, interessano in
misura sempre maggiore la
progettazione delle macchine utensili.
Sistemi di raffreddamento attivi,
strutture simmetriche delle macchine
Rilevamento della posizione
degli assi macchina
È possibile rilevare la posizione
di un asse NC tramite viti a
ricircolazione di sfere in combinazione
con un trasduttore rotativo
o un sistema di misura lineare.
Se la posizione dell’asse NC viene
determinata sulla base del passo
della vite a ricircolazione di sfere
Una fonte essenziale di variazioni
termiche è rappresentata dagli assi
della macchina basati su viti a
ricircolazione di sfere. In funzione
delle velocità e delle forze di
avanzamento viene rapidamente
modificata la distribuzione termica
delle viti a ricircolazione di sfere.
Le variazioni lineari risultanti (tipiche:
100 µm/m nell’arco di 20 minuti)
possono comportare, nel caso
di macchine utensili senza sistemi
di misura lineari, difetti significativi
sul pezzo lavorato.
Riscaldamento di una vite
a ricircolazione di sfere
durante una lavorazione
di spianatura a 10 m/min.
L’immagine termografica
mostra temperature
comprese
tra 25 °C e 40 °C
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Visto da vicino
in combinazione con un trasduttore
rotativo, la vite a ricircolazione di
sfere esercita una doppia funzione:
come sistema di azionamento ha il
compito di trasmettere forze elevate
mentre per la determinazione della
posizione deve soddisfare i requisiti
di elevata precisione e ripetibilità.
Il loop chiuso di posizione comprende
però il solo trasduttore rotativo.
Non essendo possibile compensare
le variazioni dettate da usura e
temperatura nella meccanica
dell’asse, si parla in questo caso di un
funzionamento in “semiclosed loop”.
Gli errori di posizionamento degli assi
risultano inevitabili e possono influire
notevolmente sulla qualità dei pezzi.
Se il sistema di misura lineare viene
impiegato per rilevare la posizione
dell’asse NC (vedi figura in basso),
il loop chiuso di posizione comprende
la meccanica completa dell’asse.
Si parla allora di un funzionamento in
“closed loop”. Giochi e imprecisioni
negli elementi di trasmissione della
macchina non hanno in tal caso alcuna
influenza sull’esattezza del
rilevamento di posizione.
L’accuratezza della misurazione è
determinata esclusivamente
dalla precisione e dal corretto
posizionamento e montaggio
del sistema di misura lineare.
Questa considerazione, fondamentale
per gli assi lineari, è ugualmente
valida per gli assi rotativi. Anche
in questo caso è possibile rilevare
la posizione grazie al rapporto
di trasmissione in combinazione con
un trasduttore rotativo integrato
nel motore e tramite un sistema di
misura angolare ultrapreciso sull’asse
della macchina. Utilizzando i sistemi
di misura angolari, si raggiungono
accuratezze e ripetibilità decisamente
superiori.
Rilevamento
della velocità
e della posizione
Rilevamento
della velocità
Rilevamento della posizione
Misura e regolazione della posizione nel “semiclosed loop” (in alto)
e nel “closed loop” (in basso)
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Interventi per ridurre gli effetti
della deriva nel “semiclosed loop”
Le viti a ricircolazione di sfere
vengono occasionalmente forate e
raffreddate dall’interno, per impedire
il riscaldamento delle viti stesse
e dei componenti adiacenti del telaio.
In funzione della dilatazione termica
della trasmissione a vite, nel
“semiclosed loop” la precisione
di posizionamento dipende dalla
temperatura. Con il solo incremento
termico di 1 K risultano, su un
percorso di traslazione di 1 m, errori
di posizione fino a 10 µm. Richiedere
variazioni termiche nettamente
inferiori a 1 K, è veramente troppo
per i normali sistemi di
raffreddamento.
Per assi NC nel “semiclosed loop”,
la dilatazione termica delle viti
a ricircolazione di sfere può venire
approssimata tramite un modello
nel controllo numerico.
Dal momento che il profilo termico è
misurabile solo con notevoli difficoltà
durante il funzionamento e dipende
inoltre da una grande varietà di fattori
(stato di usura delle sfere,
avanzamento, forze di lavorazione,
percorso di traslazione ecc.), è
possibile che con questo sistema si
presentino comunque considerevoli
errori residui fino a 50 µm/m.
Per rinforzare la meccanica dell’asse,
le viti a ricircolazione di sfere, in alcune
esecuzioni, sono dotate su entrambe
le estremità di supporti fissi. In seguito
al riscaldamento locale e anche in
presenza di supporti rigidi, non è però
possibile evitare la dilatazione.
Le forze che si formano sono
considerevoli, in grado di deformare i
supporti più rigidi e persino di piegare
componenti del telaio. In seguito alle
deformazioni meccaniche varia il
comportamento di attrito dell’asse,
che comporta un’influenza negativa
sulla precisione della traiettoria della
macchina.
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Visto da vicino
Gli effetti delle variazioni del
pretensionamento che determinano
usura o le deformazioni elastiche della
meccanica dell’asse, non possono
essere compensati con precisione.
A causa delle limitazioni citate, i
provvedimenti supplementari non
sono paragonabili alla modalità “closed
loop” con sistemi di misura lineari.
Effetti della deriva termica
nella produzione di serie
Nell’industria meccanica si fa sempre
più pressante la necessità di produrre
pezzi con lotti di dimensioni ridotte.
La precisione del primo pezzo diventa
quindi un fattore economico rilevante
e le macchine utensili per la
produzione di piccoli lotti si trovano
ad affrontare una vera sfida.
Il continuo passaggio attraverso
le fasi di attrezzaggio, foratura,
sgrossatura e finitura comporta
modifiche continue dello stato
termico di una macchina.
Nella produzione di pezzi le velocità di
avanzamento tipiche sono comprese
tra 3 m/min e 4 m/min per la
sgrossatura, mentre gli avanzamenti
richiedono da 0,5 m/min a 1 m/min
per la finitura. I movimenti in rapido
per il cambio utensile incrementano
ulteriormente le velocità medie.
Foratura e alesatura richiedono
avanzamenti medi trascurabili per
quanto riguarda il riscaldamento
delle viti a ricircolazione di sfere.
Nelle singole fasi del processo,
le ripartizioni termiche sulle viti a
ricircolazione di sfere variano quindi in
funzione degli avanzamenti molto
differenti. Nel “semiclosed loop”,
anche per lavorazioni complete in
un’unica soluzione, gli stati di carico
variabili delle viti a ricircolazione di
sfere rischiano di comportare
problemi di accuratezza sul pezzo. Per
una produzione precisa di particolari è
quindi indispensabile impiegare
macchine utensili con sistemi di
misura lineari quali il “closed loop”.
Effetti della deriva termica nella produzione in serie di pezzi di piccole dimensioni
Esempio di lavorazione di più pezzi
da uno stesso grezzo
Un grezzo della lunghezza di 500 mm
in alluminio viene forato con una
macchina utensile e quindi sottoposto
ad alesatura. Gli avanzamenti medi
durante queste due lavorazioni sono
ridotti, lo sviluppo di calore nelle viti a
ricircolazione di sfere è trascurabile.
Nella successiva fase di produzione
il profilo viene fresato mentre
l’avanzamento medio e quindi
lo sviluppo di calore nelle viti a
ricircolazione di sfere aumenta
notevolmente.
La dilatazione termica delle viti a
ricircolazione di sfere determina
scostamenti di misura tra la maschera
di foratura e fresatura, qualora la
fresatrice funzioni nel “semiclosed
loop”. In “closed loop” è possibile
evitare questo tipo di errori.
La quota funzionale tra la posizione del
foro e la linea simmetrica del singolo
pezzo è di 12 mm e nell’esempio
considerato è prevista la classe
di tolleranza IT8: risulta perciò uno
scostamento ammesso di ±13 µm.
Per la lavorazione nel “closed loop”
tutti i pezzi rientrano in tale tolleranza.
Gli scostamenti misurati nel
“semiclosed loop” possono
raggiungere i 135 µm. Invece
della classe di tolleranza richiesta IT8
si raggiunge soltanto la classe IT13.
Lavorazione di componenti
per l’industria aeronautica
e aerospaziale
L’utilità dei componenti integrali nella
tecnica aeronautica e aerospaziale è
rappresentata dalla possibilità di riunire
in un pezzo il minimo peso e impiego
ottimale delle caratteristiche dei
materiali. I componenti integrali tipici
presentano un grado di asportazione
del materiale superiore al 95%.
Attualmente i processi di produzione
sono realizzati su macchine utensili
HSC ad alte prestazioni. Grazie alla
considerevole quantità di asportazione
di materiale dai componenti, anche i
tempi di sgrossatura assumono
un’elevata rilevanza economica. Elevati
avanzamenti e forze di lavorazione
comportano però anche un elevato
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Visto da vicino
calore da attrito nelle viti a
ricircolazione di sfere. Le perdite da
attrito, così come la dilatazione
termica delle viti a ricircolazione di
sfere, variano anche nel corso del
processo di lavorazione, per esempio a
causa dei differenti avanzamenti in
fase di sgrossatura e finitura. Se gli
assi funzionano in “semiclosed loop”,
le tolleranze dei componenti sono
diverse per particolari realizzati in
successione in piccoli lotti. Le
tolleranze di produzione richieste non
sono più raggiungibili a causa della
dilatazione termica. Tali fonti di errore
possono essere eliminate impiegando
sistemi di misura lineari, in quanto nel
“closed loop” la dilatazione termica
delle viti a ricircolazione di sfere viene
completamente compensata.
Esempio di lavorazione di una leva
La figura a lato descrive la realizzazione
di una leva di accoppiamento, dove
devono essere realizzati due fori a una
distanza di 350 mm con una classe di
tolleranza IT7. Per valutare l’accuratezza
nel “semiclosed loop”, si ripete due
volte la produzione del componente
integrale sullo stesso grezzo.
Il secondo pezzo viene fresato sfalsato
di 10 mm verso il basso. Tra le due
lavorazioni vengono eseguiti venti cicli
di lavorazione dello stesso pezzo sul
grezzo.
20 ripetizioni senza
contatto dell’utensile;
quindi incremento
in Z di 10 mm.
Condizioni generali
Tempo di lavorazione: 1ora e 40 minuti
Avanzamento max: 3,5 m/min
Avanzamento medio: circa 2,0 m/min
Semiclosed loop:
variazioni termiche
Closed loop:
nessuna
variazione
termica
Lavorazione di una leva
Se si lavora nel “semiclosed loop”, i
due profili del pezzo si discostano tra
loro tanto quanto è rilevabile dalla
rigatura. La dilatazione termica delle
viti a ricircolazione di sfere è perciò
tanto più evidente sul pezzo, quanto
più gli assi si allontanano durante la
lavorazione dai supporti fissi delle viti
a ricircolazione di sfere. La quota
funzionale da rispettare di 350 mm
con una classe di tolleranza di IT7,
corrisponde ad uno scostamento
ammesso di ±28 µm, che non può più
essere soddisfatto nel “semiclosed
loop” per il secondo pezzo realizzato.
Lo scostamento diventa di 44 µm.
Impiegando i sistemi di misura lineari
nel “closed loop”, si evita la
Semiclosed
loop:
variazione
termica
Closed loop:
nessuna
variazione
termica
Lavorazione della leva dopo l’incremento in Z di 10 mm
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Visto da vicino
formazione di rigature tra i due pezzi.
Gli scostamenti residui del “closed
loop” sono di 10 µm e vanno attribuiti
a variazioni termiche nel telaio della
macchina. La quota di riferimento
indicata dai due fori può essere
persino migliorata a IT5. È così
possibile garantire una precisione
ripetibile sin dal primo pezzo.
Effetti della deriva termica
nella produzione di stampi
La produzione di stampi per
stampaggio a iniezione è un compito
complesso, data la necessità di
ottenere qualità superficiale con
strutture in parte molto fini.
Per gestire il complicato e costoso
processo di erosione, molti stampi
vengono fresati direttamente,
impiegando frese sempre più
compatte con un diametro anche di
0,12 mm. La costruzione di stampi
fresati si contraddistingue, oltre che
per gli eccellenti requisiti di
accuratezza, anche per gli elevati
avanzamenti, persino in materiali
temprati per ridurre i tempi di
lavorazione. La rapida esecuzione non
deve tuttavia andare a discapito
dell’accuratezza dimensionale,
la prima e l’ultima traiettoria di
lavorazione devono essere congruenti
tra loro affinché i vantaggi acquisiti in
termini di tempo non vengano
annullati dalla necessità di complesse
ripassature.
Il riscaldamento delle viti negli assi
della macchina dipende, in misura
determinante, dal profilo di
traslazione dei singoli assi predefinito
nel programma NC. Possono pertanto
risultare variazioni lineari delle viti a
ricircolazione di sfere fino a
150 µm/m. In tali condizioni non è
possibile garantire l’accuratezza dello
stampo nel “semiclosed loop”.
Già per uno stampo di 150 mm di
lunghezza, un riscaldamento tipico
delle viti a ricircolazione di sfere
comporterebbe uno scostamento dei
fianchi dello stampo di oltre 20 µm.
I sistemi di misura assicurano elevata precisione e qualità della lavorazione
Conclusione
La lavorazione ottimale di commesse
presuppone macchine utensili
con elevata stabilità termica.
Di conseguenza gli assi della macchina
devono raggiungere la precisione
richiesta sull’intero campo di
traslazione, anche in presenza di
velocità e forze di lavorazione molto
variabili. La dilatazione termica
correlata a velocità e carico ha
ripercussioni negative sulle viti a
ricircolazione di sfere degli assi lineari
della macchina. Durante la lavorazione
possono verificarsi nell’arco
di 20 minuti errori di posizione fino
a 100 µm e oltre, qualora la posizione
dell’asse venga determinata soltanto
dal passo della vite e dal trasduttore
rotativo. Dal momento che questo
metodo non compensa gli errori
dell’azionamento nel loop chiuso,
si parla di funzionamento
dell’azionamento di avanzamento
nel “semiclosed loop”.
Impiegando sistemi di misura lineari è
possibile eliminare completamente
queste fonti di errore. Gli assi con
sistemi di misura lineari funzionano
nel “closed loop”, gli errori nella vite
a ricircolazione di sfere che si
ripercuotono nel rilevamento della
posizione sono compensati nel
controllo numerico. Vantaggi simili si
ottengono anche con sistemi di misura
angolari su assi rotativi.
I sistemi di misura lineari e angolari
assicurano pertanto elevata precisione
e qualità della lavorazione persino
in condizioni di impiego variabili
delle macchine utensili.
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12-17/2008Heid_Riv_Apert.qxp
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ApertaMente
L’era della comunicazione sulle vette più alte del mondo
La vera storia del pi greco, un numero che è una celebrità
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ApertaMente
Intervista a Simone Moro
L’era della comunicazione
sulle vette più alte del mondo
Le cime delle montagne sembrano luoghi rimasti inviolati,
non toccati dallo scorrere del tempo. Chi da “professionista” le
raggiunge, è a metà strada fra passato e futuro, fra la sfida solitaria
al gigante di roccia e il supporto dato dalle nuove tecnologie
“Anche se le motivazioni sono
molteplici ed individuali, il mio è
un alpinismo come tanti altri,
praticato da una persona come tante
altre che ha deciso di intendere la
propria attività non come il fine della
propria vita, ma come mezzo per
scoprire e amare la vita. Scalare le
montagne è la chiave per conoscere
le culture, i popoli, i problemi
del mondo.
È anche, il modo per individuare i
propri limiti personali, tecnici e
psicologici, nella consapevolezza che
tali limiti si possono superare con la
determinazione, la motivazione,
l’allenamento.
In fondo sono gli stessi stimoli che
motivano le persone a evolvere nella
sfera affettiva, lavorativa, sociale. Se
gli individui sono mossi dunque
Simone Moro, fotografato dal compagno di spedizione Hervé Barmasse, raggiunge la vetta del Beka Brakai Chhok, 6.940 m
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dagli stessi stimoli, seppure in ambiti
così diversi, non è forse ora che si
smetta di definire gli alpinisti come
dei pazzi?”
Questo è Simone Moro. La sua vita
tra le montagne che inizia a soli
tredici anni, lo ha aiutato ad essere
più riflessivo rispetto a chi vive in una
grande città, costretto a combattere
con il traffico e le corse tra le gabbie
di cemento.
Oltre trenta spedizioni sulle vette più
alte del pianeta, fanno di Simone
l’alpinista italiano più conosciuto al
mondo dopo Reinhold Messner. Per
nove volte è salito su cime di 8.000
m tra cui l’Everest, del quale ha
Simone
immortalato
durante una
delle sue imprese.
Nella sua carriera
di scalatore
“professionista” ci
sono anche diverse
prime invernali,
aperture di nuove
vie e salite
in velocità
Tecnologia d’alta quota
Le ultime spedizioni di Simone Moro sono state caratterizzate dalla presenza di tecnologie capaci di seguire quasi in
diretta i principali momenti della scalata. Un sistema di comunicazione telefonica, che si fonda sull’utilizzo di satelliti,
rende possibile comunicare in tempo reale il diario di bordo, mentre l’impresa è ancora in corso. Anche le spedizioni
future si avvarranno della medesima tecnologia.
Per il progetto Traversata Everest – Lhotse sono state coinvolte emittenti radiofoniche nazionali, trasmissioni televisive e
sistemi di comunicazione on-line, che hanno reso possibile portare al grande pubblico l’evento e l’evolversi dell’intero
progetto, riuscendo così ad appassionare milioni di spettatori. I moderni strumenti portatili di comunicazione satellitare
hanno consentito di avere contatti con Simone nelle varie fasi dell’impresa. Grazie a una videocamera digitale sono state
filmate e fotografate le fasi cruciali della traversata e i momenti salienti del progetto.
Per tutte le sue imprese, le news sul sito di Simone – www.simonemoro.com – riportano giornalmente l’evoluzione della
spedizione alpinistica. Grazie a un satellite geostazionario e agli apparati telefonici e di invio dati a esso connessi, è infatti
possibile, nel corso delle spedizioni stesse, inviare giornalmente dei report scritti con annessi video e registrazioni vocali.
Su “radio 24 il Sole 24 ore” e sul sito di Simone Moro è stato possibile ascoltare la registrazione della telefonata dalla
vetta o durante le situazioni più difficili e spettacolari della salita. Apparati radio, telefonici e computer per l’invio dati dal
campo base e PC palmare per invii dalla montagna, sono stati alimentati con energia fornita da pannelli solari e da un
piccolo generatore di corrente a motore.
Nel corso delle sue imprese, Simone utilizza anche un cardiofrequenzimetro che, persino per quanto riguarda il cinturino,
è appositamente concepito per l’alta montagna e le condizioni estreme. Questo strumento è prezioso per misurare la
frequenza cardiaca durante tutta la spedizione, per avere informazioni sull’intensità dello sforzo, il consumo energetico e
l’acclimatazione ad altitudine elevata. Il collegamento satellitare permette l’invio di svariati tipi di informazioni, dalle curve
di frequenza cardiaca alle fotografie dell’ascesa.
Le condizioni estreme imposte da simili imprese esigono abbigliamento e attrezzature altamente tecnologiche, in
materiali appositamente studiati. Sacchiletto in piumino con costruzione radiale e diagonale delle camere per garantire
massimo calore, guanti rinforzati e impermeabili e tute dai colori sgargianti e ben visibili, con particolari imbottiture,
cuciture e cappucci dotati di boccaglio, proteggono dalla spietatezza del clima. L’aggiunta di tasche e anelli di aggancio
permettono di trasportare piccole attrezzature e di mantenere le borracce a contatto con il calore del corpo, in modo che
l’acqua non ghiacci. Zaini ultraleggeri, robusti, capienti e attrezzati con particolari spallacci, schienali ed elementi riflettenti
sono insuperabili alleati durante queste spedizioni. Le tende, che devono affiancare altissima efficienza a un ingombro
minimo, hanno un design a cupola geodetica e paleria in alluminio flessibile, estremamente leggera.
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compiuto la traversata Sud-Nord
in solitaria.
Al suo attivo ci sono prime invernali,
apertura di nuove vie, salite in
velocità, cinque vette di oltre 7.000 m
e sette vette
di 6.000 m.
Come è nata questa passione
per la montagna?
Devo tutto ai miei genitori, al loro
modo di propormi le cose.
Niente forzature o imposizioni, anche
se le regole e i valori da rispettare
erano chiari.
Quali sono i modelli di riferimento
che ti hanno influenzato?
Fin da adolescente sognavo di fare
come Reinhold Messner: vivere
un’esistenza fatta di viaggi, scalate,
contatti con il mondo dentro e fuori
di me. Cominciai a capire come
diventare un professionista…
e ci sono riuscito!
Che stimoli ti hanno portato
a scegliere l’alpinismo?
Il richiamo della montagna e degli
spazi aperti in alternativa a strutture
di arrampicata in plastica.
Anche quando facevo gare di
arrampicata non ho mai smesso di
andare in montagna per arrampicare
su pareti di roccia o cascate di
ghiaccio.
Come si può intervenire per
avvicinare i ragazzi all’alpinismo?
La scuola potrebbe integrare il lavoro
della famiglia, proponendo la
montagna con stimoli cari ai giovani.
In montagna l’individuo ha un ruolo
molto meno anonimo rispetto a
quello che gli riserverebbe una vita
condotta tra vicoli, scrivanie e
sportelli delle nostre città. Purtroppo
molti trascorrono l’esistenza in
poltrona e non ricordano più di cosa
veramente viviamo. Il mondo
migliore non lo fa la montagna, lo
facciamo noi anche attraverso la
Simone Moro, che arrampica fin da quando era un ragazzino, ama la sfida solitaria
ed è fra i più conosciuti alpinisti italiani
montagna e i molti altri spazi che
esistono fuori e dentro di noi.
Il presidente Ciampi ti ha conferito
una medaglia di grande rilievo.
Per quale gesto?
A poche ore dal successo, mentre
stavamo studiando i dettagli per
affrontare l’ultimo tratto della nostra
impresa sul Lhotse, raccolgo un
disperato SOS: un alpinista inglese,
impegnato con i compagni di cordata
nell’ascensione del monte nepalese,
era precipitato per un centinaio di
metri durante la discesa dalla parete
Ovest, a circa 8.000 m di altitudine.
Il giovane era stato abbandonato al
suo destino dai suoi stessi compagni
di cordata. L’impresa che avevo
preparato era ormai a portata di
mano, ma decisi in fretta, non potevo
fare altrimenti. Nonostante il buio in
arrivo e l’elevatissimo rischio di
valanghe, grazie all’esperienza e alla
preparazione fisica e mentale, riuscii
a raggiungere l’alpinista ferito, in
forte stato di shock e semi
assiderato. La situazione era
disperata, ma dopo un’estenuante
fatica lo salvai. Per questa impresa, il
9 gennaio 2003, ho ricevuto nella
sede dell’Unesco a Parigi, dal
segretario generale dell’ONU Kofy
Annan e alla presenza dei ministri
dello sport di oltre centoventi paesi, il
premio “Pierre de Coubertin
International Fair Play Trophy”, la più
alta onorificenza per il fair play in
ambito sportivo. Carlo Azeglio
Ciampi, allora capo dello stato, mi ha
conferito la medaglia d’oro al valor
civile, in virtù del mio: “nobile
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esempio di elette virtù civiche ed
esemplare spirito di solidarietà“.
Essere premiato dal presidente della
repubblica è stata un’emozione
fortissima, per la prima volta nella
mia vita faticavo a respirare anche in
pianura.
Nell’era della comunicazione
quanto è importante l’aiuto offerto
da determinate tecnologie?
Nell’alpinismo c’è un lato
contemplativo che mal si sposa con
la tecnologia. È romantico pensare a
un’alpinista nel 1953 che con blocknotes e matita prende appunti...
meno poetico è immaginare Simone
Moro dentro la sua tenda che con il
computer invia notizie via satellite.
La tecnologia per me non è un fine,
ma uno strumento che mi permette
di raccontare quello che sto facendo.
È un’arma a doppio taglio, perché
posso raccontare in diretta
un’impresa felice o un grande
fallimento. Gli strumenti che
utilizziamo nelle nostre uscite
sono come un martello: per un
chiodo va bene, per altri scopi è
male usato.
Cosa pensi dell’alpinismo
che insegue i primati?
Raggiungere gli 8.000, spuntando
a uno a uno i quattordici colossi
montuosi del pianeta che si è riusciti
a violare, è ormai diventata materia
di collezionismo. Né conta molto
“la via di salita”, dal momento che la
quasi totalità degli scalatori
raggiunge la vetta seguendo la via
normale quella, per intenderci,
intrapresa dai primi scalatori di
mezzo secolo fa. È una tentazione
dalla quale pochi sono immuni;
anch’io, del resto, ho scalato anche
lungo le vie normali. Da tempo,
però, l’alpinismo ha per me un’altra
natura, necessita di approcci fisici e
mentali che tendono verso
l’avventura verticale. In bilico tra
successi, rinunce o fallimenti, non
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Estate 2008: dal Batura II al Beka Brakai Chhok
Il Batura II – 7.762 m – fa parte del gruppo del Batura Muztagh, in Pakistan,
nella zona Ovest del Karakorum. La spedizione di Simone Moro, alla quale
hanno partecipato anche gli alpinisti Hervé Barmasse, valdostano, e i due
gemelli originari della Patagonia, Damian e Willy Benegas, intendeva
scalarne il versante meridionale – meno pericoloso di quello occidentale ma
decisamente più ostico. La spedizione, che voleva seguire una nuova pista
rispetto a quelle tentate in precedenza da altri scalatori, è partita ai primi di
luglio e ha raggiunto Islamabad in Pakistan dove sono stati fatti gli ultimi
preparativi: Chilas, Aliabad, Hassanabad, 4 giorni di trekking e poi,
finalmente, il campo base sul ghiacciaio Batokshi, a circa 3.900 m di quota.
L’intento era quello di raggiungere la vetta del Batura II senza mai avvalersi
di portatori d’alta quota e ossigeno. Concesso un unico piccolo lusso: un
cuoco pakistano come aiuto al campo base.
Ma le cose sono andate diversamente.
La spedizione, ridotta a due soli componenti, Simone Moro e Hervé
Barmasse, dopo aver rinunciato al Batura II imprevedibilmente “violato” dai
coreani – e non era intenzione di Moro “mettersi a gareggiare” – ha
esplorato la zona e si è orientata verso un’altra meta che, certo, non era un
ripiego. In puro stile alpino e in sole 43 ore tra andata e ritorno, è stata
raggiunta la vetta inviolata del Beka Brakai Chhok, 6.940 m, nel Karakorum
pakistano. Nel precedente tentativo gli alpinisti erano rimasti 11 giorni sulla
montagna, organizzando cinque campi in salita e tre in discesa per
raggiungere solo i 6.000 m…
Partendo alle cinque del mattino dalla base della parete a 4.750 m, i due
alpinisti hanno affrontato una salita su terreno costantemente difficile e
pericoloso, superando strapiombi di ghiaccio, pareti verticali e crepacci,
mantenendosi sempre legati in conserva fino a quota 6.000 in
corrispondenza di un cresta affilata e aerea. Da questo punto in avanti,
grazie a un lungo delicatissimo traverso di cinque tiri di corda da 60 m, è
stato raggiunto un ampio plateau. Simone Moro e Hervé Barmasse lo
hanno attraversato in neve fresca fino al ginocchio per poi raggiungere,
intorno alle 21.30, la base della piramide sommitale della montagna, a quota
6.500 metri. Un bivacco al gelo, senza tenda, sacco a pelo o qualsiasi altro
conforto, al solo riparo di un seracco.
Poi, alle prime luci dell’alba, gli ultimi 400 m di salita verso la vetta,
conquistata il primo agosto 2008.
mi è mai mancato l’entusiasmo per
affrontare traversate e scalate
invernali. Mi sono cimentato in salite
in velocità, ho aperto nuove vie
sempre cercando di raccogliere il
testimone lasciato dai grandi alpinisti
del passato. Ma ho fatto “il mio
alpinismo”, senza mai cadere in una
emulazione.
L’alpinismo deve superare il culto
della performance per recuperare
il gusto dell’avventura?
L’alpinismo – mi riferisco in particolare
alle spedizioni extraeuropee – ha
perso fantasia e spirito d’avventura.
Le spedizioni tendono un po’ tutte ad
assomigliarsi e gli alpinisti pensano,
scalano e riportano le loro imprese in
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corre quando si è così incoscienti da
credere che la tecnologia riesca ad
alleviare o peggio annullare i rischi
che l’alta quota e gli elementi naturali
possono presentare. In un mare
calmo e bonaccia di vento tutto può
sembrare facile. Con mare forza sette
e tempesta anche la barca più
sofisticata e attrezzata diventa un
fuscello in balia degli elementi. In
montagna è lo stesso e lassù non c’è
neppure la possibilità di essere
salvati…
modo ripetitivo, quasi dovessero
costruire una “carriera”. Del resto il
fenomeno è sotto gli occhi di tutti: un
qualsiasi sito internet, nelle stagioni
che precedono o seguono il periodo
monsonico, trabocca di informazioni
sulle scalate ai tetti del mondo. Forse
il fenomeno è dovuto a una difficoltà
ad accettare gli eventuali fallimenti o
al timore di non avere sufficiente
appeal sul grande pubblico.
Questo è stato un anno tragico
per la montagna, segnato da troppi
lutti. Pensi che queste spedizioni
allargate che, come accennavi
prima, affrontano la montagna
come una routine,
deresponsabilizzino il singolo
scalatore producendo un calo
di attenzione e, quindi, un più alto
numero di incidenti?
Di sicuro. Quando si è in tanti si
delega ad altri o si ripartiscono con
altri delicate operazioni come
l’attrezzamento di punti esposti e
pericolosi, piuttosto che il lavoro di
apertura della via e della traccia di
salita; tutto diventa
drammaticamente più pericoloso e
può sfuggire il controllo totale della
situazione. Inoltre, si è influenzati
dalle “follie” di altri, magari inesperti,
che non sanno rinunciare quando
invece occorrerebbe farlo, quando è
troppo tardi per continuare a scalare
rischiando così di raggiungere la cima
nell’oscurità. Quando si è in tanti ci si
Durante le sue spedizioni Simone ha
violato i tetti del mondo
rallenta l’un l’altro e si devono
superare uno alla volta tratti difficili o
esposti. Le ore se ne vanno e, con
loro, anche il coefficiente di sicurezza.
L’ambizione cieca e sorda è il pericolo
maggiore quando si è in tanti sulla
stessa via.
Affidarsi eccessivamente alla
tecnologia, fidarsi troppo di questi
nuovi supporti, può generare
una sicurezza eccessiva e illusoria
che porta a una sottovalutazione
dei rischi?
Questo è un altro pericolo che si
Una vita sulle cime, ma con fair play
Simone Moro, nato nel 1967, laureato con 110 e lode in scienze motorie,
parla cinque lingue. Guida alpina, atleta, istruttore federale e, dal 1992 al
1996, allenatore della nazionale italiana FASI di arrampicata sportiva. Ha
iniziato ad arrampicare fin da ragazzino, diventando quindi un professionista
in grado di cimentarsi in spedizioni che hanno violato i tetti del mondo:
Himalaya, Karakorum,Thien Shan, Pamir, Ande, Patagonia, Antartide. Si è
dedicato anche all’arrampicata sportiva sempre con difficoltà intorno al
decimo grado. Un livello tecnico tutt’ora mantenuto, benché la sua scelta
radicale lo conduca ormai a cimentarsi con l’alta quota e ardue salite su
cascate di ghiaccio.
È possibile il recupero dello spirito
delle origini?
Ci si è lasciati alle spalle
quell’alpinismo vero che ha il gusto di
misurarsi con montagne vergini e
versanti sconosciuti o poco saliti.
L’alpinismo che prova l’emozione di
ripercorrere scalate intraprese
un’unica volta e mai più rivisitate, che
conosce i concatenamenti di più
montagne o le insidie delle salite
invernali. Rare e piacevoli eccezioni,
per la maggior parte rappresentate da
scalatori provenienti dall’Europa
dell’Est, si misurano ancora con
l’avventura, ma sono davvero in
pochi, sia a livello nazionale, sia
internazionale. Le montagne non si
conquistano né si vincono, ma è la
natura a decidere se concedersi,
lasciarsi corteggiare, stabilire una
tregua.
Fatica, fantasia, inventiva, fame
d’ignoto e d’avventura dovrebbero
tornare a essere ingredienti essenziali
dell’alpinismo e l’avere con sé un
satellitare non modifica questi
presupposti. La comunicazione si
avvale oggi di strumenti sofisticati,
grazie ai quali è possibile trasmettere
ad altri l’esaltazione, la fatica, la paura
e, a volte, anche la noia che
accompagnano alcune giornate. Ma
le difficoltà e i pericoli si affrontano da
soli e, confrontandosi con la
montagna in una partita lontana dai
soliti stereotipi, anche l’insuccesso ha
un sapore diverso.
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La vera storia del pi greco,
un numero che è una celebrità
di Rainer Mais*
Una vita passata sugli spalti e un ruolo da primo attore fin
dall’antichità. E ancora oggi il pi greco è conteso da entusiastici
gruppi di fan
Il volume della sfera qual è? Quattro
terzi pi greco erre tre. Formula che
tutti noi abbiamo frettolosamente
enunciato, ma facendo sempre un
po’ esplodere quel “pi greco”, come
per distinguerlo dal resto e
riconoscergli la sua altera, antica
nobiltà. Ancora oggi il pi greco
mantiene inalterata la sua
importanza, e non solo in ambito
matematico.
In occasione di una visita a
Chieming in Baviera, ci siamo
imbattuti in un agricoltore
preoccupato perché un gasdotto in
fase di progettazione, dovendo
correre intorno al globo, avrebbe
incrociato in questo percorso proprio
la sua aia. In effetti, proveniendo
dalla Russia attraverso la Repubblica
Ceca, dovrebbe passare proprio per
Chieming e, quindi, proseguire verso
Sud-Ovest.
Per il contadino, senza dubbio,
sarebbe una catastrofe
dal momento che il gasdotto,
posato in superficie, dividerebbe
la sua azienda agricola esattamente
a metà.
I polli non potrebbero quindi più
spostarsi da un lato all’altro dell’aia,
ragione che l’ha spinto
a richiedere di portare il gasdotto
a 1 m di altezza, così da
permettere agli animali
di scorrazzarci liberamente sotto.
Gli ingegneri responsabili
del progetto gli hanno spiegato che,
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Archimede di Siracusa, matematico, fisico e ingegnere greco (287-212 a.C.)
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in tal caso, si sarebbe dovuto
sollevare l’intero gasdotto in tutto il
mondo – e quindi non solo a
Chieming – e sarebbe così diventato
complessivamente più lungo. Tale
soluzione comporterebbe enormi
costi aggiuntivi ai quali l’agricoltore
avrebbe dovuto partecipare
accollandosi la maggiorazione
per l’allungamento del gasdotto.
Il costo per ogni metro o parte
di esso aggiunto ammonterebbe
a 100 €. L’azienda dovrebbe
sostenere anche i costi per
il supporto necessario a sollevare
il condotto in tutto il globo.
L’agricoltore era confuso, in quanto
non era in grado di calcolare
di quanto si sarebbe allungato
il gasdotto nel mondo
e il conseguente ammontare
dei costi a suo carico.
Mi pregò quindi di aiutarlo.
E proprio qui ebbe inizio il mio
problema.
Ero sicuro che con un raggio medio
della Terra pari a 6.371 km avrei
dovuto calcolare dapprima
la circonferenza del pianeta e a tale
scopo si impiega – lo sa anche
un bambino – il pi greco.
Ma qual è il valore preciso
di questa costante matematica?
Qualcuno lo conosce?
Si sa il valore del pi greco e qual è
esattamente la sequenza di cifre
decimali? Quante cifre dopo
Calcolo del raggio terrestre
Akira Haraguchi,
record giapponese
per aver recitato
a memoria 83.431
cifre decimali
del pi greco
la virgola occorre calcolare
per risolvere con esattezza questo
problema?
Mi collegai immediatamente
a Internet e, cercando su Google
il termine “cerchio” e “pi”, rimasi
colpito dal numero di risultati trovati
dal motore di ricerca: 1.240.000!
L’intera umanità, dall’antichità fino ai
nostri giorni, si è occupata
del pi greco e ancora se ne sta
interessando.
Esistono club che si occupano del ␲
(pi) e che accettano soltanto i
candidati che sono in grado di
recitare a memoria un determinato
numero di cifre decimali.
Il record attuale è stato conseguito
il 2 luglio 2005 dal giapponese Akira
Haraguchi, che ha recitato a
memoria 83.431 cifre decimali
del ␲.
Ignoravo tutto questo. Non sapevo
nemmeno che i fan del ␲ al
14 marzo lo commemorassero,
dal momento che negli Stati Uniti
la denominazione corrente
di questa data è 3/14.
Il 22 luglio si festeggia inoltre il
giorno dell’approssimazione del ␲, in
onore dell’approssimazione di
questo numero con la frazione
22/7 fatta da Archimede di Siracusa
(287-212 a.C.), famoso matematico,
fisico e ingegnere greco. Era una
mente davvero geniale e sosteneva
che la circonferenza c di un cerchio
presenta, rispetto al diametro d,
esattamente lo stesso rapporto che
lega la superficie del cerchio al
quadrato del raggio (r2).
Archimede iscrisse e circoscrisse i
cosiddetti poligoni nel cerchio con un
massimo di 96 lati, avvicinandosi
così alla circonferenza del cerchio e li
calcolò. Raggiunse, in modo
straordinario per quell’epoca,
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una valutazione estremamente
precisa della costante matematica
del ␲, dalla quale risultò che il
rapporto cercato doveva essere
leggermente minore di 3+10/70 e di
poco maggiore di 3+10/71!
10
10
3,1408450...=3+ –– < ␲<3+ –– =3,1428571...
71
70
Confrontando il valore limite
superiore con il risultato
della frazione 22/7 – basta ricordare
il giorno di approssimazione del ␲
del 22 luglio – si ottiene 3,1428571,
ovvero esattamente il numero
che rappresentava per Archimede
il valore limite superiore.
Con un altro calcolo Archimede
arrivò alla frazione
211875
67441
––––––––
Archimede iscrisse e circoscrisse i cosidetti poligoni nel cerchio con un massimo
di 96 lati
Questo dimostra il risultato
3,141635 e quindi
un’approssimazione ancora più
precisa alla costante matematica
odierna del ␲.
Le prime 20 posizioni decimali oggi
sono le seguenti:
␲ =3,1415926535 8979323846…
dove i puntini stanno a indicare che
la sequenza numerica non si
riproduce ciclicamente, ossia non
ipotizza un modello prevedibile e,
quindi, prosegue sempre all’infinito.
Indipendentemente dal numero di
cifre è sempre solo
un’approssimazione al numero
attuale. Non è sorprendente?
Ormai i computer sono in grado
di calcolare fino a oltre 1.240 miliardi
di posizioni del ␲ e non siamo
ancora soddisfatti. Il ␲ è ancora
infinito.
Dal momento che Archimede aveva
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già calcolato il ␲ con grande
precisione, individuando anche
l’importanza che questo numero
riveste per cerchi e sfere, in suo
onore viene a volte chiamato anche
numero di Archimede.
intorno alla ruota o lungo
la circonferenza del cerchio,
tagliarla, misurarla con un metro
a nastro e determinarne
la lunghezza in rapporto
al diametro.
Perché il pi greco era così
importante persino nell’antichità,
tanto da tenere occupati i principali
scienziati dell’epoca? Perché oggi,
benché questo numero venga
continuamente ricalcolato con
tecnologie sempre più avanzate
e procedure costantemente
perfezionate, non si registrano
di anno in anno nuovi record in
merito?
I babilonesi arrivarono così già
nel 2.000 a.C. a un valore
leggermente superiore al 3.
Ma solo Archimede e altri rinomati
matematici in Cina, Persia, Egitto
ecc. cercarono di calcolare con
esattezza questo valore.
Nel XVI secolo si diede vita a una
regolare caccia al record per
determinare la “corretta costante
matematica del ␲”.
Persino nella Bibbia si può leggere,
nel primo libro dei Re nel capitolo 7,
versetto 23, quanto segue: “Fece un
bacino di metallo fuso di dieci cubiti
da un orlo all’altro, rotondo; la sua
altezza era di cinque cubiti
e la sua circonferenza di trenta
cubiti”.
Il testo, che parla della reggia
di Re Salomone, sovrano di
proverbiale saggezza, indica nei
dettagli le dimensioni dell’edificio
utilizzando l’unità di misura
dell’epoca: il cubito. Il passaggio
citato descrive chiaramente
un lago circolare artificiale, del
diametro di 10 cubiti con una
superficie di 30 cubiti, che
circondava il palazzo.
Questo dimostra che gli architetti di
allora eseguivano già i calcoli
utilizzando il coefficiente 3 che,
come ormai sappiamo, è solo
approssimativo.
Questo coefficiente non è stato
sempre denominato con la lettera
greca pi minuscola (␲).
La definizione fu introdotta
A quel tempo per ricoprire le ruote
o per determinare i volumi dei fusti
di vino si doveva conoscerne
la circonferenza, cosa che rendeva
indispensabile trovare il ␲ corretto.
Il processo più semplice
per raggiungere lo scopo
consisteva nel porre una fune
nel 1706 da William Jones,
(1675-1749), un erudito gallese,
che lo fece derivare dalla prima
lettera della parola greca
“perifereia” (zona marginale),
tenendolo per così dire a
battesimo. Da allora, grazie anche
all’opera del matematico svizzero
Leonhard Euler (1707-1783),
si continua a impiegare questa
denominazione.
Nel 1596 spettò al matematico
tedesco Ludolph van Ceulen
(1540-1610) il compito di calcolare
con precisione le prime 35 cifre
decimali del ␲. Si dice che se ne sia
occupato per 30 anni, tanto che il ␲,
per questa ragione, a volte viene
definito “numero di Ludolph”.
Per poter aiutare il povero
agricoltore di Chieming, dovevo
Costante matematica pi
pi= Circonferenza
Diametro
pi= U
d
Nel XVI secolo si diede vita a una regolare caccia al record per determinare
la “corretta costante matematica del ␲”
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Negli Stati Uniti, il 22 luglio, si festeggia il giorno dell’approssimazione del pi greco.
A Seattle (Oregon, USA), gli hanno dedicato una fontana
imparare che il ␲ è un numero
reale, ma non razionale, in quanto
non può essere rappresentato come
frazione con numeratore e
denominatore interi e, quindi,
nemmeno come numero decimale
finito. Leggendo imparai che il ␲ è
irrazionale, infinito e trascendente!
Non è incredibile?
Un numero si definisce
trascendente quando non può
essere considerato una soluzione di
un’equazione algebrica di qualsiasi
grado. Ora iniziava a farsi più
complicato.
Secondo il dizionario il termine
"trascendente" indica qualcosa che
oltrepassa i limiti dell’esperienza,
immateriale, soprannaturale o,
secondo un punto di vista
22
matematico, che va al di là
dell’algebra.
Che razza di numero! Piano piano
mi resi conto che il ␲ appare agli
occhi di noi comuni mortali come
qualcosa di mistico e misterioso,
in quanto non rilevabile a livello
matematico. Ecco il motivo
del culto del ␲.
Con la prova che il ␲ è
trascendente, si è arrivati così
anche all’impossibilità di
determinare la cosiddetta
quadratura del cerchio.
Il problema, vecchio di 2.000 anni,
riguarda la costruzione di un
quadrato di uguale superficie
utilizzando compasso e riga.
Ancora non ci si è rassegnati
di fronte a questa impossibilità
di ottenere la quadratura
del cerchio a causa
della trascendenza del ␲.
Sopravvivono tuttora alcuni
irragionevoli matematici che,
per hobby, pubblicano presunte
soluzioni per tale quadratura
e credono fermamente di essere
nel giusto.
Come si può calcolare
un numero irrazionale, infinito e
trascendente? Ero sconcertato
e pensare che volevo solo
calcolare la maggiore lunghezza del
gasdotto e l’importo
che l’agricoltore avrebbe
dovuto pagare. Un problema
risolvibile?
Le cifre decimali sono
effettivamente così importanti
4-12-2008
19:24
Pagina 23
ApertaMente
Grazie
ai radiotelescopi
la sequenza
di cifre
del pi greco è
stata inviata
nell’Universo
Del resto il ␲ è così importante
che la sequenza di cifre del ␲,
in collaborazione al programma
SETI (Search for Extraterrestrial
Intelligence) all’Università
di California, è stata inviata
con i radiotelescopi
nell’Universo.
L’umanità ritiene che l’intelligenza
extraterrestre, se presente,
debba conoscere anche
questa importante costante
matematica.
per l’allungamento del gasdotto?
Di quanto si sarebbe allungato
il gasdotto e quanto avrebbe
dovuto pagare l’agricoltore di
Chieming? (La soluzione è riportata
nel box sottostante).
* Rainer Mais è un habitué
di queste pagine.
Dal 1993 al 2004 è stato
Amministratore Delegato della
HEIDENHAIN MICROPRINT GmbH,
con sede a Berlino
Soluzione
U =2 · r · ␲
U + x =2 · (r +1 m) · ␲
2 · r · ␲ + x =2 · r · ␲ +2 · ␲ · m
x =2 · ␲ · m
Legenda:
U = circonferenza
x = allungamento del gasdotto
r +1 m = incremento del raggio di 1 m
per U si impiega 2 · r · ␲
Incrementando il raggio di 1 m la circonferenza aumenta di 2 · ␲ · m =6,28 m. La cosa straordinaria è che questo
rapporto vale per qualsiasi dimensione del cerchio, sia che si tratti della dimensione di una palla, della Terra o di una
galassia.
Per questo problema la sequenza di cifre decimali non riveste alcuna importanza. Con ␲ =3 risulta un allungamento
di 6,00 m, con ␲ =3,14 di 6,28 m e con ␲ =3,14159 di 6,28318 ecc.
L’allungamento del gasdotto di circa 40.000 km di lunghezza è pari a 6,28 m e l’agricoltore deve pertanto pagare
700 €, calcolando un prezzo pari a 100 € per ogni metro o parte di esso.
Volendo calcolare l’allungamento in millimetri, occorre eseguire il calcolo con 3 cifre decimali ottenendo 6.282 mm!
Per esprimere il risultato in micrometri o nanometri, si necessita sempre di cifre decimali, ossia con 3,141592 il
risultato è 6.283.184 µm o con 3,141592653 è di 6.283.185.306 nm!
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24-29/2008Heid_Riv_Punto.qxp
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10:05
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Punto
d’incontro
Progetto ALMA: un’appassionante avventura che va dal deserto
al cosmo
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Punto d’incontro
Progetto ALMA:
un’appassionante avventura
che va dal deserto al cosmo
I sistemi di misura HEIDENHAIN, già testati in passato e ora
impiegati per il controllo del più grande telescopio riflettore
del mondo, sono un supporto fondamentale dell’intera operazione
Il 14 luglio 2007 comunicati stampa e
annunci di agenzia diffondevano
come un tam tam la notizia della
prima luce del più grande telescopio
riflettore del mondo: il gran
telescopio delle Isole Canarie, noto
anche come “Grantecan”.
Così come in altri nuovi telescopi di
queste dimensioni, per il controllo
dello strumento sono stati impiegati i
sistemi di misura HEIDENHAIN.
Sull’asse di azimuth è stato installato
il nastro ERA 780C, collocato sulla
culla dello specchio primario del
diametro di 15 m con dodici testine di
scansione.
Fra i sistemi di misura angolari ERA
montati fino a questo momento in
tutto il mondo, questo è il più grande,
ma per HEIDENHAIN si tratta di un
progetto ormai entrato a far parte del
passato. La fase di sviluppo, infatti, si
era conclusa da anni e l’ultimo
intervento di HEIDENHAIN risaliva
all’installazione dei sistemi di misura
angolari, nell’autunno del 2005.
Mentre il telescopio Grantecan era
ufficialmente al servizio degli
astronomi, HEIDENHAIN, a seguito di
contatti precedentemente intercorsi,
riceveva in quegli stessi giorni la
proposta ufficiale di collaborazione
per una nuova e più impegnativa
sfida. Si trattava del progetto ALMA
(Atacama Large Millimeter Array), che
sarà realizzato nell’ambito di una
collaborazione internazionale tra USA,
Unione Europea, Giappone e Cile.
Che cos’è il progetto ALMA
Il progetto ALMA prevede la
costruzione di sessantaquattro
radiotelescopi, ognuno dei quali
dotato di una parabola di 12 m di
diametro destinata a ricevere le onde
elettromagnetiche provenienti dallo
spazio profondo, inizialmente in una
banda di lunghezza compresa
tra 0,85 mm e 3 mm, per arrivare in
seguito fino a 9,6 mm.
Gli astronomi ripongono molte
speranze in questo progetto
considerando l’elevato potere
risolutivo dalle antenne di ALMA,
equiparabile a quello dei più grandi
telescopi ottici, quali il VLT (Very
Large Telescope di ESO in Cile)
o il Keck (telescopio installato sul
Mauna Kea, Hawaii).
Una delle caratteristiche principali va
individuata nella promettente
possibilità di far lavorare assieme le
sessantaquattro parabole riceventi
indirizzandole verso un unico oggetto
stellare, proprio come se si trattasse
di un solo grande e potente
radiotelescopio.
Si potrà far lavorare assieme le sessantaquattro parabole riceventi indirizzandole
verso un unico oggetto stellare, proprio come se si trattasse di un solo grande
e potente radiotelescopio (Foto ESO)
25
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Pagina 26
Punto d’incontro
La radioastronomia annovera fra le
sue prerogative la possibilità di
osservare oggetti celesti remoti,
avvolti dalla polvere cosmica che ne
attenua la luce impedendo
l’osservazione da parte dei telescopi
ottici. Le antenne di ALMA saranno in
grado di superare gli ostacoli appena
accennati e di osservare la radiazione
emessa da questi corpi celesti, così
da poterne studiare le proprietà fisico
chimiche. Un’ulteriore motivazione a
sostegno della radioastronomia ad
alta risoluzione con ALMA è
rappresentata dall’osservazione di
galassie molto lontane che, come è
stato evidenziato agli inizi del
Novecento, dall’istante iniziale del
Big Bang continuano ad allontanarsi
l’una rispetto all’altra a velocità
elevata, effetto reso evidente da una
banda dello spettro visibile spostata
verso il rosso.
L’enorme lontananza rende appena
percepibile l’intensità delle onde radio
che supera di pochissimo il rumore di
fondo dello spazio cosmico.
L’ampia superficie virtuale di ricezione
di ALMA consentirà l’osservazione di
oggetti celesti ancora più distanti.
Grazie alle misurazioni di precisione
del satellite WMAP, l’età dell’universo
può essere valutata con relativa
esattezza intorno ai 13,7 miliardi di
2009, anno internazionale dell’astronomia
L’UNESCO, nel dicembre 2005, ha inoltrato la richiesta
di proclamare il 2009 come anno internazionale dell’astronomia.
L’assemblea delle Nazioni Unite ha immediatamente accolto tale
proposta. L’iniziativa darà modo anche ai meno esperti
di avvicinarsi al mondo dell’astronomia e comprendere l’universo
e i suoi misteri oltre al sistema solare che ospita la nostra Terra.
Per maggiori informazioni visitare il sito web ufficiale, in italiano:
http://www.astronomy2009.it/
anni. Le onde registrate sono state
pertanto in viaggio per un periodo pari
a 12,6 miliardi di anni.
ALMA aiuterà così a ottenere
informazioni dettagliate sulla
composizione della prima fase
evolutiva dell’universo. Oltre alla
gamma delle distanze, l’elevata
capacità di risoluzione di ALMA
contribuirà a raggiungere una migliore
possibilità di osservazione di comete,
asteroidi e pianeti del nostro sistema
solare, determinandone forma,
dimensioni e periodi di rotazione,
in particolare per i corpi minori.
Le antenne saranno installate
nel deserto di Atacama, in Cile,
a 5.000 m di altitudine su un’area
molto estesa.
In base ai diversi esperimenti le
antenne potranno essere posizionate
secondo diverse modalità, per
esempio raggruppate in cerchi,
stabilendo 500 m come diametro
della circonferenza oppure,
diversamente, potranno essere
distanziate in un’area di 14 Km2.
La realizzazione del progetto
rappresenta una grande sfida sia per
l’uomo sia per la strumentazione e i
sottosistemi impiegati. L’altitudine di
5.000 m rende difficoltosa
Le antenne saranno installate nel deserto di Atacama, in Cile, a 5.000 m di altitudine e su un’area molto estesa (Foto ESO)
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Punto d’incontro
l’esecuzione dei lavori, sia durante
l’installazione sia nel successivo
periodo di funzionamento anche a
causa delle basse temperature e dei
forti venti. A 3.000 m è in fase di
ultimazione un campo base dove le
antenne verranno assemblate e,
quindi, trasferite sul luogo di impiego
con l’aiuto di veicoli speciali,
appositamente costruiti in Europa.
Questi rientrano fra i principali
investimenti del progetto e sono
predisposti anche per il trasporto
delle antenne in caso di
riorganizzazione dell’array.
Il progetto ALMA nasce da una
collaborazione tra Europa, USA,
Giappone e Cile, ognuno dei quali
fornisce il proprio contributo al
progetto ed è rappresentato da
un’organizzazione della propria area
geografica. Per quanto riguarda
Veicolo speciale per il trasporto di antenne (Foto ESO)
Antenna di modello americano a sinistra e di modello europeo a destra (Foto ESO)
l’Europa, l’ESO (European Southern
Observatory – Osservatorio europeo
per l’emisfero australe – con sede a
Garching nei pressi di Monaco di
Baviera) è responsabile
dell’installazione di un massimo di
trentadue antenne.
Anche NSF (National Science
Foundation, USA/Canada) e NRAO
(National Radio Astronomy
Observatory) hanno il compito di
erigere trentadue antenne.
Entrambi gli enti, per ora, hanno
inizialmente siglato un contratto che
prevede la costruzione di venticinque
antenne. Il design delle antenne è
stato sviluppato dai partner in totale
libertà e si differenzia pertanto in
misura sostanziale: la figura a lato
mostra a sinistra il modello
americano e, a destra, quello
europeo.
Il Giappone contribuisce al progetto
con dieci antenne complementari.
La fase di design dei progetti è durata
molto a lungo: HEIDENHAIN fu
coinvolta nel 1999 e ha collaborato ai
progetti per tutti questi anni.
27
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10:05
Pagina 28
Punto d’incontro
ALMA e HEIDENHAIN
Un prototipo dell’antenna dotato
dei sistemi di misura angolari
e delle elettroniche di interpolazione
prodotte da HEIDENHAIN, è stato
già ampiamente testato negli scorsi
anni in un’area appositamente
predisposta negli USA, dimostrando
ottima funzionalità riguardo
agli obiettivi preposti.
Verso la fine del 2007, infine, è stata
individuata in una località europea il
luogo ideale per la costruzione in
serie delle antenne di responsabilità
dell’ESO.
Al momento è in fase di costruzione
la prima delle antenne di serie che
sarà successivamente trasportata nel
campo base a 3.000 m. Una volta
terminati i test definitivi nel sito
Un’antenna prototipo (foto ESO)
28
L’asse di azimuth delle antenne realizzate dall’ESO sarà dotata di un nastro
METALLUR ERA 7480C installato su un diametro di circa 3 metri
predisposto, si prevede di costruire
ogni due mesi una nuova antenna e
di trasportarla sul luogo di impiego a
5.000 m. Si pensa di concludere la
fase di costruzione del progetto entro
il 2012, quando sarà pronto l’array di
radiotelescopi. Durante questo
periodo le singole antenne saranno
comunque utilizzate dalla comunità di
astronomi poiché, oltre al
funzionamento in maniera
interferometrica, cioè l’impiego
contemporaneo su un unico
obiettivo, possono anche essere
controllate separatamente l’una
dall’altra.
A questo proposito si stanno
ultimando le sedi per gli alloggi e le
aree per la strumentazione e il
comando.
HEIDENHAIN fornisce gli strumenti
di ultima generazione. Ciascuna delle
prime venticinque antenne
commissionate sarà dotata di sistemi
di misura angolari del tipo ERA 4000
e ERA 7000. L’asse di elevazione
sarà provvisto di un encoder
ERA 4280C. L’asse di azimuth,
invece, sarà dotato di un nastro
METALLUR ERA 7480C installato su
un diametro di circa 3 m.
Per l’elaborazione dei segnali di
scansione sarà fornita un’elettronica
di nuova concezione, appositamente
sviluppata per rispondere alle
esigenze del progetto.
Guardando avanti
Cosa ci prospetta il futuro? I grandi
telescopi nel mondo continueranno
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Punto d’incontro
ad essere costruiti con il supporto di
HEIDENHAIN?
Al momento sia l’ESO sia la
corrispettiva istituzione
nordamericana stanno svolgendo
studi indipendenti sui telescopi
riflettori di dimensioni molto elevate,
che arrivano fino a 42 m di diametro e
che costringono progettisti e
costruttori ad affrontare sfide
completamente nuove. Anche per
quanto riguarda la tecnologia di
misura è necessario percorrere nuove
strade nell’ambito di questi progetti.
HEIDENHAIN è in contatto con
entrambi i partner e probabilmente,
anche in futuro, i sistemi di misura
HEIDENHAIN continueranno a essere
impiegati nei progetti di telescopi
tecnologicamente all’avanguardia.
Glossario
Azimuth: distanza angolare in
orizzontale tra un punto di
riferimento (solitamente il Nord) e
l’oggetto osservato.
Elevazione: misura dell’angolo in
verticale dal piano orizzontale di
riferimento (per telescopi e
radiotelescopi il range di escursione
è al massimo di 90°).
Perché i telescopi sono in Cile?
La maggior parte dei siti di osservazione terrestri con l’ausilio dei più
potenti telescopi ottici è dislocata sugli altopiani cileni. La scelta non è
casuale: infatti, in questi luoghi aridi, oltre a esserci turbolenza
atmosferica molto bassa, si registra anche la presenza del maggior
numero di notti serene nell’arco di un anno. Nel caso di ALMA la zona è
stata selezionata anche per la buona immunità dai disturbi radio originati
da fonti terrestri che possono creare problemi nell’acquisizione dei deboli
segnali provenienti dallo spazio. (foto ESO)
WEB LINK
ALMA: www.eso.org/sci/facilities/alma/
ESO: www.eso.org/
NRAO: www.nrao.edu/
NRC: http://hia-iha.nrc-cnrc.gc.ca/main_e.html
Prima luce: termine usato per
sponsorizzare un nuovo telescopio
ottico durante la prima vera
osservazione di un oggetto stellare
successivamente al periodo di
integrazione e test.
Spettro visibile: serie di colori –
l’unica a essere percepita dall’occhio
umano – fisicamente identificata da
una gamma di lunghezze d’onda con
indici di propagazione differenti a
seconda del mezzo o ambiente in cui
si trasmettono. Le lunghezze d’onda
trasportano anche informazioni
relative al corpo da cui si sono
originate o riflesse e, per questo
motivo, sono registrate dagli studiosi
di diversi campi di studio.
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30-49/2008Heid_Riv_PASS.qxp
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HEIDENHAIN
P.A.S.S.
Prodotti.A pplicativi.S ervice.S egnalazioni.
Le innovazioni per iTNC 530 rendono il lavoro più semplice –
Incremento della produttività grazie ai sistemi di tastatura HEIDENHAIN
– TNC 620: il controllo numerico di HEIDENHAIN che innova la
tradizione – Visualizzatori di quote: scende in campo la serie ND 500 di
HEIDENHAIN – La svolta che perfeziona le prestazioni degli encoder
induttivi – HEIDENHAIN, oltre alla qualità, garantisce sicurezza in
qualsiasi circostanza – Vi presentiamo i nuovi CNC Selca S4000 Retrofit
– Avanguardia nelle lavorazioni con la fresatura planetaria sui
CNC S4000 – Option 46 (Python OEM process): ultimo nato per
iTNC 530 – Scopriamo insieme tutte le opportunità di IPC 6110 e Remo
Tools SDK – Scansione ottimizzata per trasduttori rotativi assoluti –
Verificare gli assi rotanti: un’operazione semplice grazie ad ACCOM 2.8
– Corsi 2009: tante occasioni per mantenersi aggiornati
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HEIDENHAIN P.A.S.S. - Prodotti
Le innovazioni per iTNC 530
rendono il lavoro più semplice
DCM, KinematicsDesign, KinematicsOpt, controllo adattativo
dell’avanzamento, convertitore DXF. Sono solo alcune delle nuove
funzioni per costruttori di macchine e utilizzatori rese possibili
dai recenti aggiornamenti del software
Il controllo numerico iTNC 530,
conosciuto per la sua versatilità nel
controllo di fresatrici, alesatrici,
foratrici e centri di lavoro, si è
arricchito ulteriormente di
caratteristiche e funzioni utili che
permettono di facilitare la lavorazione
e azionare la macchina con maggior
iTNC 530 unisce alla versatilità del controllo numerico nuove caratteristiche
e funzioni che aumentano comfort di comando e sicurezza
sicurezza e flessibilità. Innovazioni
che in termini di comfort di comando
e sicurezza operativa rappresentano
davvero un valore aggiunto.
iTNC 530 ha alle spalle anche altri
successi, per esempio smarT.NC.
Questo nuovo modo operativo,
costituisce un significativo
avanzamento nella realizzazione di
un’interfaccia utente di impiego
pratico per la programmazione in
officina.
Controllo anticollisione dinamico
DCM (opzione)
DCM (Dynamic Collision Monitoring)
è il controllo anticollisione dinamico
che garantisce all’operatore la
possibilità di prevenire danni alla
macchina, grazie a una elevata
verifica dei movimenti programmati
all’interno dell’area di lavoro della
stessa.
Normalmente i programmi NC
generati con sistemi CAD/CAM si
limitano a evitare la collisione tra
utensile e pezzo, senza considerare i
componenti della macchina presenti
nell’area di lavoro.
L’intervento di HEIDENHAIN ha
colmato questa mancanza. Lo
schermo, che può essere suddiviso e
mostrare insieme il programma e la
cinematica della macchina, permette
all’operatore di individuare i
componenti a rischio di collisione e di
rimuoverli. Di fronte a un rischio di
collisione, iTNC 530 interrompe
automaticamente la lavorazione.
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DCM in modalità
Prova Programma
La modalità permette il controllo
delle possibili collisioni ancora prima
di avviare la lavorazione,
aumentando l’affidabilità della
macchina e riducendone i tempi
di inattività. In caso di collisione
compare un avviso e i corpi
in collisione appaiono colorati
in rosso.
Controllo degli elementi
di serraggio
La funzionalità DCM include ora
anche il controllo degli elementi di
serraggio del pezzo in lavorazione
consentendo di identificare ed
evitare in anticipo le possibili
collisioni con l’utensile.
La definizione degli elementi
di serraggio può essere eseguita
in modo semplice utilizzando il PC
TOOL standard FixtureWizard.
iTNC 530,
grazie a
KinematicsDesign,
offre maggiore
rapidità nello
sviluppo di tabelle
cinematiche
permette infatti di definire con un
supporto grafico le tabelle
cinematiche della macchina.
KinematicsOpt (opzione)
Pezzi che richiedono lavorazioni
complesse vanno di pari passo
con movimenti altrettanto
complessi degli utensili.
Per la lavorazione a cinque assi,
in particolare, devono essere
applicati requisiti di precisione
sempre più severi. La nuova
funzione KinematicsOpt risponde a
KinematicsDesign
Maggiore rapidità nello sviluppo
di tabelle cinematiche. Questa è
la promessa che HEIDENHAIN fa
ai costruttori della macchina.
PC TOOL KinematicsDesign
iTNC 530: nuove funzioni
per diverse esigenze
• Ampliamento del controllo
anticollisione dinamico
DCM: monitoraggio dei
dispositivi di serraggio
e verifica delle collisioni
anche in modo lettura
programma
• Cicli di tastatura per la
misura e la compensazione
della cinematica degli assi
rotativi
• Traslazione con
sovrapposizione volantino
in direzione attiva dell’asse
utensile (asse virtuale)
KinematicsOpt: fase di misurazione di assi rotativi
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Con il controllo
anticollisione
dimamico l’operatore
può prevenire danni
alla macchina
questa esigenza, permettendo di
far conto su un livello di precisione
ripetibile anche per lunghi periodi
e su una elevata qualità di
produzione nelle lavorazioni
di serie.
Controllo e ottimizzazione della
macchina sono così regolati:
• sistema di tastatura 3D con cicli
specifici per misurare
automaticamente gli assi rotativi
della macchina,
indipendentemente dal fatto che
l’asse rotativo sia rappresentato
da una tavola circolare oppure da
una testa orientabile. La misura
degli assi rotativi è garantita da
una sfera di calibrazione, fissata
in un punto qualsiasi della
macchina;
• sulla base dei valori misurati
iTNC 530 determina la precisione
statica di orientamento;
• la nuova geometria della
macchina viene memorizzata
all’interno della tabella
cinematica.
Lavorare con teste intercambiabili è
ora più semplice grazie al nuovo
ciclo 452 COMPENSAZIONE
PRESET. Con questo ciclo
l’operatore è in grado di eseguire
da solo la misura e la calibrazione
di una nuova testa di fresatura
montata sulla macchina.
KinematicsComp (opzione)
Performance elevate relative
alle tolleranze del pezzo richiedono
che anche le macchine utensili
abbiano requisiti eccellenti.
La norma ISO 230-1 indica
per un asse lineare sei possibili
errori e ancora di più per un asse
rotativo. In sostanza, tanto maggiore
è il numero di assi di una macchina,
tanto più elevata sarà la possibilità
di errori. Inoltre, nella lavorazione
a cinque assi o per macchine
di grandi dimensioni, entrano
in gioco anche gli assi paralleli,
Nel modello
cinematico
il costruttore
descrive il grado
di libertà della
sua macchina
nonché la
posizione degli
assi rotativi.
È possibile
integrare in
questo modello
esistente il
comportamento
effettivo di tutti
gli assi
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È possibile, per esempio, eseguire i
programmi NC creati esternamente,
tenendo in considerazione le più
diverse trasformazioni delle
coordinate. Il programma NC vero e
proprio, in questo caso, non deve
essere modificato. La funzione
Impostazioni globali del programma,
studiata per facilitare il lavoro,
prevede anche la possibilità di
impostare le sovrapposizioni del
volantino, di scambiare gli assi e
bloccarli.
La funzione asse virtuale VT, ora operativa, è fondamentale per la lavorazione
di grandi stampi
complicando a livello meccanico la
soluzione dei diversi problemi di
precisione. Gli assi risentono inoltre
di una deriva, causata da una
distribuzione termica irregolare nei
componenti della macchina, che
genera spostamenti (traslazioni)
ma, soprattutto, rotazioni.
Con la funzione KinematicsComp
di iTNC 530 non è più un problema
memorizzare la descrizione
dettagliata degli errori della
macchina nel controllo numerico.
Nel modello cinematico, ora, è
possibile integrare il comportamento
effettivo di tutti gli assi, senza
doversi limitare alla definizione
della geometria nominale.
Inoltre, con KinematicsComp, è
anche possibile definire una
compensazione termica determinata
dai dati inviati dai vari sensori,
collocati in posizioni cruciali della
macchina. Saranno soprattutto le
macchine di grandi dimensioni, dove
lunghi percorsi di traslazione e
grandi masse in movimento
34
possono generare errori
relativamente elevati, a beneficiare
dei vantaggi di KinematicsComp.
Impostazioni globali
del programma (opzioni)
La funzione Impostazioni globali del
programma GS, con l’inserimento
di nuovi ampliamenti garantisce
all’utente maggiore flessibilità e
versatilità di lavoro.
Il controllo
adattativo
dell’avanzamento
è ancora più
completo
e arricchito di novità
interessanti
Attivazione dell’asse virtuale VT
Un’importante novità, inclusa
nell’opzione GS, è la funzione asse
virtuale VT. Volendo per esempio
impostare un sovrametallo
costante durante la lavorazione di
uno stampo con TCPM (Tool
Center Point Management) attivo, è
sufficiente traslare l’asse virtuale
VT con il volantino nella direzione
attuale dell’utensile. In caso di
impiego del volantino HEIDENHAIN
HR 420 è possibile selezionare
direttamente l’asse virtuale VT e
visualizzare sul display il valore
della traslazione impostata.
Funzioni di programmazione
sempre più efficienti
AFC Controllo adattativo
dell’avanzamento
Anche il controllo adattativo
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15:55
Pagina 35
Il convertitore
DXF ottimizza
tempi di
programmazione
e testing e
assicura l’esatta
corrispondenza
tra il profilo
prodotto e quello
predefinito
dell’avanzamento AFC (Adaptive
Feed Control) presenta interessanti
novità e arricchimenti. Per
esempio, è ora possibile seguire
l’andamento della potenza del
mandrino in funzione
all’avanzamento in una finestra nel
video di iTNC 530. Quest’ultimo,
durante la fase di apprendimento,
visualizza in una finestra
sovrapposta la potenza di
riferimento memorizzata.
Rotazione base 3 (upgrade
funzionale)
Questa funzione consente a
iTNC 530 la correzione di qualsiasi
posizione inclinata del pezzo nello
spazio. È possibile esclusivamente
Rielaborata
e adattata, la nuova
Gestione file offre
una vasta gamma
di prestazioni
sulle macchine dotate di almeno
due assi rotativi e solo dopo che il
costruttore della macchina abbia
abilitato questa funzionalità.
Convertitore DXF (opzione)
Perché programmare ancora profili
complessi quando si dispone già
del disegno in formato DXF? Con le
nuove versioni software è possibile
aprire file DXF direttamente
su iTNC 530 per estrarre
facilmente i profili in esso
contenuti. Si risparmiano così
operazioni complesse di
programmazione e test e si ha la
certezza che il profilo definito
corrisponda esattamente al disegno
del progettista.
L’impostazione di zoom e l’origine
dell’ultimo file DXF selezionato
vengono memorizzati dal TNC.
Selezionando nuovamente il file,
queste impostazioni sono
immediatamente disponibili.
Di grande utilità anche la nuova
finestra informativa che dà visibilità
a tutti i dati dell’elemento
selezionato. Per le posizioni di
lavorazione sono riportate le
coordinate X/Y, per gli elementi del
profilo il punto iniziale e finale, per i
cerchi anche il centro e il senso di
rotazione.
Nuova Gestione file
Interamente rielaborata per la
gestione anche di file generati con
il modo operativo smarT.NC, è
dotata di un’ampia gamma di nuove
funzionalità:
• possibilità di ordinare i file per
nome, tipo, dimensione, data
ultima modifica e stato;
• possibilità di selezione rapida
dei file semplicemente
immettendo in tastiera la prima
lettera del nome;
• gestione preferiti;
• visualizzazione configurabile delle
informazioni su file;
• formato configurabile della
visualizzazione della data.
Creazione di file di service
Per risolvere errori e dubbi in modo
più semplice ed efficace è
disponibile una funzione che
concentra tutti i dati rilevanti per la
ricerca guasti in un file *.zip che,
tra l’altro, contiene:
• il programma NC attivo;
• la tabella utensili TOOL.T;
• eventualmente le tabelle punto
zero attive;
• i file di sistema importanti.
Il file *.zip, leggibile anche tramite
interfaccia dati, può essere spedito
via e-mail al costruttore della
macchina.
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Incremento della produttività
grazie ai sistemi di tastatura
HEIDENHAIN
L’impiego di sistemi di tastatura riduce i tempi di attrezzaggio,
contribuisce ad aumentare l’operatività della macchina e migliora
l’accuratezza dimensionale dei pezzi finiti
I sistemi di tastatura trovano impiego
principalmente su fresatrici e centri di
lavoro. Particolarmente indicati per
diverse funzioni di misura, sia in
officina sia nella produzione in serie,
sono disponibili in due versioni a
seconda dell’applicazione prevista:
• il sistema di tastatura per la verifica
dei pezzi in lavorazione TS viene
fissato direttamente al mandrino
della macchina utensile. È
disponibile a scelta con cavo o con
interfaccia a infrarossi.
Allineamento del pezzo da lavorare,
definizione di origini e misura della
qualità della lavorazione rientrano
tra gli impieghi tipici;
• il sistema di tastatura per utensili
TT misura in modo completamente
automatico utensili fermi o rotanti
direttamente sulla macchina, a
seconda dei cicli a disposizione del
controllo NC.
Elevata stabilità nel tempo grazie
al sensore ottico immune all’usura
I sistemi di tastatura HEIDENHAIN
generano alla deflessione dello stilo
un segnale di commutazione da un
sensore ottico. Il flusso luminoso
generato da un LED viene
trasformato in fasci dal sistema di
lenti focalizzatrici e va a colpire un
fotoelemento differenziale sotto
forma di punto luminoso. Alla
deflessione dello stilo, il punto
luminoso cambia posizione
sull’elemento, generando così un
36
segnale di commutazione. Grazie al
commutatore ottico che funziona in
assenza di contatto, il sensore è
immune all’usura garantendo così
un’elevata stabilità nel tempo dei
sistemi di tastatura HEIDENHAIN.
di tastatura è effettivamente in uso,
è ora di circa 800 ore per il TS 640
e di circa 200 ore per il compatto
TS 440.
Volendo fare un esempio applicativo
si può dire che, impiegando il
sistema di tastatura in media per il
Indicatore ottico
Grazie all’indicatore
ottico dei sistemi di
tastatura HEIDENHAIN,
l’operatore è in grado di
verificare, tramite una
segnalazione luminosa,
se il sistema è
correttamente acceso
oppure spento. Anche la
tastatura manuale risulta
particolarmente pratica in
quanto la deflessione
dello stilo è segnalata
dall’accensione
permanente di un LED.
Durata delle batterie
più che raddoppiata
Lavorare con i sistemi di
tastatura TS 640
e TS 440 è più pratico.
Il perfezionamento
dell’elettronica ha ridotto
nettamente l’energia
necessaria al
funzionamento facendo
sì che la durata delle
batterie sia più che
raddoppiata.
L’autonomia, ossia il
tempo in cui il sistema
Il TS 740 consente di eseguire sulla macchina utensile
funzioni di misurazione dai requisiti particolarmente
elevati in termini di accuratezza e ripetibilità
di tastatura
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5% del tempo di lavorazione con
funzionamento a tre turni per 220
giorni all’anno, le batterie del TS 640
devono essere sostituite dopo 3 anni
circa, mentre quelle del compatto
TS 440 dopo soli 9 mesi.
Oltre alle batterie al litio, i sistemi di
tastatura HEIDENHAIN possono
utilizzare anche le comuni batterie
alcaline o gli accumulatori ricaricabili.
L’elettronica particolarmente
sofisticata rende addirittura possibile
l’impiego di batterie con una tensione
molto bassa. Rispetto alle batterie al
litio, questi tipi richiedono tuttavia
intervalli di sostituzione più brevi.
TS 740: sistema di tastatura
a infrarossi
I sistemi di tastatura quali TS 640 e
TS 440 impiegano come sensore un
commutatore ottico. Il TS 740
dispone invece di un sensore di
nuova concezione, il cui cuore è
rappresentato da elementi di
compressione. Alla tastatura del
pezzo, lo stilo viene deflesso
esercitando delle forze su tali
elementi. La differenza di tali forze
viene rilevata dall’elettronica che
genera poi il segnale di
commutazione. Con questo sistema
è possibile raggiungere
un’accuratezza pari a ≤±1 µm e una
ripetibilità di 2 ␴ ≤0,25 µm. Il TS 740
è concepito anche per l’impiego su
macchine utensili moderne con
cambio utensili rapido. Inoltre,
elevate accelerazioni o decelerazioni
non determinano alcun segnale di
commutazione incontrollato.
Il TS 740 si differenzia dal TS 640 per
la maggiore accuratezza e ripetibilità
a una velocità di tastatura
di 0,25 m/min (TS 640: 3 m/min.)
nonché per le minime forze
di tastatura.
TS 740 consente, quindi, di eseguire
sulla macchina utensile funzioni
di misurazione dai requisiti
particolarmente elevati in termini di
accuratezza e ripetibilità di tastatura.
tastatura è particolarmente
TS 444: sistema di tastatura
interessante per gli operatori che
con alimentazione ad aria
producono in serie e che non
compressa, senza batterie
possono permettersi di
Il TS 444 offre una soluzione
interrompere in momenti critici il
innovativa ed elegante che sfrutta
processo di lavorazione per
il ciclo “Pulizia del punto di misura”
sostituire le batterie. Ma anche per
per alimentare il tastatore.
gli operatori che utilizzano di rado il
Per il funzionamento del TS 444 è
sistema di tastatura e che non
richiesta soltanto l’alimentazione ad
dispongono sempre di batterie
aria compressa tramite il mandrino.
pronte all’uso, il TS 444 rappresenta
L’aria viene convogliata nello
una interessante alternativa.
strumento attraverso il cono di
fissaggio e alimenta la girante della
turbina che, tramite variazione del
Interfaccia universale UTI 192
campo magnetico, genera energia
elettrica che viene accumulata in
possono essere collegati ai principali
condensatori a elevate prestazioni.
CN per fresatrici, alesatrici e centri
Come per gli strumenti di tipo
di lavoro. Infatti HEIDENHAIN ha
tradizionale, l’aria che fuoriesce viene
realizzato l’interfaccia universale
utilizzata per la pulizia del punto di
UTI 192 (Universal Touch Probe
misura. La carica del
sistema di tastatura e la
pulizia del punto di misura
vengono quindi eseguiti in
un unico ciclo.
Il TS 444 consente
pertanto di eliminare
completamente i processi
di gestione,
immagazzinaggio e
smaltimento delle
batterie.
Il tempo di carica dipende
dalla pressione dell’aria,
ossia maggiore è la
pressione minore è il
tempo di carica.
Per garantire un opportuno
tempo di carica, si
consiglia di impiegare una
pressione di alimentazione
di 5 bar. Con una
pressione di 5,5 bar, per
esempio, il sistema di
tastatura viene
completamente caricato in
3 secondi circa.
Con i condensatori
completamente carichi è
possibile eseguire un ciclo Per il funzionamento del TS 444 è richiesta
di tastatura di 2 minuti.
soltanto l’alimentazione ad aria compressa tramite
Questo sistema di
il mandrino
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Interface) che, oltre a consentire
il collegamento contemporaneo
di un tastatore pezzo e di uno
utensili, rende compatibile i segnali
d’uscita con la norma IEC 61 131-2.
È implicito che le funzioni di tastatura
disponibili dipendono dai cicli
implementati sul CNC stesso.
HEIDENHAIN, a corredo dei tastatori,
è in grado di fornire cicli per
l’allineamento automatico,
definizione origini, misurazione pezzo
e misurazione utensile.
UTI 192 ha un design compatto,
può essere facilmente fissato
nell’armadio elettrico e consente
un ampio range di interfacciamenti
elettrici. Mette a disposizione diverse
routine specifiche per i sistemi di
tastatura HEIDENHAIN come per
esempio la possibilità di attivare
i tastatori tramite un comando
macchina. UTI 192 dispone di
segnalazioni luminose per agevolare
la configurazione del sistema
e le operazioni di service.
Misura e verifica dell’integrità
degli utensili
La misura di utensili direttamente
sulla macchina consente di
possibilità per la misura degli
utensili: il sistema di tastatura a
contatto TT 140 e i sistemi laser TL.
TT 140
• Il segnale di commutazione è
generato da un sensore ottico
immune all’usura e
particolarmente affidabile.
• L’elemento di tastatura di forma
discoidale è di facile sostituzione.
• Lo stilo di collegamento
all’elemento di tastatura presenta
un punto di rottura nominale,
proteggendo così il sistema di
tastatura da danni meccanici in
caso di urto accidentale.
Nel TT 140, il segnale di commutazione
è generato da un sensore ottico
immune all’usura e particolarmente
affidabile
contenere i tempi passivi,
incrementare l’accuratezza
di lavorazione e ridurre gli scarti
e le ripassature.
HEIDENHAIN offre due diverse
I sistemi laser di tastatura consentono di misurare gli utensili alla velocità
nominale in assenza di contatto
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Sistemi laser TL Micro e TL Nano
• Consentono di misurare
gli utensili alla velocità nominale
in assenza di contatto.
• Grazie ai cicli di misura, inclusi
nello standard di fornitura, è
possibile rilevare lunghezza e
diametro dell’utensile, controllare
la forma dei singoli taglienti
e stabilire l’usura o la rottura
dell’utensile.
Conclusione
offrono una serie di nuovi vantaggi
e innovazioni. In particolare,
rispetto agli strumenti standard,
si contraddistinguono per un
maggior tempo di autonomia
e per la gestione più flessibile
delle batterie.
Il TS 444, nello specifico, è privo
di batterie in quanto è in grado
di autoalimentarsi attraverso l’aria
compressa che viene soffiata per
la pulizia del pezzo. Oltre al sensore
ottico standard, HEIDENHAIN ha
lanciato un nuovo principio che
consente un’accuratezza di misura
molto elevata, offrendo così uno dei
sistemi di tastatura per macchine
utensili fra i più precisi nell’ambito
di quelli attualmente presenti
sul mercato.
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TNC 620: il controllo numerico
di HEIDENHAIN che innova
la tradizione
Pratico e compatto, è indicato per l’impiego su fresatrici,
alesatrici e foratrici universali per produzioni singole e di serie
Il controllo
numerico TNC 620,
grazie
alla semplicità
di comando,
è facilmente
programmabile
anche
dagli operatori
meno esperti
movimento degli assi o utilizzando
con estrema precisione il volantino
elettronico.
La programmazione orientata
all’officina permette una rapida
familiariazzazione con TNC 620,
guidando il lavoro attraverso dialoghi
intuitivi e supporto grafico.
Grazie alla potente interfaccia
Fast Ethernet, il TNC 620 è in grado
di eseguire con rapidità sia
il trasferimento sia la lavorazione
di programmi di lavoro, anche molto
lunghi, creati esternamente
da stazioni CAD/CAM.
Il controllo numerico TNC 620 è
compatto e versatile e può
controllare fino a un massimo
di cinque assi.
Ulteriormente perfezionato e dotato
di regolazione digitale degli
azionamenti, il TNC 620 pur restando
fedele al concetto base di
funzionamento dei controlli numerici
HEIDENHAIN, si fonda su una nuova
soluzione software. Questa, benché
sia altamente innovativa, non procura
alcun problema all’operatore già
esperto di TNC che desidera lavorare
con TNC 620.
Il nuovo controllo numerico, grazie
alla semplicità di comando, è
facilmente programmabile anche
dagli operatori meno esperti.
I movimenti di traslazione sono
eseguibili manualmente e in modo
semplice, usando i tasti di
Schermo con “Split Screen”
Tutte le informazioni necessarie per la
programmazione, il funzionamento e
il monitoraggio del programma di
lavoro sono chiaramente visualizzate
sullo schermo piatto a colori TFT
da 15” con risoluzione
XGA (1024x768 pixel). La modalità
“Split Screen” dà modo di dividere
a metà lo schermo e di visualizzare
su un lato i blocchi NC e sull’altro
la grafica o l’indicazione di stato.
Quest’ultima, sempre visibile durante
l’esecuzione del programma, informa
sulla posizione dell’utensile, sul
programma in corso, sui cicli attivi
ecc., specificando anche i tempi
di lavorazione attuale.
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Pannello di comando funzionale
Orientato alla programmazione in
officina, così come tutti i TNC
HEIDENHAIN, il pannello di comando
ha una disposizione di tasti
estremamente razionale, pensata per
facilitare l’immissione del
programma. Le funzioni, alcune delle
quali disponibili anche in softkey,
sono rese chiaramente identificabili
da simboli autoesplicativi o semplici
abbreviazioni.
Lavorazioni ripetitive: cicli orientati
alla pratica per semplificarle
TNC 620 agevola gran parte delle
lavorazioni in officina con cicli
appositamente concepiti,
memorizzando le lavorazioni
ripetitive e frequenti che
comprendono diverse fasi operative.
I cicli di lavorazione standard per
foratura e maschiatura (con e senza
compensatore) possono venire
integrati con altri per filettatura,
alesatura e tornitura. Sono previsti
anche cicli per maschere di fori
(cerchio e serie di fori) e cicli di
fresatura per spianatura di superfici
piane, svuotamento e finitura di
tasche, scanalature e isole.
Per l’esecuzione di tasche sono di
grande utilità i cicli SL (Subcontour
List), che permettono di adottare la
descrizione profilo per diverse
operazioni di lavorazione che
impiegano utensili differenti.
Per la lavorazione possono essere
sovrapposti fino a dodici profili
parziali.
Per la sgrossatura, TNC 620 tiene
conto del sovrametallo di finitura
sulle superfici laterali e di base e,
dovendo usare più utensili, riconosce
le superfici non lavorate, così da
poterle trattare in modo mirato con
utensili più piccoli.
Per misurare e controllare
automaticamente i pezzi, l’operatore
può affidarsi a cicli di tastatura che,
così come quelli di lavorazione,
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vengono facilmente immessi
nel programma.
Grazie al dialogo con testo in chiaro
HEIDENHAIN, la grafica mostra
passo dopo passo, in modo
interattivo, le diverse operazioni da
eseguire e si rivela particolarmente
utile nell’esecuzione di componenti
non quotati a norma NC con
la potente programmazione FK.
Riutilizzo degli elementi
programmati del profilo
La conversione delle coordinate è
la soluzione di TNC 620 che consente
di utilizzare in punti diversi del pezzo
un profilo già programmato, ma
modificato per posizione o
grandezza. Ruotare il profilo,
ingrandirlo, ridurlo, rappresentare in
speculare il sistema di coordinate,
spostare il punto zero, sono tutte
operazioni rese più facili da TNC 620.
Collegamento in rete
TNC 620 può essere integrato in reti
e collegato a PC, posti di
programmazione e altre memorie
dati. Senza alcun software
complementare comunica con
i server NFS e reti Windows
utilizzando il protocollo TCP/IP. I tempi
di trasferimento dei dati sono
brevissimi: 100 Mbit/s. I programmi
trasmessi, salvati nella memoria
interna di TNC 620, vengono eseguiti
a velocità elevata.
Una grafica raffinata a supporto
dell’operatore
La grafica bidimensionale di TNC 620
rende più sicura la programmazione.
Sullo schermo viene visualizzato
contemporaneamente ogni
movimento di traslazione
programmato.
Un test grafico, una volta creato il
programma NC, ancora prima della
lavorazione vera e propria del pezzo è
in grado di simularla graficamente,
rappresentandola in diversi modi:
• vista dall’alto con differenti livelli
di profondità;
• tre proiezioni (come nel disegno
del pezzo);
• visualizzazione 3D.
TNC 620, grazie ai tasti funzione dedicati, rende più sicura la programmazione.
Lo schermo permette di visualizzare contemporaneamente ogni movimento
di traslazione programmato
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Eventuali errori logici nel programma
NC vengono controllati prima del
posizionamento del pezzo sulla
macchina. Suggerimenti sulla causa
degli errori e sulla loro risoluzione
facilitano la ricerca evitando tempi
di inattività.
I dettagli possono essere ingranditi
e viene indicato il tempo di
lavorazione calcolato in ore, minuti
e secondi.
Gestire con facilità le applicazioni
complesse
Anche quando ci si trova di fronte a
funzioni particolamente complesse,
TNC 620 è all’altezza della
situazione, permettendo, per
esempio, l’orientamento del piano
di lavoro intorno a uno o più assi
rotativi. Il programma di lavorazione,
con la consueta semplicità, viene
creato nel piano principale
(solitamente X/Y).
Grazie a cicli speciali anche la
lavorazione di profili, scanalature
e gradini presenti sullo sviluppo
di un cilindro, non rappresenta
un problema.
In caso di lavorazione simultanea
con un massimo di cinque assi, le
funzioni speciali vengono in aiuto e,
grazie a calcolo preventivo dinamico
del profilo e algoritmi per la
Sistemi di tastatura in 3D
Funzioni di allineamento,
misurazione e controllo sono
automatizzate in combinazione
ai cicli di tastatura di TNC 620.
I sistemi di tastatura 3D,
montati direttamente nel
portautensili dal costruttore
della macchina, sono dotati, a
seconda del tipo di macchina,
di diversi coni di serraggio.
Gli stili con sfere di tastatura in
rubino sono disponibili in
diversi diametri e lunghezze.
La nuova soluzione hardware: collegamento universale e digitale
dei diversi componenti del controllo numerico
definizione della traiettoria, è
garantita l’elevata qualità della
superficie dei pezzi.
Universale e digitale
Design dell’hardware compatto
e all’avanguardia
L’unità logica MC per i controlli
numerici digitali HEIDENHAIN è
sempre stata accanto all’unità di
regolazione CC, nel quadro elettrico.
Ora, invece, trova spazio nel pannello
di comando posto sul retro del
grande schermo ergonomico.
Ci si lascia alle spalle il cablaggio
complesso che appartiene ormai al
passato. L’unità di regolazione CC,
ancora nel quadro elettrico, è
collegata ai moduli di potenza con
l’interfaccia PWM.
HSCI: alta tecnologia per grandi
vantaggi
Unità logica, unità di regolazione e
altri componenti del sistema di
controllo HEIDENHAIN si avvalgono
della nuova e potente interfaccia
HSCI (HEIDENHAIN Serial Controller
Interface), nuovo protocollo in tempo
reale firmato da HEIDENHAIN per
Fast Ethernet. Il sistema ha
caratteristiche eccellenti, in grado
di assicurare estrema precisione
e qualità superficiale affiancate
da velocità di traslazione e alta
affidabilità.
HSCI, insieme all’interfaccia per
sistemi di misura puramente digitale
EnDat 2.2, unisce alta tecnologia a
grandi vantaggi:
• cablaggio più semplice;
• messa in funzione più intuitiva;
• svariate possibilità di diagnosi;
• maggiore immunità ai disturbi.
Processore Intel
Per il programma NC e PLC viene
impiegata come supporto di
memoria una scheda Compact Flash
che, essendo ancora più insensibile
alle vibrazioni meccaniche, è ottimale
per garantire la sicurezza della
memorizzazione dei dati. L’interfaccia
Fast Ethernet integrata di serie
permette una facile connessione del
TNC alla rete aziendale, rivelandosi
utile per la trasmissione dei dati.
Grazie all’interfaccia USB, le unità
di immissione, visualizzazione
e supporti per lo scambio di dati
possono essere collegate
a TNC 620.
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Visualizzatori di quote:
scende in campo la serie
ND 500 di HEIDENHAIN
Rappresenta la soluzione ideale per qualsiasi macchina utensile
manuale. Operazioni rese più semplici dal supporto dato
all’operatore. Fresare, forare e tornire non sono più un problema
I visualizzatori di quote HEIDENHAIN
fanno scoprire il piacere di
risparmiare tempo. Un vantaggio
reso possibile grazie a una serie di
caratteristiche mirate a garantire
rapidità e sicurezza incrementando,
nel contempo, la produttività di
macchine utensili manuali.
Si assicura un aumento
dell’accuratezza dimensionale dei
pezzi prodotti, così come la massima
praticità. Un monitoraggio del
profilo, che indica se l’utensile opera
entro determinate tolleranze limite
selezionate, si conferma
particolarmente utile per lavorazioni
di fresatura e tornitura 2D.
Tutto in vista sul display grafico
I visualizzatori della serie ND 500
sono dotati di display grafico.
L’operatore sperimenterà la
comodità di poter disporre, oltre che
dei valori di posizione, anche di una
serie di ulteriori informazioni
particolarmente utili: origine,
utensile, avanzamento, tempi di
lavorazione, unità di misura,
modalità di visualizzazione.
L’ottima leggibilità del display, che
riporta in modo chiaro le posizioni
sulla base dell’origine selezionata,
riduce notevolmente gli errori di
lettura rendendo ancora più
affidabile la lavorazione. Per quanto
riguarda la definizione delle funzioni,
le istruzioni con testo in chiaro e la
maschera di guida supportano
validamente l’operatore.
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Il visualizzatore di quote ND 500, grazie al display grafico,
agevola l’operatore durante le fasi di lavorazione
Accesso veloce alle funzioni
I tasti funzione permettono di
selezionare in modo rapido e diretto
tutte le funzioni principali. I dati
richiesti vengono inseriti grazie ai
softkey con informazioni localizzate
con testo in chiaro. Di facile
accesso anche il calcolatore
tascabile integrato: è sufficiente
calcolare le posizioni complesse e,
quindi, confermare direttamente
il valore ottenuto sul display.
Visualizzazione percorso residuo
L’indicazione del percorso residuo è
di fondamentale importanza per
migliorare la produttività e
semplificare il lavoro: è sufficiente
inserire la quota da raggiungere per
far sì che il visualizzatore indichi la
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Sistemi di misura lineari LS 328C/LS 628C: grande accuratezza e una costruzione robusta per un impiego
che dura nel tempo
Al sistema di misura lineare è affidato il compito di rilevare l’esatta posizione di un asse direttamente sulla
slitta, senza che il risultato di misura possa subire influenze dovute al gioco di elementi di trasmissione
o all’errore passo vite. Naturalmente, accuratezza della misurazione e qualità della riga graduata vanno di
pari passo. I sistemi di misura lineari HEIDENHAIN sono dotati di righe graduate DIADUR, che assicurano
precisione elevata. Questi sistemi di misura danno anche garanzia di robustezza e resistenza alle vibrazioni.
Riga e unità di scansione sono protette da trucioli, polvere e spruzzi d’acqua da un carter in alluminio,
chiuso verso il basso da guarnizioni a labbro elastiche. La scansione fotoelettrica delle righe graduate
funziona in assenza di contatto. In questo modo evita di essere soggetta a usura nel tempo.
È sufficiente allineare la riga in diversi punti rispetto alla guida della macchina e il montaggio è fatto,
in modo semplice e veloce. Per l’allineamento della riga si possono utilizzare bordi o punti di battuta.
Distanza tra alloggiamento e unità di scansione sono facilmente regolabili, assicurandosi anche il rispetto
delle tolleranze laterali, tramite il dispositivo di bloccaggio per il trasporto o con il calibro di montaggio
per LS 328C/LS 628C.
Il cavo di collegamento si allaccia a innesto alla base di montaggio e, in caso di danneggiamento durante
il funzionamento estremo in officina, può essere sostituito senza il fastidio di dover smontare il sistema
di misura. È possibile ordinare il cavo di collegamento nella lunghezza desiderata.
quota residua e mostri graficamente
la direzione nella quale occorre
eseguire la traslazione. Questa
funzionalità è particolarmente utile
quando ci si trova di fronte a pezzi
complessi.
In modalità operativa di fresatura
si tiene conto anche del raggio
utensile nel piano di lavoro (R+ o R-).
Visualizzazione percorso residuo:
traslazione verso il punto 0
Somma per assi longitudinali
In modalità tornitura si può usufruire
di una doppia possibilità
di visualizzazione:
• visualizzazione singolo, dove
le indicazioni delle posizioni
si riferiscono al punto zero
impostato per ciascuna slitta
assiale;
• visualizzazione somma, per torni
con doppia slitta. La posizione
viene ottenuta sommando
algebricamente la posizione delle
due slitte longitudinali. Questa
funzionalità permette di
visualizzare la posizione assoluta
dell’utensile riferita all’origine
pezzo senza ricorrere a calcoli.
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Sagome di fori
Corone di fori (circonferenza
completa o archi di circonferenza)
e serie di fori realizzabili con
immediatezza, svincolati dalla
necessità di dover eseguire troppi
calcoli. Una volta inserite
le dimensioni geometriche
e il numero dei fori del disegno,
i visualizzatori della serie ND 500
determinano, sulla base di dati,
le coordinate dei singoli fori
nel piano di lavoro.
Il display grafico rivela tutta
la sua funzionalità proprio in questo
tipo di lavorazione dal momento
Visualizzazione singolo e somma per torni con slitta longitudinale e superiore
che tutte le maschere di fori,
ancora prima della lavorazione,
possono essere visualizzate
e testate attraverso la loro
rappresentazione grafica.
Informazioni a portata
di mano
Durante tutte le fasi di lavorazione
l’operatore viene costantemente
supportato dalla guida integrata che
fornisce ogni informazione
necessaria.
Sarà sufficiente premere il softkey
GUIDA e sullo schermo del
visualizzatore di quote compariranno
tutte le indicazioni relative alla
procedura in esecuzione.
Un’ulteriore serie di informazioni
può essere visualizzata
attraverso il softkey LISTA
DI ARGOMENTI.
La presenza di un braccio snodabile consente di fissare i visualizzatori di quote
ND 500 alla macchina. Naturalmente è possibile fissarli anche direttamente
dalla base di supporto
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Montaggio
I visualizzatori di quote della serie
ND 500 possono essere fissati alla
macchina direttamente dalla base
di supporto oppure attraverso
un braccio snodabile.
In entrambi i casi, i componenti
necessari a eseguire l’operazione
sono inclusi nella fornitura standard
del visualizzatore e permettono
la regolazione e l’orientamento
del display.
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La svolta che perfeziona
le prestazioni degli encoder
induttivi
Le nuove serie ECI/EQI 1100 e ECI/EQI 1300 di HEIDENHAIN
sono state rese meccanicamente compatibili con i resolver
maggiormente diffusi e si adattano alle più diverse esigenze
È stato fatto un passo avanti nel
campo degli encoder induttivi.
Le serie ECI/EQI 1100 e
ECI/EQI 1300 di HEIDENHAIN, infatti,
sono ora disponibili in versioni
meccanicamente compatibili con
i più diffusi modelli di resolver.
A seconda del tipo di applicazione
o di accuratezza richiesta, è quindi
possibile utilizzare un encoder
assoluto induttivo o ottico come
alternativa a un resolver.
Gli encoder serie ECI/EQI 1100 con
interfaccia EnDat 2.1, grazie a un
perfezionamento della scansione
induttiva consentono anche un
aumento della risoluzione assoluta
nel giro da 16 a 18 bit (262.144 valori
di posizione giro); gli encoder serie
ECI/EQI 1300 con interfaccia
EnDat 2.1 consentono una
risoluzione assoluta nel giro pari
a 19 bit (524.288 valori di posizione
giro). Grazie a queste innovazioni,
l’azionamento può beneficiare di una
Negli encoder
ECI/EQI 1100 e
ECI/EQI 1300 risulta
evidente l’estrema
praticità
di montaggio
e l’idoneità
per applicazioni
a elevata affidabilità
e robustezza
migliore regolazione dell’anello di
controllo.
L’utilizzo di azionamenti abbinati a
encoder anziché a resolver offre
migliori prestazioni in termini di
accuratezza di posizionamento,
stabilità della velocità e dinamica di
regolazione. Questo si ottiene grazie
a una maggiore ampiezza della banda
passante e a un numero
sensibilmente maggiore di periodi del
segnale per la costruzione del valore
di posizione nel giro singolo. Il valore
di posizione è già fornito dall’encoder
attraverso un’elettronica integrata e
L’impiego
di azionamenti
abbinati a
encoder anziché
a resolver offre
un sensibile
miglioramento
di accuratezza di
posizionamento,
stabilità della
velocità
e dinamica
di regolazione
trasmessa come informazione
digitale pura all’elettronica successiva
tramite la veloce interfaccia dati
EnDat; come opzione, il valore di
posizione può essere trasmesso
anche come segnale analogico
incrementale 1VPP.
Una EEPROM read & write,
avvalendosi di un’interfaccia
sincrono-seriale, fornisce i parametri
utente, utilizzabili in ogni momento
per l’autoconfigurazione automatica.
La tecnologia multigiro reale rende
superfluo effettuare un ciclo di
homing dopo un calo di tensione o
un riavvio, oppure ricorrere ai sistemi
a battery back-up che richiedono
manutenzione regolare. I parametri
di allarme e di diagnosi, presenti
nell’interfaccia EnDat, assicurano
un’elevata funzionalità dell’encoder.
Nei nuovi encoder serie
ECI/EQI 1100 e ECI/EQI 1300
risultano immediatamente evidente
l’estrema praticità di montaggio e
l’idoneità d’impiego in applicazioni a
elevata affidabilità e robustezza.
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HEIDENHAIN, oltre alla qualità,
garantisce sicurezza in qualsiasi
circostanza
Dalla crescente richiesta di sicurezza contro i rischi nasce
una straordinaria innovazione: introdotti i primi sistemi di misura
di posizione EnDat 2.2 per applicazioni di sicurezza secondo
la categoria SIL-2
Regole e disposizioni di legge
richiedono una sempre più stretta
osservanza di quei requisiti capaci di
garantire come prima cosa la tutela
delle persone e, in seconda battuta,
la salvaguardia di beni materiali e
dell’ambiente. Concordemente con
gli standard di sicurezza e con la
normativa nazionale ed estera,
attribuiscono una sempre maggior
importanza al fattore protezione nella
realizzazione di macchine e impianti
tendendo verso la minimizzazione o,
meglio ancora, l’eliminazione dei
rischi che potrebbero verificarsi in
condizioni di esercizio più o meno
ottimali di macchine e impianti.
Diventa quindi indispensabile la
presenza di sistemi di misura di
posizione.
Il crescente impiego di processori
e sistemi programmabili ha
comportato una rielaborazione
della norma EN 954-1, relativa ai
macchinari. Ormai obsoleta rispetto
ai nuovi requisiti, è stata inglobata
nella successiva EN ISO 13 849.
Sono stati inclusi anche l’affidabilità
dei componenti e dei codici
programmabili secondo la IEC 61 508
e gli standard sui prodotti da essa
derivati, quali la IEC 62 061 per
gli azionamenti elettrici.
La presenza di assi mobili costituisce
un potenziale pericolo nella
costruzione di macchine e impianti
dato che le funzioni di sicurezza
fondamentali sono sempre più
46
completamente innovative per le
applicazioni orientate alla sicurezza.
integrate direttamente
nell’azionamento. Per questa ragione
la trasmissione dei valori di posizione
da un sistema di misura verso il
controllo numerico dell’azionamento
diventa preferibilmente digitale e
occorrono sistemi elettronici
complessi sia nel controllo numerico
dell’azionamento, sia nei sistemi di
misura destinati al preciso
rilevamento della posizione. L’attuale
funzionalità di macchine e impianti
e gli elevati requisiti di sicurezza
prescritti nelle nuove norme,
richiedono sistemi di misura di
posizione con soluzioni
La generazione di valori di posizione
ridondanti prevede attualmente
diverse soluzioni. Un sistema reale a
due canali è il risultato
dell’installazione di due sistemi di
misura per ogni asse. Ragioni di
costo rendono però auspicabile una
soluzione con un solo sistema di
misura di posizione. Se fino a ora
sono stati impiegati a tale scopo
sistemi di misura analogici con
segnali seno/coseno, il futuro delle
applicazioni orientate alla sicurezza
vedrà scendere in campo soluzioni
a encoder singolo, capaci
di una determinazione ridondante
del valore di posizione sulla base
di una trasmissione puramente
seriale dei dati.
I sistemi di misura di posizione
di sicurezza HEIDENHAIN
Sistema globale
di azionamento
sicuro
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rappresentano la soluzione ideale:
grazie all’interfaccia EnDat 2.2,
puramente seriale, sono supportati
i sistemi a encoder singolo per
applicazioni di sicurezza a norma
EN 13 849 o IEC 61 508. D’ora in poi,
anche nelle applicazioni di sicurezza,
sarà possibile sfruttare tutti i vantaggi
della trasmissione seriale dei dati.
Sistema di misura di posizione:
principio d’avanguardia e garanzia
di alta sicurezza
Le norme DIN EN ISO 13 849-1 e
DIN EN IEC 61 508, in base alle quali
sono testati i sistemi di misura
HEIDENHAIN per applicazioni di
sicurezza, propongono una diversa
valutazione dei sistemi orientati al
controllo dei rischi. Non ci si limita
Sistema
di misura
di posizione
di sicurezza
più alla stima della struttura del
sistema, ma si considera anche la
possibilità di guasto di elementi
costruttivi o sottosistemi. I costruttori
di impianti di sicurezza, trovandosi a
dover realizzare sistemi completi,
sono avvantaggiati da questa
concezione modulare che
EnDat 2.2: tante funzioni in poco spazio
Tanti i vantaggi che, a fronte di un ingombro
minimo, l’interfaccia EnDat 2.2 offre ai sistemi
di misura:
• Cablaggio semplice e compatto
L’elevata risoluzione interna dei segnali di misura
rappresenta un punto di forza dei sistemi di misura
EnDat 2.2. I segnali incrementali supplementari non
devono più essere trasmessi, dal momento che la
trasmissione puramente digitale rende già sufficienti
cavi con schermatura semplice e pochi fili. I
connettori risultano quindi più compatti e di facile
inserimento, mentre i diametri ridotti dei cavi
consentono raggi di curvatura inferiori. Oltre ai valori
di posizione, l’interfaccia EnDat 2.2 trasmette altre
informazioni come, per esempio, la temperatura del
motore, eliminando così linee separate.
• Incremento dell’immunità ai disturbi
L’immunità ai disturbi risulta essere nettamente
migliorata grazie alla trasmissione puramente
digitale dei valori di posizione. Gli influssi
elettromagnetici sul cavo di collegamento tra
sistema di misura e controllo numerico non si
ripercuotono più sulla precisione di posizionamento.
• Messa in funzione agevolata
I sistemi di misura dotati di interfaccia EnDat
dispongono di una targhetta elettronica, essenziale
per semplificare la messa in funzione. L’encoder
stesso, tramite l’interfaccia EnDat, può richiamare,
dopo averle memorizzate, tutte le principali
informazioni, per esempio tipo di sistema, periodi
del segnale, valori di posizione al giro, formato di
trasmissione dei valori di posizione, senso di
rotazione, velocità di rotazione massima ammessa,
accuratezza in funzione della velocità di rotazione,
avvertimenti e allarmi, numero di identificazione e di
serie. In un’area di memoria definibile a piacere sono
archiviate le informazioni OEM, per esempio la
“targhetta elettronica” del motore, in cui è installato
il sistema di misura con indicazione del tipo di
motore, correnti massime ammesse ecc.
47
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Incrementale
Assoluto
permette di far affidamento su
sottosistemi già qualificati. I sistemi
di misura di posizione di sicurezza
con trasmissione puramente seriale
dei dati tramite EnDat 2.2 soddisfano
pienamente tale esigenza.
In un motore sicuro, il sistema di
misura di sicurezza determina un
sottosistema di questo tipo ed è
composto da encoder con modulo di
trasmissione EnDat 2.2, linea di
trasmissione con comunicazione
EnDat 2.2 e cavo, modulo di
ricezione EnDat 2.2 con funzione di
sorveglianza.
Passando dalla teoria alla pratica,
l’utilizzo del sistema completo
“azionamento sicuro” offre garanzie
su più fronti:
• sistema di misura di posizione di
sicurezza;
• controllo numerico orientato alla
sicurezza (incluso master EnDat
con funzioni di sorveglianza);
• modulo di potenza con cavo di
potenza del motore e il motore;
• connessione meccanica tra
sistema di misura e motore.
Sistema di misura di posizione
integrato nell’applicazione
Un accoppiamento meccanico e un
collegamento elettrico connettono il
sistema di misura di posizione al
sistema principale. L’accoppiamento
meccanico del sistema di misura al
48
La trasmissione
puramente
digitale
garantisce
un incremento
dell’immunità
ai disturbi
motore è affidato al collegamento
dell’albero e al giunto, entrambi
predefiniti dalla geometria dello
strumento. L’integrazione elettrica è
realizzata mediante collegamento del
master EnDat con funzioni di
sorveglianza nel controllo numerico
sicuro. Tenendo conto delle misure di
implementazione predefinite il
sistema di misura di posizione
sicuro, come sottosistema con
relative probabilità di guasto, può
essere integrato nella valutazione di
sicurezza del sistema completo del
costruttore di impianti e motori.
Valore di posizione trasmesso con
EnDat 2.2
Il sistema di misura di posizione
fonda la propria idea di sicurezza su:
• due valori di posizione indipendenti
generati nell’encoder;
• bit di errore supplementari che
vengono trasmessi tramite il
protocollo EnDat 2.2 al master
EnDat.
A questo fanno capo diverse funzioni
di sorveglianza che consentono di
rilevare guasti nel sistema di misura
e durante la trasmissione. Viene per
esempio eseguito un confronto fra i
due valori di posizione. Il master
EnDat predispone quindi per il
controllo numerico sicuro due valori
di posizione e bit di errore
indipendenti tramite due interfacce
del processore. Al controllo
numerico, inoltre, è affidato il
compito di monitorare la funzionalità
sia del sistema di misura di posizione
di sicurezza, sia del master EnDat
con test ad attivazione periodica.
L’architettura del protocollo
EnDat 2.2 permette la messa in atto
di informazioni e meccanismi di
controllo rilevanti per la sicurezza in
background. Infatti, le informazioni
importanti per la sicurezza vengono
memorizzate in cosiddette
informazioni supplementari, che il
controllo numerico può richiedere a
ogni ciclo di interrogazione in
aggiunta alla posizione vera e
propria. L’architettura del sistema
di misura secondo IEC 61 508 è
del tipo testato a un canale.
Sistema di misura di posizione:
impiego a tutto campo
HEIDENHAIN ha ideato sistemi di
misura di posizione di sicurezza che
è possibile utilizzare come sistemi a
encoder singolo nelle applicazioni
con categoria di controllo SIL-2.
A tale proposito si può usufruire
delle funzioni del sistema di misura
di posizione sicuro anche per le
seguenti funzioni di sicurezza del
sistema completo: spegnimento
sicuro, arresto controllato sicuro,
incremento limitato sicuro, velocità
limitata sicura, accelerazione limitata
sicura, velocità ridotta sicura,
posizione limitata sicura,
disinserimento coppia sicuro.
L’integrazione del sistema di misura
di posizione sicuro nella concezione
di sicurezza di un motore o di una
macchina, prevede la presa in esame
di determinate restrizioni predefinite
dalle norme. Pertanto, il controllo
numerico sicuro deve per esempio
comandare le due interfacce master
EnDat tramite due interfacce
indipendenti, per esempio due
diversi microprocessori. In caso di
errore il CN passa in uno stato sicuro.
Il CN sicuro centra il proprio
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Segnale e regolazione per la massima sicurezza: in entrambi
i casi la qualità è eccellente
I primi trasduttori rotativi “sicuri” della serie ExN 400 ed ExN 1300
sono al momento utilizzati per motori elettrici in possesso di requisiti
straordinariamente elevati. Anche in condizioni di impiego estreme
vengono richieste affidabilità di
funzionamento e sicurezza di
trasmissione dei dati di misura.
La scansione ottimizzata (con
traccia assoluta codificata in
seriale) soddisfa tali esigenze. I
nuovi encoder rotativi, infatti, si
avvalgono di scansione
fotoelettrica single-field e di
un’elettronica di valutazione.
Tali accorgimenti permettono
un’eccellente qualità dei segnali
di scansione e una sensibilità
notevolmente ridotta alla
contaminazione, consentendo quindi elevata interpolazione con qualità
di regolazione ottimizzata. Tracce di olio provenienti dal cuscinetto,
polvere dai freni, gas dalle condutture del motore, rischiano di
contaminare gli encoder montati su servomotori. La resistenza alle
contaminazioni nella zona di scansione è invece di primaria importanza
per la qualità del segnale e del controllo del drive. In questi casi
l’utilizzo delle nuove elettroniche di valutazione e scansione migliora
significativamente l’affidabilità.
I segnali sorgenti sono processati direttamente e convertiti in
informazioni digitali. La scansione ottimizzata e la compensazione
interna migliorano la qualità del segnale interno x4 o x5, il che rende
possibile nel chip un’interpolazione a 14 bit affidabile. La stessa
scansione single-field, priva di compensazione del segnale, riduce
l’errore di interpolazione del 50%. Questo elimina elaborazioni
complesse e costose nell’elettronica successiva e conduce a una
trasmissione difficilmente influenzata da rumori esterni.
La combinazione tra scansione e elettroniche di elaborazione con
la funzione integrata Safety Technology spicca tra le soluzioni offerte
dal mercato. Una qualità del segnale migliorata e una riduzione
dell’influenza delle variazioni di temperatura permettono di aumentare
le prestazioni del control loop e di ridurre le fluttuazioni della velocità.
L’interpolazione e la formazione del valore di posizione nel trasduttore
rotativo consentono una trasmissione sicura puramente digitale dei
dati a tutto vantaggio dell’elettronica successiva. Nonostante le
innovazioni, le dimensioni dei trasduttori rotativi sono invariate, né
occorrono modifiche meccaniche dei collegamenti ai motori.
funzionamento sull’analisi dei valori
di posizione e dei bit di errore tra i
quali, a seconda della funzione di
sicurezza richiesta, rientrano per
esempio il monitoraggio dell’errore
di inseguimento, la sorveglianza di
arresto o anche il confronto tra i
due valori di posizione. Anche i test
di efficacia nel master EnDat e nel
sistema di misura devono essere
avviati dal controllo numerico. In tal
caso i bit di errore vengono
sottoposti a dinamica forzata, ossia
intenzionalmente attivati e, quindi,
viene sottoposta ad analisi la
reazione che ne consegue.
È fondamentale che, in caso di
errore, il controllo numerico assuma
uno stato sicuro. La reazione che il
controllo numerico sicuro attiva in
caso di rilevamento di errori dipende
dall’applicazione ed è pertanto parte
integrante della concezione del
costruttore del motore o del CN.
HEIDENHAIN è il primo produttore
di sistemi di misura di posizione
sicuri da impiegare in applicazioni
orientate alla sicurezza sulla base di
una trasmissione dati puramente
seriale con interfaccia EnDat 2.2.
Si tratta di un grande passo avanti in
favore dei costruttori di macchine e
impianti che, anche nelle
applicazioni di sicurezza, possono
ora approfittare di tutti i vantaggi
della trasmissione dati seriale.
Si va dall’ottimizzazione dei costi alle
possibilità diagnostiche, dalla messa
in servizio automatica alla rapida
formazione del valore di misura, per
la quale l’integrazione HEIDENHAIN
offre totale supporto. Per coprire
tutti i casi applicativi, oltre ai
trasduttori rotativi già disponibili, è
previsto un impiego futuro della
soluzione descritta anche per i
sistemi di misura lineari e angolari
assoluti con EnDat 2.2.
Ulteriori informazioni:
www.endat.de
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50-53/2008_Riv_Pass_Selca.qxp
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Vi presentiamo i nuovi
CNC Selca S4000 Retrofit
I controlli numerici Selca S4000 Retrofit rispondono a tutte
le esigenze di retrofitting delle macchine utensili.
Grandi prestazioni a fronte di tempi e costi ridotti
I nuovi S4000R, risultato di un
attento e rigoroso lavoro di
ingegnerizzazione mirato a ridurre i
tempi e i costi di retrofit, pur avendo
prestazioni simili a quelle dei CNC
S4000 si avvalgono di caratteristiche
hardware specifiche.
L’unità video/tastiera, completamente
rinnovata, offre un display LCD a
colori da 15 pollici con touch
screen e tastiera integrata.
L’ampiezza dello schermo assicura
un’eccellente visibilità e il touch
screen consente di velocizzare
l’operatività a bordo macchina.
L’unità centrale, dotata di una
struttura rack con sviluppo orizzontale
come quella usata sui CN di
generazione precedente, permette
una semplice e veloce collocazione
all'interno dell’armadio elettrico già
presente sulla macchina.
Sia l’unità video/tastiera sia l’unità
centrale si caratterizzano per la
compatibilità dimensionale con i
controlli numerici precedenti,
assicurando minimi interventi di
adattamento sulle macchine utensili
da retrofittare.
Proseguendo nella tradizione Selca, i
CNC S4000R operano in ambiente
Windows XP e hanno una potente
architettura bi-processore:
• CPU PC per la gestione
dell’interfaccia operatore e dei
sistemi esterni CAD/CAM;
• CPU Motorola per il controllo in
tempo reale della macchina
utensile.
Nella loro configurazione base sono
dotati di memoria RAM da 256 MB,
hard disk S-ATA da 40 GB, scheda di
rete con software SELNETWIN4000
e due porte USB situate lateralmente
all’unità video.
Questa ricca configurazione, oltre a
garantire un’immediata connettività
del CNC tramite la scheda di rete e le
porte USB, consente di editare,
utilizzare e immagazzinare programmi
di grandi dimensioni, installare diversi
moduli opzionali e sfruttare a bordo
macchina tutte le più evolute
funzionalità di programmazione
tipiche dei CNC Selca.
Per soddisfare qualsiasi necessità di
retrofit, i CNC S4000R sono
disponibili in tre diversi modelli:
• S4045PR, ideale per il retrofit delle
macchine più sofisticate che
necessitano delle funzioni TCPM
continuo su quattro o più assi;
• S4045R, adatto al retrofit di quasi
tutte le macchine utensili destinate
alla lavorazione di stampi o nella
meccanica generale;
• S4040R, ottima soluzione per
macchine che lavorano in rete con
sistemi CAD/CAM e nei casi in cui
non sono richieste al CNC funzioni
di programmazione tridimensionale
evolute.
Per soddisfare le diverse necessità di retrofit, i CNC S4000R sono disponibili in tre
diversi modelli
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I tre modelli sono disponibili solo in
versione analogica e possono essere
allestiti in diverse configurazioni.
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Avanguardia nelle lavorazioni
con la fresatura planetaria
sui CNC S4000
La fresatura planetaria è un innovativo sistema di fresatura
dei CNC Selca S4000 in grado di combinare il notevole volume
di truciolo asportato con la fresatura ad alta velocità
Prima di addentrarci nella
spiegazione di tutte le caratteristiche
della fresatura planeria nei CNC
Selca S4000, è necessaria una
breve introduzione.
Nella fresatura tradizionale l’utensile
entra nel pezzo con un moto di
avanzamento rotatorio e asporta il
materiale seguendo il principio fisico
della deformazione del materiale,
che diverrà truciolo per effetto dello
schiacciamento del tagliente sul
pezzo.
Conseguenza di questa modalità
tradizionale di fresatura, quando
l’utensile (parliamo di una fresa
cilindrica normale a rotazione oraria)
viene condotto in pieno nel pezzo, è
l’inevitabile scontro con una serie di
problematiche:
• surriscaldamento dell’utensile e
del pezzo, perché la fresa è in fase
di entrata in pieno nel materiale
con una fascia di contatto di 180°
utensile/pezzo. Tale fase, sebbene
considerata neutra, è critica
poiché il materiale viene asportato
in fase discorde: il tagliente entra
in presa e inizia a formare il
truciolo strisciando il tagliente
verticale nel pezzo. La massima
sezione del truciolo si ottiene
quando il tagliente ha compiuto
una rotazione di 90° in senso
orario, per poi diminuire la sezione
quando si trova in fase di uscita
dal pezzo (il tagliente ha compiuto
una rotazione di 180°);
• difficoltà di evacuazione del
truciolo, che è di forma arricciata,
voluminoso e pericoloso se
pizzicato dal tagliente in fase di
ritorno, cosa questa inevitabile se
si affrontano grandi profondità di
passata;
• maggiore richiesta di potenza
al mandrino se si esegue una
fresatura in pieno e non su fascia.
I CNC Selca S4000 sono particolarmente apprezzati per il loro mix tra prestazioni,
funzionalità e semplicità del linguaggio di programmazione
51
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14:27
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Per ovviare a questi inconvenienti i
provvedimenti sono:
• step in Z moderati o ridotti in
funzione dei dati di lavoro degli
utensili;
• impiego di liquidi lubrorefrigeranti,
laddove possibile, spinti ad alta
pressione quali attenuanti
dell’insorgere del calore e fonti
veicolari di allontanamento dei
trucioli con conseguenze di shock
termici.
La risposta dei CNC Selca S4000
alle problematiche sopra esposte è
la fresatura planetaria, un modo
nuovo di condurre l’utensile in pieno
nel pezzo a grandi profondità di
passata senza sollevare i problemi
sopra esposti.
Con l’avvento di nuove tecnologie
costruttive presenti sulle macchine
moderne e con utensili che
sopportano velocità di taglio sempre
maggiori – grazie alle combinazioni di
rivestimenti superficiali in grado di
fornire alta resistenza all’usura
mantenendo inalterata la tenacità
strutturale dell’utensile stesso – è
possibile condurre un utensile nel
pezzo ad alta profondità di passata
Effetto della fresatura planetaria sul profilo centrale ingrandito
(anche fino a 1,5 - 2 volte il diametro).
Questo senza che subentri
surriscaldamento del pezzo e
dell’utensile e, grazie all’entrata in
gioco dell’alta velocità, con trucioli
di piccola dimensione.
Il principio alla base della fresatura
planetaria è semplice: l’utensile
ruota su se stesso ad alta velocità e
il moto di avanzamento, che nella
fresatura tradizionale è solo di tipo
lineare, si scompone in lineare con
piccole traiettorie circolari.
Effetto della fresatura planetaria nella zona di attacco
52
In sostanza la fresa, mentre segue
il profilo programmato, orbita lungo
un piccolo raggio definito da
programma, spostando le
problematiche da fresatura in pieno
a fresatura di finitura su fascia; in
altre parole, poco materiale laterale
per grandi profondità.
Con la fresatura planetaria, quindi,
l’utensile può essere sfruttato
maggiormente per l’altezza del
tagliente, cosa che normalmente
non avviene per lavorazioni ripetute
in Z, dato che la fresa tende a
essere sfruttata solo in punta.
Inoltre il volume di trucioli asportato
e la produttività aumentano perché
un’unica passata asporta il volume
equivalente a più passate.
Normalmente l’utilizzo di una fresa a
candela a quattro taglienti, indicata
per finiture, è impensabile per una
lavorazione in pieno in profondità nel
pezzo: a parte il rumore, che già
evidenzia le difficoltà di taglio, sulla
parete rimangono i segni elicoidali
delle vibrazioni generate
dall’utensile. Il rimedio tradizionale è
ricorrere a un utensile a due tagli,
così che un solo tagliente sia
impegnato nel pezzo e abbia un
vano maggiore per raccogliere il
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di tempo. Al contrario, se I è
troppo piccolo, avvengono delle
picchiate dell’utensile nel pezzo.
• Il parametro J è responsabile
dell’avanzamento per dente e
quindi del feed rate di lavoro:
più J è grande e più la lavorazione
risulta essere efficiente in termini
di tempo totale di lavoro, ma si
aumenta la sezione del truciolo
asportato e di conseguenza la
forza esercitata sull’utensile.
Il feed rate programmato non viene
effettivamente mantenuto durante
l’esecuzione dei cerchietti ma sarà
dato da:
Effetto della fresatura planetaria sul profilo da eseguire
truciolo. Con la fresatura planetaria
tuttavia è possibile utilizzare una
fresa a quattro tagli, con indubbi
vantaggi sia in termini di maggiore
robustezza dell’utensile – per via del
nucleo più grosso – sia in termini di
avanzamento al giro – sicuramente
minore in una fresa a due tagli – sia
infine in termini di asportazione del
truciolo. Infatti benché il vano dei
singoli taglienti sia più ristretto,
risulta molto più piccolo e flessibile
anche il truciolo staccato in fase di
orbitazione.
La fresatura planetaria può essere
utilizzata sui CNC S4000 su
qualsiasi profilo programmato
in ISO o in Proget2, il linguaggio
di programmazione Selca, aperto
o chiuso.
I parametri inseriti dal
programmatore definiscono le
modalità di esecuzione in funzione
del diametro fresa, del materiale da
lavorare e della profondità di passata.
Il codice G preposto all’attuazione di
questa modalità è G4725 e i
parametri che seguono servono per
ottimizzarne la lavorazione:
I:
corrisponde al raggio
dell’orbitazione (o del cerchietto)
percorso dalla fresa (default I1);
J:
Q:
K:
K1:
K2:
corrisponde alla distanza in mm
tra una orbitazione e l’altra
(default J1);
corrisponde al sovrametallo
sul profilo (default Q0);
imposta un modo di lavorazione
della planetaria, ossia definisce
il senso della lavorazione
concorde o discorde rispetto al
senso di percorrenza del profilo;
l’unione dei cerchietti è fatta
a filo pezzo, in modo da avere
la lavorazione concorde (default
K1);
l’unione dei cerchietti è fatta
dalla parte opposta al filo pezzo,
in modo da avere la lavorazione
discorde.
Il codice G4724 chiude la macro
e attua il ciclo sul profilo che è
compreso tra G4725 e G4724.
È senz’altro degna di nota l’efficacia
della fresatura planetaria in funzione
del feed rate programmato e dei
parametri I e J.
• Il parametro I è responsabile del
feed rate dell’utensile: più è
grande il cerchio, più il feed rate
sale, ma si allarga il canale di
fresatura con conseguente perdita
F = klllllll
acc x R x D7 x 6C (mm/min)
dove:
acc è l’accelerazione degli assi della
macchina impostato nel set up
del sistema (accelerazione in
lavoro)
R è il valore impostato nel
parametro I della G4725
D7 è il valore impostato nel set up
del sistema (Moltiplicatore
accelerazione centripeta per
modo G733)
Supponendo di avere impostato
acc:500, I1 e D7=0.75, il feed rate
ottenuto in lavorazione sarà
1161 mm/min, anche se nel
programma è stato impostato un
feed rate superiore.
Come dati di partenza, si consiglia di
inserire nel parametro I un valore pari
a 0.1 x raggio fresa e nel parametro J
mettere 1/3 di I.
La profondità può essere pari a
1.5 o 2 x D a seconda del materiale
da lavorare, del materiale utensile,
delle condizioni utensile (sporgenza),
della velocità di taglio.
Il feed rate programmato deve
essere di poco superiore a quello
calcolato con la formula sopra
descritta.
53
54-61/2008Heid_Riv_Pass_Ap.qxp
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HEIDENHAIN P.A.S.S. - Applicativi
Option 46
(Python OEM process):
ultimo nato per iTNC 530
Al via un linguaggio di programmazione ad alto livello orientato
agli oggetti. Vi raccontiamo il motivo delle nostre scelte e tutti
i vantaggi che faciliteranno il vostro lavoro
HEIDENHAIN, ancora una volta,
propone una novità che troverete
sicuramente utile. Del resto, la
nostra filosofia è quella di studiare
continuamente soluzioni che
possano facilitare e migliorare
il vostro lavoro, partendo sempre
dalle esigenze che riscontrate
quotidianamente.
Ecco allora che, fondata proprio su
questo principio, dalla versione
34049x-04 del controllo HEIDENHAIN
iTNC 530 si fa strada l’opzione
software 46 (Python OEM process).
Un nome che, a prima vista, può
apparire curioso ma che nulla ha
a che fare con i famosi rettili
e con Harry Potter.
La sua origine affonda comunque
radici nel mondo dei media.
Il termine Python, in realtà, fa infatti
riferimento allo show televisivo
della BBC “Monty Python’s Flying
Circus”, che ha influenzato
il creatore di questo linguaggio
di programmazione.
Ormai avrete capito che Python è un
linguaggio di programmazione di alto
livello orientato agli oggetti, che
rappresenta qualcosa di innovativo
nel settore.
Il linguaggio Python, tanto per fare
un po’ di storia, nasce nel 1989 ad
Amsterdam, dove il suo creatore,
Guido van Rossum, lavorava come
ricercatore. Il Python è innanzitutto
54
un linguaggio di script
pseudocompilato. Questo significa
che, come nel caso del Perl
e del Tcl/Tk, ogni programma
sorgente necessita di essere
pseudocompilato da un interprete.
L’interprete, per chi non lo sapesse,
è un normale programma che,
una volta installato dall’operatore
sulla propria macchina, avrà appunto
il compito di “interpretare” il codice
Schema
a blocchi
che mostra
le associazioni
basilari quando
Python viene
utilizzato
nel iTNC 530
sorgente e di eseguirlo.
Quindi, diversamente dal C++,
non sarà più presente una fase di
compilazione – un linking che
trasforma il sorgente in eseguibile –
ma avremo a disposizione solo
il sorgente che viene eseguito
dall’interprete.
Chi ha familiarità con il concetto
informatico di “orientato agli
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fare Python sul controllo numerico
HEIDENHAIN?
oggetti (OOP)”, non faticherà
a comprendere cosa significa dire
che Python supporta le classi,
l’ereditarietà, il polimorfismo
e si caratterizza per il binding
dinamico. Ragionando in termini
di C++ è possibile affermare che
tutte le funzioni sono virtuali.
La memoria viene gestita
automaticamente e non esistono
specifici costruttori o distruttori.
Detto tutto questo, quali sono,
dunque, i principali vantaggi offerti
da questo sistema?
Primo fra tutti e di indiscutibile
interesse è sicuramente la portabilità,
grazie alla quale il medesimo
programma potrà girare senza alcun
problema su una piattaforma Linux,
Mac o Windows, purché vi sia
installato l’interprete.
Se vi state domandando perché
HEIDENHAIN ha scelto Python,
la risposta è semplice e senz’altro
convincente: Python è nativo Unix.
Si tratta quindi di un “interprete”
che, di fatto, è già presente nel
controllo e viene abitualmente
utilizzato dai programmatori
HEIDENHAIN per le normali funzioni
del CN.
Di conseguenza, l’opzione 46
fa sì che l’interprete diventi
disponibile per il costruttore
della macchina.
Ma non è tutto. Python ha anche
il vantaggio di essere un software
con licenza GPL in accordo con Free
Software Foundation.
La proprietà legale appartiene alla
Python Software Foundation (PSF),
il che permette a chiunque
di installare l’interprete sulla
propria macchina e reperire tutte
le informazioni gratuitamente
nell’osservanza dei vincoli GPL
(GNU – General Public License:
www.gnu.org/copyleft/gpl.htlm).
Un altro elemento importante
Esempio di applicazione: calcolo
del seno di un angolo dato
per inquadrare Python va cercato
nella facilità di apprendimento
di questo sistema.
Sono sufficienti un paio di giorni
perché chiunque, anche i meno
esperti, riesca a impararne l’uso
e a scrivere le prime applicazioni.
In questo ambito assume una
funzione fondamentale la struttura
aperta del linguaggio, priva
di dichiarazioni ridondanti
ed estremamente simile
a un linguaggio parlato.
L’indentazione si presenta con un
ruolo differente, trasformandosi da
stile di buona programmazione
studiato per facilitare la lettura del
codice, in parte integrante della
programmazione stessa.
Il suo compito diventa infatti quello
di consentire la suddivisione del
codice in blocchi logici.
Ora che abbiamo risposto alla prima
domanda siamo pronti ad affrontare
la successiva: a cosa serve il Python
nel CN HEIDENHAIN?
In questo caso la soluzione è un po’
più spinosa, dal momento che
sarebbe sicuramente più semplice
rispondere a un altro tipo di
interrogativo: cosa non è in grado di
A livello operativo possiamo
delegare a Python diversi compiti:
• eseguire calcoli più o meno
complessi, per esempio
trigonometrici o semplicemente
con virgola mobile;
• gestire file, scrivere log,
cercare valori in tabelle
o stringhe in file formato testo,
o altro ancora come, per esempio,
gestire un cambio utensili
con più di quattro magazzini,
mentre il software HEIDENHAIN
è limitato a un massimo
di quattro;
• attivare finestre di pop-up con
grafici, tabelle, animazioni, testi,
campi di input, pulsanti, ecc.;
• creare addirittura softkey verticali,
anche a sinistra dello schermo;
• arrivare a ridisegnare
completamente l’interfaccia
grafica del controllo.
Per realizzare finestre di pop-up
o interfacce grafiche in genere,
il controllo HEIDENHAIN utilizza
la libreria grafica GTK – la medesima
che viene impiegata per Linux
Gnome – con estensione a Python
(PyGTK www.pygyk.org).
Come ambiente di disegno grafico
suggeriamo Glade
(http://glade.gnome.org/).
Per quanto riguarda lo scambio dati
tra PLC e Python, HEIDENHAIN ha
invece realizzato una propria
libreria PyJH che permette la
lettura/scrittura di segnali PLC
e tabelle HEIDENHAIN (tabelle
utensili, tabella motori, ecc.).
Infine, a proposito dell’ambiente
di sviluppo e debug, HEIDENHAIN
propone il posto di programmazione,
disponibile anche in versione demo
e liberamente scaricabile dal sito
www.heidenhain.it.
55
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14:36
Pagina 56
Scopriamo insieme tutte
le opportunità di IPC 6110
e Remo Tools SDK
Un nuovo prodotto, IPC 6110, offre l’occasione per presentare un
interessante esempio applicativo effettuato con uno strumento
software da tempo utilizzato con successo: il Remo Tools SDK
Il PC industriale IPC 6110 di
HEIDENHAIN è stato concepito in
primo luogo per l’impiego su
macchine utensili dotate di iTNC 530.
Ma, sperimentandolo in
combinazione al sistema operativo
Windows XP Embedded, saltano
subito all’occhio una serie di altre
opportunità: pratiche soluzioni di
comando remoto grazie al software
preinstallato, gestione di software
supplementare specifico del
costruttore della macchina (per
esempio programmi di manutenzione
basati su Windows, software per
gestione utensili, interfacce HMI
personalizzate), server per soluzioni
Teleservice. Collegato al controllo
numerico iTNC 530, il PC industriale
Posto
di caricamento
utensili: IPC 6110
permette
l’immissione
dei dati utensile
IPC 6110 può essere impiegato
anche come unità di comando
decentrata, il che rende possibile
gestire a distanza il CN, per esempio
dai posti di manovra.
La concezione di comando così
adattata consente di lavorare con
la medesima sicurezza e praticità
garantite da un “vero” CN.
Il semplice collegamento a iTNC 530
è utile anche nel caso di installazione
di software supplementare.
In particolare può essere di grande
aiuto quando occorre richiedere
informazioni dal CN, per esempio
programmi di elaborazione dei tempi
di lavorazione per analisi
di produttività, per la gestione
dei programmi di manutenzione
o per l’invio di messaggi di errore.
56
Il collegamento di IPC 6110 come
unità di comando decentrata è molto
semplice: necessita solo
di alimentazione elettrica,
connessione Ethernet al CN
e immissione dell’indirizzo IP
del controllo numerico (a scelta
anche tramite nome DHCP).
Il collegamento Ethernet può essere
diretto o, in caso di collegamento
di rete supplementare, tramite uno
switch Ethernet separato.
Se il PC industriale IPC 6110 è
collegato a un controllo numerico,
utilizza il software TNCterminal
per connettersi al sistema di
controllo come unità di comando
decentrata. Allo spegnimento
del CN è possibile arrestare anche
IPC 6110, senza intervenire
separatamente.
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16:19
Pagina 57
Attivando il TNC terminal, l’operatore
prende possesso dei comandi della
macchina da remoto.
Contemporaneamente, sul video
del controllo appare una finestra
di pop-up che indica l’operazione
remota in atto. In questo caso
la tastiera del CN è disabilitata.
Quando il video di IPC 6110 visualizza
il contenuto del monitor
di iTNC 530 connesso, la tastiera
dell’IPC diventa operativa.
Oltre ai tasti presenti su ogni PC,
sono disponibili quelli di funzione
controllo numerico:
• tasti modi operativi (Manuale,
MDI, Esecuzione singola,
Esecuzione continua, Volantino
e smarT.NC);
• tasto Programming and Editing;
• tasto Test Run;
• tasto Program Management
(PGM MGT);
• tasti di Help (HELP and ERR);
• tasti cursore e GOTO;
• tasti specifici per smarT.NC;
• CALC, MOD, DEL, ENT, NOENT,
GOTO,END, CE, –/+ special key;
• softkey orizzontali e verticali.
Tutto ciò permette di operare sulla
postazione IPC 6110 come se ci si
trovasse davanti al CN.
IPC 6110
Processore
Intel Celeron 400 MHz
Memoria
512 MB RAM
CFR Compact Flash Memory Card
1 GB capacità di memoria
ca. 500 MB di memoria disponibile
Video
XGA 15”, risoluzione 1024x769
Tastiera
ASCII
Blocco di tasti per funzioni TNC (snap-on keys)
Interfacce
1 slot per Compact Flash Card
3x USB 1.1 (di cui uno accanto allo schermo)
fino a 500 mA in ciascuno
1x Ethernet
1x RS 232
Alimentazione
da 85V a 264V; da 47 Hz a 440 Hz
Consumo
60 W
Raffreddamento
Ventilazione integrata
Protezione (IEC 60529)
Fronte IP 54; retro IP 20
Peso
ca. 7,7 Kg
Caratteristiche di IPC 6110
Remo Tools SDK
Tutti i controlli HEIDENHAIN hanno
sempre avuto un’interfaccia verso il
mondo esterno: mentre i più datati
supportavano solamente l’interfaccia
seriale, a partire dai controlli
TNC 426/TNC 430 si è aggiunta
come opzione anche la scheda di
rete Ethernet. In iTNC 530 infine, è
divenuta standard su tutti i modelli.
In ogni caso, sia che si utilizzi
l’interfaccia seriale, sia la scheda
di rete Ethernet con protocollo
TCP/IP, è possibile trasferire
Software Development Kit
Implementare il protocollo LSV-2 è decisamente semplice, grazie al pacchetto software distribuito da
HEIDENHAIN – Remo Tools SDK (Software Development Kit) – dotato di due differenti tipi di componenti
software:
• ActiveX-Control “LSV2ctrl-2.ocx” è un particolare tipo di componente COM. Si accede all’interfaccia di
programmazione dei controlli Active-X attraverso funzioni, proprietà e operazioni direttamente
dall’ambiente di sviluppo del software. LSV2ctrl-2.ocx permette in modo semplice e veloce di implementare
applicazioni remote come diagnosi, file management e operazioni DNC. Il mezzo di comunicazione può
essere indifferentemente Ethernet (TPC/IP) o seriale. Questo componente è funzionante solo su TNC e iTNC;
• il componente COM “HEIDENHAIN DNC”, decisamente più potente e complesso del precedente,
rappresenta l’evoluzione del prodotto. Offre un semplice e uniforme accesso alle applicazioni e ai servizi
Windows, per le funzioni DNC di varie famiglie di controlli del gruppo HEIDENHAIN.
Entrambi i componenti sono indipendenti dal linguaggio di programmazione e basati sulla tecnologia Microsoft®
COM. È possibile utilizzare tool di sviluppo per applicazioni in ambiente Microsoft Windows®: VC++, VB e Delphi.
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Pagina 58
TNCterminal:
la videata del CN
viene trasferita
integralmente
su IPC 6110
programmi al CN definiti dalle
specifiche del protocollo LSV-2.
In passato si poteva comunicare
con i protocolli ME e FE, operanti in
modalità file-server, solo con
il controllo numerico che, in questo
caso, sovraintende alle
comunicazioni in modo
monodirezionale, con tutta una serie
intrinseca di limitazioni. Ora, invece,
il protocollo LSV-2 permette di
realizzare task di comunicazione più
complesse, in modo bidirezionale e
basandosi sullo standard DIN 66019.
L’introduzione del protocollo LSV-2 ha
aperto la strada a un’ampia gamma
di funzionalità:
• trasferimento di dati;
• gestione file (cancella, copia
e rinomina);
• gestione direttori;
Sinottico eseguito
con VB. IPC 6110
visualizza un’istruzione
di impianto real-time
58
gestione Pallet integrata, con
la quale è stata costruita la logica
di funzionamento dell’applicazione.
• screen dump su PC;
• operazioni remote delle funzioni
del controllo: remotaggio dello
schermo del CN su di un PC
esterno e simulazione dei tasti
del controllo;
• operazioni DNC: start e stop ciclo,
compreso DNC file transfer;
• diagnosi di eventi TNC (messaggi
di errore, pressione dei tasti, ecc.).
È possibile integrare Remo Tools
SDK e IPC 6110? Ecco come fare
Remo Tools SDK e IPC 6110
rappresentano i “mattoni” necessari
per costruire applicazioni di tipo
SCADA (Supervisory Control and
Data Acquisition).
Si pensi, per esempio, a una
macchina utensile dotata di
un magazzino Pallet a giostra.
iTNC 530 ha una completa
Attraverso la tabella Pallet in
“esecuzione continua” o tramite
impostazioni manuali (attivate
da finestra PLC), viene comandata
una richiesta di scarico del Pallet
in macchina e un successivo carico
del Pallet selezionato.
Il controllo numerico intercetta
il comando e lo trasferisce a una
Macro che, attivando le sequenze
opportune, dà il via a una serie di
movimenti di assi e azionamenti
di attuatori fino al completamento
dell’operazione di cambio.
L’area di lavoro e il magazzino
Pallet si troveranno in aree
separate.
La presenza di un pannello operativo
nella zona del magazzino Pallet darà
modo sia di visualizzare in tempo
reale lo stato dei Pallet, sia di
eseguire le operazioni manuali.
L’immagine a lato rappresenta un
esempio di utilizzo di un IPC 6110
e un software scritto in Visual Basic
le cui librerie sono state completate
con il Remo Tools SDK.
Vengono intercettate in lettura e
scrittura alcune variabili PLC (Word
e stringhe) al fine di riprodurre
i movimenti in real-time e inviare
i comandi al controllo numerico
dalla postazione Pallet.
In questo caso i softkey di IPC 6110
sono stati assegnati a specifiche
task:
• attivazione della connessione
con il controllo numerico;
• selezione di Pallet in modo
manuale;
• singoli movimenti Pallet (nel solo
modo manuale);
• accesso in lettura e scrittura
della tabella Pallet in esecuzione
su CN.
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Scansione ottimizzata
per trasduttori rotativi assoluti
Una risposta a tutte le esigenze di qualità e sicurezza, anche
per utilizzi in condizioni estreme. Tante innovazioni che non
determinano un aumento di dimensioni o richiedono modifiche
al formato del motore
I trasduttori rotativi per motori
elettrici necessitano di requisiti
elevati: nonostante siano spesso
richieste condizioni di impiego
estreme, devono infatti garantire
affidabilità di funzionamento e
sicurezza di trasmissione dei dati
misurati. Il principio di scansione
ottimizzato, grazie alla traccia
assoluta codificata in modo seriale,
risponde a queste esigenze.
I trasduttori rotativi assoluti con
scansione ottimizzata si
contraddistinguono per elevata
qualità dei segnali di scansione
e sensibilità notevolmente ridotta
alla contaminazione. Grazie all’unità
di scansione e conteggio di nuova
concezione è possibile un’eccellente
interpolazione con qualità
di regolazione ottimizzata.
Interpolazione e definizione del valore
di posizione nel trasduttore rotativo
consentono una sicura trasmissione
puramente digitale dei dati e
supportano l’elettronica successiva.
Sono state inoltre considerate le
funzionalità tecniche di sicurezza a
norma IEC 61 508 affinché, in futuro,
i trasduttori rotativi possano essere
impiegati in applicazioni SIL-2.
Le novità lasciano invariate le
dimensioni dei trasduttori rotativi e
non richiedono modifiche tecniche
alle dimensioni del motore.
In molti settori dell’automazione,
Scansione fotoelettrica di una graduazione con codice Gray secondo il principio
di misura a immagini
della robotica, dei sistemi di
manipolazione nonché nella
tecnologia di azionamento di
macchine utensili o di produzione si
impiegano servomotori regolati.
I requisiti in termini di dinamica,
sincronizzazione e immunità ai
disturbi impongono sempre maggiori
fattori di guadagno nei loop chiusi.
I sistemi di misura utilizzati
influiscono pesantemente sulle
principali caratteristiche del motore,
quali precisione di posizionamento,
comportamento di sincronizzazione,
larghezza di banda e, quindi,
comportamento di guida e di disturbo
del motore, perdita di potenza,
grandezza costruttiva.
Risoluzione e scostamenti di
posizione all’interno di un periodo
del segnale sono fattori decisivi, così
come sono determinanti il principio
di scansione e l’ulteriore elaborazione
dei segnali di scansione.
I sistemi di misura HEIDENHAIN
funzionano di norma secondo il
principio della scansione fotoelettrica
di un supporto di misura
regolarmente strutturato. Il principio di
misura a immagini, impiegato anche
nei trasduttori rotativi assoluti, si
avvale di un disco graduato strutturato
che ruota relativamente a un punto di
scansione. La luce incidente viene
trasformata in segnali elettrici nei
fotoelementi. L’informazione assoluta
di posizione è determinata dalla
graduazione del disco.
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Pagina 60
Principio di scansione
Il principio di scansione dei trasduttori
rotativi con scansione ottimizzata
genera il valore di posizione assoluta
servendosi di due sole tracce della
graduazione: l’informazione assoluta
è codificata sul disco graduato di
nuova concezione in un’unica traccia.
Il modello di questa struttura
codificata seriale è univoco su un
giro. Accanto è disposta la traccia
incrementale che viene interpolata
per il valore di posizione e, allo
stesso tempo, impiegata per
generare un segnale incrementale
opzionale. Le informazioni delle due
tracce vengono elaborate insieme
nella nuova elettronica di elevata
integrazione, così da formare un
valore di posizione assoluto ad alta
risoluzione, circa 33 milioni di passi di
misura al giro.
La scansione speciale della traccia
incrementale determina un filtraggio
ottico che genera segnali
particolarmente omogenei.
In sostituzione dei consueti
fotoelementi singoli, un ampio
Disco graduato con 13 tracce
con codice Gray
Errori di posizione nell’arco di un periodo del segnale rappresentati per un giro
fotosensore di struttura speciale per
ogni traccia della graduazione, origina
segnali di scansione di ottima forma
sinusoidale ed elevata stabilità anche
a velocità decisamente differenti.
Maggiore risoluzione, migliore
regolazione
I segnali di scansione uniformi e
perfettamente sinusoidali della
scansione ottimizzata determinano
Disco graduato con traccia codificata
seriale e traccia incrementale
Segnali di scansione con rappresentazione Lissajous
60
una considerevole riduzione degli
errori di posizione nell’arco di un
periodo del segnale. È quindi
possibile un’affidabile interpolazione
a 14 bit nel trasduttore rotativo.
La maggiore risoluzione così ottenuta
genera passi di misura più fini che,
a loro volta, sono fondamentali per
l’elevata qualità di regolazione
e una messa a punto della velocità
perfettamente adattata.
Precisione costante
La struttura codificata seriale,
disposta in un’unica traccia e
combinata al principio di scansione
ottimizzato, consente una precisione
elevata indipendentemente dalla
velocità del trasduttore rotativo.
In altre parole, la precisione di
posizionamento rimane invariata sia
alla velocità massima sia in
prossimità dell’arresto.
Insensibilità alla contaminazione
A livello teorico la contaminazione
per trasduttori rotativi incapsulati
integrati in un motore elettrico non
rappresenta alcun problema.
Nella pratica, invece, si nota nel
trasduttore rotativo un aumento
di tracce di oli provenienti dai
cuscinetti, polveri generate dai freni
e fuoriuscite di gas dall’avvolgimento
del motore. I sistemi di misura con
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Pagina 61
HEIDENHAIN P.A.S.S. -Applicativi
due tracce, nonché l’elevato grado
di integrazione della nuova elettronica
di scansione e conteggio.
Tale elettronica consente anche un
range di tensione di alimentazione
esteso tra 3,6 e 14 V. Si è potuto
così rinunciare al monitoraggio
della tensione di alimentazione
dell’apparecchio rendendo superflue
le linee dei sensori e le linee
di alimentazione aggiuntive
nell’elettronica successiva.
Andamento dell’accuratezza in funzione della velocità di rotazione
Influsso della contaminazione sulla precisione di posizionamento
(valori misurati tipici)
scansione ottimizzata sono
estremamente insensibili alla
contaminazione, sia per la vasta
superficie di scansione che si
estende sulla larghezza completa
della graduazione, sia per la speciale
disposizione dei diversi settori di
scansione.
PCB
per trasduttori
rotativi assoluti
con scansione
ottimizzata
(tramite
Opto Asic)
o con scansione
mediante 4
fotoelementi
Elettronica di scansione e
conteggio di nuova concezione
La netta riduzione dei singoli
componenti comporta una migliore
affidabilità in fase di produzione e
nell’impiego pratico. Determinante a
tale scopo è la riduzione della
scansione, che passa da tredici a sole
La nuova elettronica di scansione
e conteggio presenta particolari
vantaggi soprattutto in combinazione
con l’interfaccia EnDat, che
consente il monitoraggio e la
diagnosi estese del sistema
di misura senza ulteriori linee.
La diagnosi genera messaggi di
errore e allarmi e rappresenta uno
strumento indispensabile per
garantire l’elevata affidabilità del
sistema globale.
Siccome l’interpolazione ha luogo
nel trasduttore rotativo, è possibile
una trasmissione dei dati
puramente digitale e pertanto
insensibile ai disturbi. Eliminando le
linee per i segnali analogici si riduce
anche il cablaggio di collegamento
con possibilità di adottare cavi più
semplici e sottili nonché connettori
compatti. L’elettronica successiva,
quindi, dispone già del valore
di posizione completo senza dover
ricorrere a dispendiose
interrogazioni e operazioni di calcolo.
Nei sistemi di misura con interfacce
puramente seriali le cifre di
valutazione riproducono lo stato
attuale del sistema di misura e
determinano la “riserva funzionale”
di uno strumento. Con l’interfaccia
EnDat 22 le cifre di valutazione
possono essere ciclicamente
esportate dal sistema di misura,
senza compromettere la qualità
della regolazione degli assi.
61
62-63/2008Heid_RivPass_Serv.qxp
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HEIDENHAIN P.A.S.S. - Service
Verificare gli assi rotanti:
un’operazione semplice
grazie ad ACCOM 2.8
Con la nuova versione 2.8 del software ACCOM potrete analizzare
la precisione di posizionamento degli assi rotanti e inviare
al controllo le necessarie tabelle di compensazione
In Internet, andando sul sito
www.heidenhain.it e cliccando su
Download nella sezione Assistenza
tecnica, troverete una bella
sorpresa: la release 2.8 è già a
vostra disposizione.
HEIDENHAIN ha infatti introdotto
di recente la nuova versione 2.8
dell’ormai noto software
ACCOM, destinato all’elaborazione
dei dati rilevati con i sistemi
di calibrazione KGM/DBB/VM.
Una soluzione innovativa, che
scoprirete arricchita di un’importante
funzione studiata per consentire la
verifica degli assi rotanti.
La precedente versione ACCOM
prevedeva quattro funzionalità base:
DBB circolar test – per eseguire
test con ballbar e procedere alla loro
valutazione in accordo allo standard
ISO 230-4;
KGM circular test – per eseguire
test con movimenti circolari con
un raggio da 1 a 110 mm.
La valutazione dei dati acquisiti è
in accordo allo standard ISO 230-4;
KGM free-form test – per eseguire
un test su un percorso a forma
libera completamente definito e
programmato dall’utente.
È possibile, per esempio, simulare
la prova NAS in un piano. Inoltre
si possono valutare due percorsi
particolari, in accordo alla ISO
16791-6, per stimare l’accuratezza
dell’avanzamento e di interpolazione
su due assi;
VM linear test – per esaminare
l’accuratezza di posizionamento
statico della macchina su un
percorso rettilineo in accordo agli
standard internazionali ISO 230-2,
ISO 230-3 e alle norme tedesche
VDI/DGQ 3441.
Come potete vedere a questa già
ampia gamma di possibilità
HEIDENHAIN ha quindi aggiunto
la nuova funzione, il Rotary test,
che utilizzando un sistema
di misura angolare HEIDENHAIN
(RON 905, RON 886, ROD 880),
dà modo di determinare
l’accuratezza di un’asse rotante
(tavole rotanti oppure basculanti,
teste bi-rotative), i cui errori
di posizione risultano spesso fattori
determinanti per l’accuratezza
del pezzo in lavorazione.
Inoltre è necessario sottolineare
che il software in questione
permette di effettuare il test
per l’accuratezza di posizionamento
in accordo agli standard
internazionali ISO 230-2, ISO 230-3
e alle norme tedesche
VDI/DGQ 3441.
Il Rotary test utilizza un sistema di misura angolare HEIDENHAIN
per determinare l’accuratezza di un asse rotante
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HEIDENHAIN P.A.S.S. - Service
Maschera iniziale del software
ACCOM 2.8
Come funziona il Rotary test
Così come accade nelle altre
tipologie di test, anche nel caso
del Rotary test il part program può
essere generato automaticamente
dal software ACCOM e trasferito via
rete al controllo HEIDENHAIN.
Nel caso vengano utilizzate macchine
con CNC differenti, il part program va
realizzato a bordo macchina in
linguaggio ISO e successivamente
copiato in ACCOM.
L’impostazione del test è semplice
e veloce e tutti i parametri funzionali
devono essere inseriti in un’unica
maschera di configurazione.
ai valori misurati vengono
riportati anche il valore
all’inversione (B),
l’accuratezza bidirezionale
di posizionamento (A),
la deviazione standard
di posizionamento (E),
il valore medio bidirezionale
della deviazione standard
di posizionamento e i valori
di ripetibilità bidirezionali (R)
e unidirezionali (R+, R-)
(vedi figura accanto).
Protocollo di misura in accordo alla ISO 230-2
Esiste anche la possibilità
di introdurre i valori della
temperatura ambiente al momento
della misurazione, così come viene
prescritto, per esempio, dalla
ISO 230-3. È inoltre consentito
analizzare i dati riscontrati tenendo
conto anche di questa variabile.
Il protocollo di misura contiene gli
errori di posizione rispetto al valore
teorico; questi valori possono essere
utilizzati per la compilazione
della tabella di compensazione del
controllo numerico. È interessante
sottolineare che tale operazione
avviene automaticamente
nel caso si disponga
di un TNC HEIDENHAIN.
Infine va segnalata la possibilità di
compilare una tabella che contenga
i valori medi delle rilevazioni
effettuate selezionando anche
il verso di approccio al punto
di misura, che può essere orario o
antiorario, così come viene richiesto
da alcuni controlli numerici.
La nuova versione del software
redige protocolli di misura con i valori
tabellari dei dati calcolati e con
le grandezze statistiche richieste
in conformità alla normativa
di riferimento adottata. Per esempio,
nel caso della ISO 230-2, oltre
Parametrizzazione del test
Grafico in accordo alla ISO 230-3 (deriva della posizione nel tempo)
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64-65/2008Heid_RivPass_Segn.qxp
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HEIDENHAIN P.A.S.S. - Segnalazioni
Corsi 2009: tante occasioni
per mantenersi aggiornati
Vi abbiamo riservato un’offerta vastissima e sempre più
flessibile, indispensabile per garantire livelli alti di professionalità
e formazione continua
Venire incontro alle diverse esigenze
di chi opera con i controlli numerici.
Questa è la filosofia dei corsi su
prodotti a marchio HEIDENHAIN e a
marchio Selca. Per il 2009 l’offerta è
ampia e qualificata dalla presenza di
insegnanti eccellenti e tecnologie
innovative. I corsi, di diversa durata,
si svolgono presso gli uffici
HEIDENHAIN di Milano, Ivrea (TO)
e Noale (VE), ma sono organizzabili
anche con modalità concordate con
le aziende. Vediamoli insieme.
Corsi per utilizzatori finali
TNC 001 è il corso base di uso e
programmazione con linguaggio
HEIDENHAIN testo-in-chiaro.
Studiato per formare una
conoscenza approfondita di
iTNC 530, è rivolto a chi ha
familiarità con le lavorazioni su
macchine utensili. Si parte dai
fondamenti, come per esempio
l’uso della tastiera e dell’unità video,
per arrivare alla conoscenza di
operazioni più complesse.
corso/
mese
TNC 001
Gennaio
Febbraio
Marzo
19-23
TNC 002 è invece
pensato per chi ha
necessità di
programmare sui CN
HEIDENHAIN profili
complessi 2D non
completamente
quotati tramite
funzioni FK. Aperto a
chi ha dimestichezza
con gli argomenti
del corso base,
consente un
ulteriore approfondimento delle
diverse funzioni operative.
Se poi, quanti già conoscono i
fondamenti della programmazione
HEIDENHAIN in testo in chiaro
volessero approfondire la nuova
piattaforma di programmazione per
iTNC 530, avranno la possibilità di
farlo frequentando smarT.NC.
Tutto ciò che è inerente la
programmazione base e l’uso dei
CNC Selca serie S3000 e S4000 è
acquisibile con SLC 001. Potrete
disporre di tutte le nozioni e le
Aprile
20-24
TNC 002
SCL 002
Giugno
Luglio
22-26
Agosto
Settembre Ottobre
14-18
23-24
17-19
08-10
19-21
17-19
13-15
21-22
15-16
TNC PROF
08-10
01-03
SCL PROF
08-10
01-03
Il calendario corsi per ultilizzatori finali
01-04
02-03
16-18
17-19
SCL PGI
64
30
11-12
20-22
Novembre Dicembre
21-22
smarT.NC
SCL 001
Maggio
conoscenze necessarie a operare in
piena autonomia, ma senza entrare
nel dettaglio delle funzionalità più
avanzate che sono invece trattate in
SLC 002. Il corso prende in esame
la programmazione di profili
geometrici, anche non
completamente quotati, tramite
linguaggio Proget2 e gli argomenti
inerenti la programmazione avanzata
e parametrica dei CNC Serie S3000
e S4000. Infine, SLC PGI vi toglierà
ogni dubbio sulla programmazione
per autocomposizione facilitata delle
64-65/2008Heid_RivPass_Segn.qxp
9-12-2008
16:23
Pagina 65
HEIDENHAIN P.A.S.S. - Segnalazioni
corso/
mese
HI MAN1
HI PLC1
Gennaio
Febbraio
Marzo
26-29
Aprile
Maggio
Luglio
Agosto
27-30
Settembre Ottobre
Novembre Dicembre
19-22
02-04
04-06
HI PLC2
16-18
18-20
SCL APP
24-26
PLC-NCK
26-27
NC-OPT
Giugno
26-28
09-11
20-22
04-05
02-05
25-28
19-20
13-16
23-26
Il calendario dei corsi per costruttori e retrofittatori
fasi di lavorazione tramite la
Programmazione Grafica Interattiva
e Conversazionale relativa ai CNC
Serie S4000, fornendovi una
conoscenza completa della
programmazione grafica Selca. Si
parte dalla presentazione degli
ambienti Conversazionale e PGI per
arrivare ai diversi cicli di lavorazione.
Corsi personalizzati
Chi desiderasse ottenere
conoscenze ancora più specifiche
potrà orientarsi sui corsi
personalizzati. Argomenti, durata e
sede del corso vengono concordati
tra il cliente e il personale docente
di HEIDENHAIN ITALIANA,
ottimizzando così tempi e modalità
di svolgimento del corso e
permettendo di elaborare una
formazione su misura. I corsi
possono guidare alla conoscenza
dell’operatività dei controlli, per
fresatrici o per torni, a marchio
HEIDENHAIN e a marchio Selca.
Allo stesso modo, è possibile
dedicare il corso ad argomenti
specifici, come funzioni particolari o
nuove opzioni software.
Corsi per OEM e retrofittatori
Si chiama HI PLC1 il corso base per
il linguaggio di programmazione PLC
HEIDENHAIN, specifico per chi si
accosta a questo prodotto ma
conosce la macchina utensile, ha
familiarità con l’interfaccia TNC
HEIDENHAIN o ha partecipato al
corso MAN01.
I programmatori PLC più esperti
interessati ad approfondire il
linguaggio PLC HEIDENHAIN
potranno invece seguire HI PLC2.
SLC APP è pensato per chi vuole
apprendere il linguaggio di
programmazione PLC e le procedure
per la configurazione e messa in
servizio dei CNC Selca serie S4000.
Ai partecipanti viene richiesta la
conoscenza dei rudimenti dei
linguaggi di programmazione e degli
automatismi presenti sulle macchine
utensili.
Corsi per docenti: garanzia di professionalità
Una novità tra i corsi: con l’anno scolastico 2008/2009
HEIDENHAIN ITALIANA ha introdotto corsi specifici destinati ai
docenti di scuole tecniche, professionali e centri di formazione.
Assicurano un aggiornamento continuo e permettono agli insegnanti
di preparare gli studenti a operare in piena autonomia sui CN.
SLC PROF verte sulla programmazione base e il linguaggio evoluto
Proget2 relativo ai CNC Selca.
TNC PROF mette al centro il controllo numerico HEIDENHAIN
iTNC 530, affrontato nei suoi aspetti pratici e innovativi.
Importante: la partecipazione ai corsi per tutti i docenti è gratuita.
Per chi desidera affrontare il PLC
HEIDENHAIN di nuova generazione
può frequentare PLC NCK, che è
rivolto a programmatori PLC esperti
interessati allo sviluppo del PLC su
base NC-Kernel.
I due corsi seguenti affrontano temi
più legati alle attività in field.
NC-OPT è destinato al personale
addetto alla messa in servizio presso
il cliente finale e al personale addetto
all’assistenza tecnica. Il corso ha
l’obiettivo di fornire gli elementi per la
configurazione di base e la corretta
taratura dei CN HEIDENHAIN.
MAN 001, per concludere, è
indispensabile agli addetti alla
manutenzione di macchine utensili
equipaggiate di CN e azionamenti
HEIDENHAIN. Richiede la
conoscenza delle macchine utensili a
CN mentre non è indispensabile la
conoscenza dei TNC HEIDENHAIN.
A fine corso i partecipanti avranno
una conoscenza generale dei
componenti HEIDENHAIN, saranno
in grado di operare sul TNC e
individuare le anomalie, eseguire un
back-up, aggiornare il software e
testare i sistemi di misura
HEIDENHAIN attraverso lo strumento
di diagnostica PWM 9.
Per tutti i corsi è possibile iscriversi
e avere informazioni più dettagliate
telefonando allo 02 27 07 52 30,
scrivendo a [email protected] o
[email protected], oppure
consultando il sito
www.heidenhain.it, sezione Servizi
e documentazione.
65
66-67/2008Heid_Riv_Appunt.qxp
5-12-2008
14:51
Pagina 66
Appuntamenti
2009: un anno speciale per la macchina utensile
66-67/2008Heid_Riv_Appunt.qxp
5-12-2008
14:51
Pagina 67
Appuntamenti
2009: un anno speciale
per la macchina utensile
La EMO a Milano è un’opportunità irripetibile per gli operatori
della macchina utensile. Ma non mancheranno i consueti
e apprezzati appuntamenti in tutta Italia
relative a tutti gli appuntamenti
in cui è possibile incontrare
HEIDENHAIN ITALIANA, potete
consultare il nostro sito
www.heidenhain.it.
Anno speciale il 2009 per il settore
della macchina utensile:
dal 05 al 10 ottobre 2009 torna
a Milano la EMO – la “mondiale
della macchina utensile” promossa
da CECIMO, Comitato Europeo
di Cooperazione tra Industrie
della Macchina Utensile.
Con un importante plus: il centro
espositivo fieramilano a Rho che,
grazie alla fruibilità degli spazi
e alle dotazioni tecnologiche
avanzatissime, può offrire condizioni
operative all’altezza delle aspettative.
In quei giorni, i riflettori del mondo
manifatturiero saranno puntati su
Milano; agli operatori dei cinque
continenti, e in particolare a quelli
del comparto italiano, sarà offerta
grande visibilità e un’occasione unica
per giocare al meglio le proprie carte.
HEIDENHAIN e Selca non
mancheranno all’appello e
presenteranno, come di consueto,
novità e innovazioni di sicuro
interesse per tutto il mercato.
Appuntamenti in tutta Italia
La EMO di certo polarizzerà
l’attenzione, ma non dobbiamo
dimenticare i molti appuntamenti
che vedranno HEIDENHAIN ITALIANA
presentare i prodotti sia a marchio
HEIDENHAIN sia a marchio Selca,
riservandole un ruolo da protagonista.
Gli eventi che abbiamo scelto
ci permetteranno di incontrare un
pubblico molto vasto, spaziando,
come sempre, dal settore della
meccanica a quello dell’automazione.
Tra le fiere, quattro sono già state
messe in agenda: MC4 a Bologna
(controllo di movimento) il 18 febbraio,
MEC-SPE a Parma (meccanica
specializzata) dal 19 al 21 marzo,
IPACK-IMA (packaging) e Plast
(materie plastiche e gomma) a Milano
dal 24 al 28 marzo.
Oltre alle fiere, continueremo
a essere presenti nelle open house,
dove i più stimati costruttori
di macchine utensili ci invitano come
partner privilegiati. Possiamo così
spiegare le peculiarità delle nostre
apparecchiature nelle loro migliori
applicazioni.
Per ricevere informazioni aggiornate
HEIDENHAIN torna tra i banchi
Nel 2009 proseguiranno anche
le attività di “Programma Scuola”,
il progetto di HEIDENHAIN ITALIANA
per affiancare e sostenere gli enti
formativi del settore della meccanica
e dell’automazione. Attraverso corsi
e workshop, rivolti a insegnanti
e studenti, stiamo incontrando scuole
in tutta Italia e contribuendo
ad avvicinare i giovani all’utilizzo
del controllo numerico, vera cabina
di regia delle macchine utensili.
Grazie agli innovativi software
di simulazione a marchio
HEIDENHAIN e Selca, gli studenti
possono apprendere
la programmazione dei CN
direttamente sui PC della propria
aula, inviando poi i programmi alla
macchina in officina per l’esecuzione.
E inoltre, HEIDENHAIN apre le sue
porte e accoglie i gruppi di studenti
in visite guidate presso i propri uffici,
per far conoscere dal vivo la realtà
di una grande azienda.
Ulteriori informazioni sul Programma
Scuola si trovano nel sito
www.heidenhain.it, nella sezione
Servizi e documentazione oppure
scriveteci all’indirizzo
[email protected].
67
68-73/2008Heid_Riv_ParNum.qxp
5-12-2008
14:55
Pagina 68
P&N
Parole e Numeri
Solo questione di fortuna? – Dalla termodinamica del motore
all’aerodinamica della carrozzeria – Curve per tutti gusti – Si può
imparare la matematica dagli animali? – L’indiscutibile fascino
della simmetria
5-12-2008
14:55
Pagina 69
Parole e Numeri
Solo questione di fortuna?
Come far buon uso della matematica
per fare le scelte giuste nella vita
Il “principio del marpione”
“Abbiamo costruito mille templi
che ci prova con tutte le
alla fortuna e nessuno alla
ragazze che gli capitano a
ragione”, scriveva Marco
tiro, per esempio, è
Cornelio Frontone. Ormai i
vincente: da un punto di
templi non si costruiscono più,
vista probabilistico prima o
ma alla fortuna ancora oggi si
poi qualcuna cederà.
offrono tributi, come ci ricorda
Viceversa, se avete
Chance. Dai giochi d’azzardo
intenzioni serie, sappiate
agli affari (di cuore).
che avrete la massima
Amir Aczel, matematico e
probabilità di trovare la
divulgatore scientifico, dedica il
vostra metà se, uscendo
volume alla fortuna, intesa però
con circa il 37% delle
come caso. “È facile pensare al
candidate che stimate di
caso come a qualcosa che ci
poter conoscere nel corso
supera” scrive Amir Aczel.
Paul Cèzanne - Giocatori di carte
della vostra vita,
“Divinità antiche, astrologia,
sceglierete la prima che risulterà essere migliore di tutte
superstizione erano tutti modi per spiegare l’inspiegabile”.
le precedenti. Fate una prima stima istintiva del numero
Oggi abbiamo uno strumento in più: il calcolo delle
delle candidate che pensate di poter incontrare nell’arco
probabilità che tenta di comprendere l’incomprensibile e
della vita. Servirà anche a capire se siete degli inguaribili
dare ordine al caso. Eppure il testo di Aczel contiene
ottimisti.
pochissima matematica – limitata alle quattro operazioni –
ma molti esempi quotidiani, che vanno dalle regole per un
buon investimento fino alla scelta del partner ideale.
Trovare il partner giusto? È tutta questione di probabilità
Il posto d’onore è dedicato ai giochi d’azzardo, dove la
probabilità che si verifichi un certo evento è oggettiva.
Nelle prossime settimane Marisa uscirà con cinque uomini
Altra cosa è invece stabilire quale sia la probabilità di
diversi che non conosce e che non si conoscono fra loro. Quindi,
le probabilità che queste uscite prese a una a una vadano a buon
passare un esame, ottenere
fine, dando il via almeno potenzialmente a una storia romantica,
un posto di lavoro,
sono indipendenti.
conquistare la persona
La donna, senz’altro un’ottimista, valuta intorno al 20% la
amata, probabilità che i
probabilità che un appuntamento vada bene. Che probabilità ha,
matematici definiscono
veramente, di trovare dopo le cinque uscite almeno un uomo
soggettiva, in quanto
adatto a lei? Bisogna applicare la cosiddetta “legge dell’unione
dipende dalla percezione che
di eventi indipendenti”, secondo la quale la probabilità che abbia
ciascuno di noi ha della
luogo almeno uno fra un certo numero di eventi A, B, C… è pari
realtà. Comunque, che la
a 1 meno il prodotto delle probabilità che tali eventi “non” si
probabilità sia oggettiva o
verifichino. In simboli:
soggettiva, la domanda è:
P(A U B U C…) =1- P(¬A) x P(¬B) x P(¬C ).
conoscere un po’ di calcolo
delle probabilità può aiutare a
Tornando ora a Marisa, se lei valuta di avere il 20% di probabilità,
prendere decisioni più
ovvero una probabilità pari a 0,20 di incorrere in una storia
favorevoli? La risposta di
romantica, significa che la probabilità di insuccesso, ovvero
Aczel ovviamente è sì.
il contrario, è dell’80%, in pratica una probabilità pari a 0,80.
CHANCE
Se in alcuni casi si può
Morale: la probabilità che dopo le cinque uscite trovi almeno
Dai giochi d’azzardo
aiutare la fortuna tentando
un uomo adatto a una relazione vale:
agli affari (di cuore)
la sorte in un’unica volta, la
Amir D. Aczel
P =1-0,80x0,80x0,80x0,80x0,80=0,67
grande quantità di tentativi
Raffaello Cortina Editore,
diventa invece buona alleata
Praticamente è pari al 67%. Non male!
Milano, 2005
in altre occasioni.
Traduzione di F. Rigamonti
69
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14:55
Pagina 70
Parole e Numeri
Dalla termodinamica
del motore
all’aerodinamica
della carrozzeria
Per alcuni guidare è una passione,
per altri un mestiere, alla Scuola
guida Newton è, soprattutto, studio
della fisica: ogni auto è un laboratorio
su due ruote e ogni suo pezzo,
caratteristica o funzionamento ha una
ragione scientificamente determinata.
Come spiega Barry Parker, autore del
libro e fisico canadese – cresciuto al
seguito di un padre meccanico – quasi
tutti gli aspetti della guida coinvolgono
la fisica. La manutenzione e le
prestazioni di
un’auto si basano
su concetti
basilari come
forza,
momento ed energia; il suo sistema
di accensione dipende dai principi
dell’elettricità e del magnetismo
e senza il concetto di attrito non si
potrebbe spiegare il sistema di
frenaggio. Se poi i freni si rompono,
anche i danni che ne conseguono
possono essere predetti con la fisica
(basti pensare a tutti i programmi di
simulazione che si usano per testare
virtualmente le resistenza all’urto di
un’automobile).
Parker utilizza pochissima matematica,
come lui stesso ci tiene a precisare,
e inserisce molte figure esplicative
e diagrammi.
Tuttavia, il modo schematico in cui è
organizzato il libro, la metodica
suddivisione e presa in esame delIe
varie parti dell’automobile e delle
tecniche di guida, lo rende di facile
consultazione se pur un po’ faticoso
da leggere tutto d’un fiato.
Gli ultimi capitoli, in particolare, sono
decisamente intriganti e originali.
Visto che nessun trattato che
SCUOLA GUIDA NEWTON
La fisica dell’automobile
Barry Parker
Edizioni Dedalo, Bari, 2008
Traduzione di E. Maurutto
contempli automobili e fisica può
prescindere dal concetto di collisione,
Parker nella parte intitolata “Corso di
sicurezza stradale”, tratta sia gli
scontri con gli ostacoli fissi sia gli
Curve per tutti gusti
Una panoramica che va
dalle più importanti curve
geometriche fino
alle “strane” curve
dei nostri giorni
Un libro che parla delle curve che,
fin dall’antichità, hanno attirato
l’interesse e lo studio di matematici
e ingegneri, ma anche la curiosità di
molti artisti. Giotto, si sa, pare abbia
disegnato a mano libera un cerchio
perfetto per dimostrare la propria
abilità.
Dunque il cerchio legato all’arte,
a una sfida, all’idea di massima
precisione, il cerchio espressione in
sé compiuta, curve apparentemente
“inventate” che però, quasi sempre,
si ritrovano tali e quali in molte
70
Vasilij Kandinsky - Studio sul colore: quadrati con cerchi concentrici
5-12-2008
14:55
Pagina 71
Parole e Numeri
scontri frontali per poi concludere,
consolatorio, con un bel paragrafo
dedicato ai sistemi di sicurezza.
“Dopotutto”, spiega “la fisica è la
scienza che si occupa delle interazioni
reciproche tra oggetti: atomi che si
frantumano gli uni contro gli altri,
molecole di gas che si scontrano e
sfere o altri oggetti che rimbalzano gli
uni sugli altri”.
Dopo lo spavento e il rischio possiamo
concederci un po’ di alta velocità
parlando di corse automobilistiche e
goderci un simpatico tributo a Enzo
Ferrari. Nelle vetture da corsa,
sicuramente più che nelle utilitarie,
la fisica gioca un ruolo fondamentale.
La scelta dei pneumatici, il
trasferimento del carico alla partenza,
la posizione del baricentro e il
momento di inerzia sono aspetti molto
importanti in una gara e sono tutti
determinati dai principi della fisica.
La stessa strategia di gara, basata
principalmente sulla ricerca della
traiettoria più veloce, equivale, istante
per istante, alla risoluzione di un
problema di dinamica.
Abbandonata la fisica deterministica
ci si addentra, anche se
superficialmente, nella teoria del
caos, ovvero in quella branca della
fisica e della matematica che studia
tutti quei fenomeni che dipendono
sensibilmente dai dati iniziali, come
per esempio le evoluzioni
atmosferiche turbolente.
Il libro termina con uno sguardo al
futuro. Come saranno le macchine di
domani? Sicuramente saranno ibride,
capaci cioè di sfruttare fonti diverse di
energia all’interno di un unico veicolo.
Grazie a computer di bordo e a
sensori posizionati sulle strade, non
avranno neppure più bisogno di un
guidatore, ma faranno tutto da sole.
Chissà che, arrivati a quel punto, non
si renda necessario mandarle alla
Scuola guida Newton perché ritrovino
la loro identità.
scientifico, ci racconta proprio questo
“altro” del cerchio attraverso brevi
immagini, citazioni, foto, semplici
osservazioni che alla fine ci fanno
quasi del tutto dimenticare la natura
squisitamente matematica di questa
figura geometrica.
Cresci insegue le innumerevoli
apparizioni del cerchio in tutti i
possibili campi del sapere. A volte
la connessione diretta con la figura
geometrica vera e propria è un po’
debole, ma risulta certamente
interessante questo excursus
in zone “non sospette” alla ricerca
di situazioni in cui il cerchio
si manifesta con “spirito
matematico”.
Struttura molecolare
IL CERCHIO
CURVA PERFETTA
Luciano Cresci
Hoepli, Milano, 2008
manifestazioni della natura.
Ne Il cerchio curva perfetta, Luciano
Cresci, ingegnere e divulgatore
Partendo da una carrellata sulle
numerose “virtù” matematiche del
cerchio, spesso legate ad alcune
questioni rimaste a lungo irrisolte,
l’autore ci guida dal cerchio statico e
immobile della geometria euclidea
fino a un “cerchio in movimento” che,
attraverso operazioni geometriche
semplici, si trasforma in altre curve
(utilizzate tra l’altro in meccanica e in
ottica), ospita i pipistrelli di Escher,
apparentemente infiniti, oppure si
frastaglia nelle illusioni ottiche di
Fraser.
Nella seconda parte del libro Luciano
L’autore spazia dall’astronomia ai
labirinti fino al cerchio di
Vercingetorige e ai famosi studi sul
cerchio nei dipinti di Kandinsky.
Nel complesso un libro gradevole
e curioso, ma anche una piccola
enciclopedia da consultare a volte per
“far quadrare il cerchio” operazione
che, come si sa, risulta essere
matematicamente impossibile.
71
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14:55
Pagina 72
Parole e Numeri
Si può imparare
la matematica
dagli animali?
Insoliti professori
per scoprire trucchi
e strategie capaci
di migliorare
le nostre performance
matematiche
I cani sono in grado di fare conti?
Ovviamente no, almeno non nel
modo in cui li facciamo noi. Eppure,
quando una palla viene gettata in
acqua, i cani prima corrono lungo la
spiaggia e poi scelgono il punto
giusto per gettarsi in acqua e
raggiungere la palla nel più breve
tempo possibile. Risolvere questo
problema con carta e penna richiede
tempo e calcoli, ma il cervello canino
sembra arrivare alla soluzione
rapidamente e istintivamente. Lo
stesso dicasi per le formiche del
deserto tunisino che trovano la
strada con una valutazione assoluta
della posizione, cioè senza l’ausilio
delle stelle, che richiederebbe, se la
facessimo con carta e
penna, misure e conti
precisissimi. Le aragoste
invece riescono a navigare
sentendo il campo
magnetico terrestre con la
stessa accuratezza di un
GPS. Ma allora possiamo
affermare che gli animali
conoscono la matematica?
Non esageriamo.
Keith Devlin, l’autore di
L’istinto matematico –
Perché sei anche tu un genio dei
numeri sostiene che esistono due
tipi di matematica, quella naturale e
quella simbolica. La matematica
naturale si è evoluta per milioni di
anni arrivando a dotare animali e
umani di incredibili abilità
matematiche, ciascuna legata a
specifici bisogni di sopravvivenza,
come la navigazione, l’orientamento
e la caccia delle prede.
La matematica simbolica è
un’esclusiva degli umani e ha “solo”
3.000 anni. Ciò che la caratterizza è
l’aspetto di astrazione.
I conti che ci insegnano a scuola,
quelli con le x e le y, devono valere
a prescindere da quale sia il
significato di quella x e di quella y,
anzi x e y non devono avere alcun
significato specifico, devono essere
“incognite”. Il problema è che il
cervello umano si è sviluppato come
un dispositivo che cerca significati.
Per questo motivo, sostiene Devlin,
tante persone lottano con la
matematica “simbolica” spiegata a
scuola.
Prive di un contesto, le regole per
manipolare rappresentazioni
simboliche di numeri hanno poco
senso per la maggior parte di noi.
Nel maneggiare tali regole,
commettiamo errori che mai
faremmo facendo la spesa, attività
nella quale utilizziamo, senza
saperlo, il nostro “istinto
matematico”.
Abilità di strada
I bambini mostrano precocemente le loro prime abilità nel contare
e i commercianti di strada brasiliani sviluppano regole di aritmetica mentale
tutte loro – distinte dai sistemi formali insegnati a scuola – che li rendono
commercianti abilissimi e veloci. Viceversa, quando agli stessi commercianti
vengono dati calcoli numerici analoghi, ma da svolgere all’interno di un test,
il risultato è disastroso. Devlin attribuisce tutto questo a uno scorretto
insegnamento della matematica nella scuola. Gli studenti imparano le regole
anziché comprenderne il funzionamento. E allora, come si può aiutare
L’ISTINTO MATEMATICO
Perché sei anche tu un genio
dei numeri
Keith Devlin
Edizioni Raffaello Cortina,
Milano, 2007
Traduzione di T. Barone
72
l’apprendimento scolastico della matematica? Secondo Devlin è già molto
arrivare a spiegare come i concetti simbolici della matematica siano connessi
alla matematica naturale. Così facendo la pratica delle regole matematiche
diventa qualcosa di più concreto nel nostro cervello e, quindi, più accettabile.
Non resta che mettersi al lavoro.
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Pagina 73
Parole e Numeri
L’indiscutibile fascino
della simmetria
La storia di una strategia
“per piacere” usata
da tutti, dalla natura fino
all’industria
I nostri occhi e le nostre
orecchie sono portati a
cercare e apprezzare ciò che
è simmetrico, dalle fughe di
Bach ai fiocchi di neve, dalle
piramidi ai bellissimi
azulejos dell’Alhambra di
Granada.
In chimica e fisica il
concetto di simmetria spiega
la struttura dei cristalli e la teoria
delle particelle fondamentali;
secondo la biologia
evoluzionistica la natura sfrutta la
simmetria nella lotta per la
sopravvivenza; simmetria e
rottura della simmetria sono idee
centrali nell’arte, nella letteratura
e nella musica.
Perfino l’industria usa la
matematica della simmetria
per individuare il modo più
efficiente di
immagazzinare musica
su un CD o di
proteggere la nostra
conversazione al
cellulare da
interferenze
esterne.
Il disordine
perfetto, di
Marcus du
Sautoy – uno tra
i principali
matematici
viventi – ci
racconta come
l’umanità sia arrivata
a capire questo
affascinante ma
complicato mondo della simmetria,
che rappresenta, come abbiamo visto,
un aspetto cruciale del nostro metodo
di interpretare e manipolare il mondo.
“Dietro ogni passo del nostro
cammino evolutivo” – scrive du
Sautoy – “dalle prime pitture
rupestri all’arte moderna, dalla
musica all’architettura,
all’ingegneria, fino ai codici
informatici, si celano
l’ordine e la struttura della
simmetria”. Ma du Sautoy
non si limita a questi
argomenti e nel libro
descrive anche la sua
vita di matematico
all’interno di una comunità
di ricercatori che vivono ogni
giorno ai limiti estremi della
ricerca astratta. “È stato un
progetto letterario difficile” scrive
du Sautoy “perché combina la
storia della simmetria con la mia
storia personale, con quello che
faccio come matematico.
È diviso in dodici capitoli, che
rappresentano ognuno un mese
del mio lavoro nel corso di un
anno. Ho provato a
raccontare quello che
faccio – credo che per le
persone sia un mistero
cosa fa un
matematico tutto il
giorno – ho provato
a dare accesso al
mondo in cui
vivo”. Per questo
l’inizio e la fine
del libro sono
dedicati a
quello che i
matematici
considerano a
tutt’oggi uno
dei più
importanti
risultati nel campo
della simmetria.
Si tratta della scoperta
IL DISORDINE PERFETTO
L’avventura di un matematico
nei segreti della simmetria
Marcus du Sautoy
Rizzoli, Milano, 2007
Traduzione di D. Didero
di un “oggetto” simmetrico oggi noto
come “il Mostro” che vive in uno
spazio a 196.883 dimensioni. Detto
così potrebbe far paura, ma va
riconosciuta a du Sautoy non solo
la sua grande capacità di raccontare
storie, ma anche l’abilità e lo sforzo
di rendere commestibili e a volte
addirittura attraenti idee così
complesse da essere normalmente
considerate incomunicabili.
Sia in natura sia negli oggetti creati
dall'uomo la simmetria è legata
all'immagine della bellezza
73
74-78/2008HeidRiv_Risponde.qxp
5-12-2008
15:05
Pagina 74
heidenh@in
risponde
L’alta tecnologia HEIDENHAIN offre soluzioni precise. HEIDENHAIN info
dedica uno spazio ad hoc a tutte le particolari esigenze tecniche dei lettori.
Inviate le vostre domande a [email protected]: il nostro team
di specialisti vi risponderà su queste pagine. In questo numero risposte
di: Lorenzo Gritti, service engineer TNC; Danilo Zaccaria, senior NC
programming engineer; Roberto Galanti, NC programming engineer
9-12-2008
16:24
Pagina 75
heidenh@in risponde
Posso recuperare l’indicazione d’errore che è apparsa sul video anche
dopo averla cancellata e aver spento il controllo numerico?
Risponde
Lorenzo Gritti
Service engineer TNC
Capita con frequenza che i clienti ci chiedano informazioni
a proposito di segnalazioni di allarme comparse sul video
del TNC. Una risposta a questo tipo di interrogativo e una
diagnosi corretta del fenomeno sono possibili solo se si
dispone della descrizione esatta del tipo di allarme segnalato
e della condizione in cui questo appare. Come fare, allora,
per poter ottenere le indicazioni necessarie?
Prima di tutto va detto che queste informazioni possono
essere riprese successivamente sul controllo numerico
grazie a una semplice manovra. Infatti, a partire
dal TNC 426/TNC 430, è possibile creare un file che contiene
queste notizie.
Per ottenere il file in questione vanno effettuate
le manovre seguenti, nella successione indicata:
• entrare in EDIT di un programma;
• premere il tasto MOD;
• digitare il numero codice: LOGBOOK;
• definire i parametri:
- indicare il nome file, dal momento che il TNC assegna
in automatico il nome TNC:\LOGBOOK.A;
- indicare intervallo di tempo, ora e data di inizio e ora
e data di fine entro le quali il TNC deve recuperare
le informazioni che poi scriverà nel file.
Va segnalato che il TNC è dotato di un buffer di memoria
interno di circa 4 MB. Questo accorgimento rende
possibile andare indietro nel tempo anche per un periodo
di diversi giorni;
• premere il tasto ESEGUIRE.
Il controllo numerico dopo qualche istante aprirà
automaticamente il file generato.
Nell’esempio riportato si evidenziano gli allarmi
N4226 e N38. Errori di questo tipo vengono generati quando
l’asse non segue il comando impostato.
Il file memorizzato sull’hard disk del controllo numerico
potrà essere successivamente salvato su un personal
computer e, in caso di necessità, spedito a HEIDENHAIN
o al costruttore della macchina per una verifica più
approfondita.
75
5-12-2008
15:05
Pagina 76
heidenh@in risponde
Ho un controllo numerico HEIDENHAIN iTNC 530 con attiva l’opzione
AFC per il controllo adattativo dell’avanzamento. Durante la fase
di maschiatura, all'interno di un programma con varie lavorazioni,
la macchina si arresta per sforzo eccessivo. Come mai?
Risponde
Danilo Zaccaria
Senior NC programming engineer
OEM application support
La funzione AFC di iTNC 530 è predisposta per il controllo
adattativo dell'avanzamento. Quindi, dopo essere stata
attivata, sorveglia costantemente la corrente assorbita
dal mandrino, reagisce in tempo reale alle variazioni
di carico e, di conseguenza, regola opportunamente
la velocità d’avanzamento degli assi.
Quando però ci si trova, come nel nel caso specifico,
in fase di maschiatura, mandrino e asse utensile vengono
sincronizzati.
Questa caratteristica impedisce al CN di effettuare
una corretta regolazione del sistema. L’apposito softkey,
tra l'altro, è in grado di disattivare la supervisione solo
per tutta la durata del programma e non per le sue singole
fasi. È quindi impossibile disinserire la supervisione anche
durante la fase di maschiatura.
Da qui nasce l’esigenza di poterla disattivare solamente
durante l’esecuzione del ciclo specifico.
76
5-12-2008
15:05
Pagina 77
heidenh@in risponde
Normalmente il controllo adattativo si attiva
automaticamente con la rotazione mandrino (M3/M4) e si
disattiva con il suo arresto (M5). Pertanto non è prevista
alcuna ulteriore funzione M specifica che consenta
di intervenire diversamente attivando o disattivando
il controllo a seconda delle esigenze di lavorazione.
È tuttavia possibile suggerire una soluzione a questo
problema. La funzionalità può essere utilizzata al meglio
grazie all’utensile e alla strategia di regolazione a esso
associata.
Per ottenere questo risultato, come prima cosa vanno
individuate tutte le strategie normalmente utilizzate
per la propria produzione. Una volta fatto questo passo,
con le stesse strategie va compilata una tabella
semplice e intuitiva.
Nella tabella in questione è possibile impostare le seguenti
funzioni:
• FMIN: velocità avanzamento assi minima nel materiale
pezzo (%)
• FMAX: velocità avanzamento assi massima nel materiale
pezzo (%)
• FIDL: velocità in aria (%)
• FENT: velocità in entrata/uscita nel materiale pezzo (%)
• OVLD: reazione al sovraccarico
• POUT: potenza del mandrino in uscita dal materiale
pezzo (%)
• SENS: sensibilità della regolazione (%)
• PLC: valore trasferito al PLC.
Vediamo, quindi, che ogni utensile può venire associato
a strategie differenti. Se lasciate il campo della funzione
AFC relativo al maschiatore privo di indicazione, la funzione
non verrà attivata.
Si otterrà così la non attivazione di quella specifica fase
di lavorazione senza compromettere la restante parte
di programma.
È possibile usufruire di questa interessante possibilità operativa per qualsiasi tipo di utensile le cui caratteristiche
non si prestano al corretto funzionamento dell’opzione AFC, per esempio con utensili di piccolo diametro (≤5 mm).
77
5-12-2008
15:05
Pagina 78
heidenh@in risponde
Devo realizzare il programma di lavorazione per alcuni vecchi disegni su
supporto cartaceo che non sono completamente quotati. Come posso
programmare tali profili?
Risponde
Roberto Galanti
NC Programming engineer
Già nel controllo TNC 410 sono disponibili delle funzioni
di programmazione che si possono ottenere premendo
il tasto FK. Tali funzioni permettono di programmare profili
non quotati a norma NC. Per ottenere questo risultato
occorre prima di tutto indicare il tipo di profilo, precisando
se si tratta di una linea o di una curva.
Quindi, successivamente, vanno inseriti i dati disponibili
dalla quotatura sul disegno o anche altri dati indicati
in modo implicito sul disegno come, per esempio, punti
di tangenza o distanze tra differenti punti del profilo.
Una volta eseguite queste operazioni il controllo, in base
ai dati inseriti, calcolerà il profilo risultante.
Disegno del profilo non completamente quotato
A differenza della programmazione di profili standard,
dove per ogni tratto di profilo è richiesto che vengano
indicati i punti finali, nella programmazione FK i tratti
di profilo non completamente definiti vengono
semplicemente indicati in rosso sulla grafica
di programmazione. Questo sarà visibile fino a quando
il controllo non sarà in grado di calcolare un profilo definito
in modo univoco.
È possibile che il calcolo effettuato dal controllo produca
un numero limitato di differenti tipi di profili
completamente definiti. In questo caso, attraverso
dei softkey, il controllo consente di visualizzare
graficamente le varie soluzioni. A questo punto si potrà
selezionare quella corrispondente al disegno.
Una volta che il profilo è stato completamente definito
con le funzioni FK, sarà possibile simulare o eseguire
la lavorazione del profilo realizzato.
Eventualmente è anche consentito convertire il profilo
FK in un profilo standard HEIDENHAIN. Per farlo sarà
sufficiente premere un softkey.
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Immagine della grafica di programmazione di iTNC 530
Heidenhain-cop.II_III.qxp
5-12-2008
15:10
Pagina III
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