Come funziona una prova ballbar

I test ballbar sono diventati molto popolari per la loro velocità, semplicità di utilizzo e per la capacità di generare grandi quantità di dati che aiutano a misurare l'accuratezza delle macchine utensili.

Funzionamento del test ballbar

In teoria, se una macchina CNC ricevesse l'istruzione di tracciare un percorso circolare e le sue prestazioni di posizionamento fossero perfette, la figura prodotta corrisponderà in modo preciso al cerchio ideale. Nella realtà entrano in gioco molti fattori che possono causare deviazioni nel raggio e nella forma del cerchio di prova rispetto a quello programmato. Alcuni dei fattori sono: geometria della macchina, messa a punto del controllo e usura della macchina nel corso del tempo.

L'accuratezza della macchina viene misurata mettendo a confronto il percorso circolare effettivo e quello programmato. Questo è il concetto alla base di una prova ballbar e, in particolare, del sistema ballbar QC20.

Tre semplici passaggi del test con QC20

Impostazione

La funzione Bluetooth semplifica al massimo la connessione al ballbar QC20. Anche l'impostazione dei test risulta semplice e veloce, grazie al software Ballbar 20 che guida l'operatore in ogni fase del processo. È incluso un "generatore di programmi" che aiuta a impostare il programma corrispondente nella macchina utensile.

La funzione di amministrazione avanzata permette di trovare ed esaminare i file esistenti.

Si posiziona il supporto magnetico centrale sulla tavola, allineandolo con il mandrino. Si azzerano le coordinate nel controllo numerico e si blocca il supporto centrale.

Si porta il mandrino al punto di partenza del programma Si avvia il test con il programma, che include i semplici comendi G02 e G03.

Acquisizione dati

Il test 'classico' ordina alla macchina di eseguire due cerchi consecutivi, uno in senso orario e l'altro in senso antiorario. Nella pratica viene aggiunto un arco supplementare prima e dopo il cerchio per consentire alla macchina di accelerare e rallentare.

Se si utilizzano le barre di prolunga, è possibile selezionare il raggio del test per riflettere le dimensioni della macchina e la sensibilità a problemi particolari (ad esempio, i cerchi con ampio raggio evidenziano meglio gli errori di geometria, mentre i cerchi piccoli forniscono migliori indicazioni di mancata corrispondenza dei servomotori e ritardi).

L'acquisizione dati in tempo reale aiuta ad accorgersi di eventuali errori e problemi di esecuzione della prova. In quel caso il test può essere interrotto per evitare di sprecare tempo prezioso, soprattutto quando si eseguono test con raggio lungo e con una velocità di avanzamento lenta.

Prima dell'introduzione del ballbar QC20, i test sui piani perpendicolari al piano X-Y standard richiedevano supporti speciali e il riposizionamento del supporto centrale. Ora, è possibile eseguire test che coprono tre piani ortogonali senza spostare il perno centrale.

Il segreto di tale innovazione risiede nella capacità del sistema ballbar QC20 di eseguire test d arco parziale (220°) in due di questi piani. In questo modo si produce un'analisi di prova modificata per l'arco in questione, ma allo stesso tempo si ottiene un valore complessivo di circolarità per il test.

I tre test sono eseguiti con un unico azzeramento, e questo consente di utilizzare il report di diagnostica volumetrica del software Ballbar 20 che fornisce più informazioni, e più in fretta rispetto ai sistemi precedenti.

Analisi dati e diagnosi

I report possono essere prodotti in vari formati, conformi agli standard internazionali (ISO, ASME e altri ancora). La ricca schermata diagnostica Renishaw (con analisi volumetrica) include una serie di schermate e collegamenti alla Guida.

Questi rapportini forniscono un valore per un singolo indicatore generico delle prestazioni di posizionamento della macchina (ad esempio, deviazione circolare),

possono essere personalizzati e, con un unico test, forniscono una diagnosi approfondita degli errori macchina.

Il ballbar QC20 per la verifica delle macchine utensili gode di una reputazione eccellente nel mondo dell'industria ed è lo strumento più consigliato per gli esami diagnostici su macchine utensili.

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È possibile utilizzare il ballbar QC20 per ottenere la conformità allo standard ISO 10791-6?

Sì. La maggior parte dei test eseguiti con il ballbar QC20 è conforme allo standard ISO 10791-6.

Durante gli spostamenti multiasse, la macchina utensile tenta di mantenere una separazione fissa fra la punta dell'utensile e il pezzo di lavoro. Il ballbar è in grado di valutare le prestazioni di contornatura, misurando le eventuali deviazioni fra la punta dell'utensile e il pezzo di lavoro, mentre segue i percorsi utensile su più assi.

Per lo standard ISO 10791-6 è necessario indicare la deviazione da massima a minima. Questo dato può essere ottenuto facilmente, tramite l'acquisizione dei dati con il software Ballbar Trace.