Quando ti trovi davanti ad una macchina utensile e inizi ad avere scarti di produzione che il collaudo ti rigetta e, allo stesso tempo, il cliente finale che sollecita la consegna dei tuoi prodotti, l’incubo ha inizio.

Se utilizzi macchine utensili ti sarà di certo capitato di imbatterti in questa situazione, dove tutto inizia ad non avere più senso, il tempo sembra non esserci più, le giornate infinite e lo stress alle stelle.

Le macchine utensili hanno anche loro bisogno ogni tanto di controlli generali di manutenzione preventiva, come cambio olio, filtri, controlli vari, ma, troppo spesso, dopo aver controllato gli elementi base, ci si scorda del controllo geometrico.

 

COME ESEGUIRE UN CONTROLLO GEOMETRICO
DI UNA MACCHINA UTENSILE?

 

Quindi, come puoi orientarti in questo mondo del controllo geometrico di una macchina utensile? Vediamo cosa le norme ISO dicono a riguardo questo tema molto delicato e importante.

La storia della normativa della macchina utensile, per quanto attiene le problematiche del collaudo, è tutta particolare e vale la pena costruirne una breve cronaca.

Verso la fine del 1927 apparve in Germania una pubblicazione che destò subito molto interesse fra gli addetti ai lavori. Si trattava di una pubblicazione del Dr. Ing. George Schlesinger della Scuola Tecnica Superiore di Berlino che cercava di porre su basi rigorose il problema del collaudo della precisione delle macchine utensili.

Era il primo tentativo che cercava di definire quali dovevano essere le caratteristiche minime che una macchina utensile doveva soddisfare per poterla considerare adeguata alle esigenze di lavorazione della produzione industriale di quel tempo.

Tale pubblicazione, negli anni successivi, venne elaborata, affinata, discussa in varie sedi, sperimentata da costruttori e utilizzatori di macchine utensili fino a giungere alla formulazione finale che, ancora oggi, è da considerare di profonda attualità.

I concetti che ispirano questa procedura che è, in assoluto e senza dubbio, da considerarsi la genitrice di tutte le Norme che ne sono derivate, rispondevano alla seguente fondamentale esigenza:

Definire una serie di controlli semplici e chiari, di facile e non costosa esecuzione, non suscettibili di equivoco, che permettano di classificare la macchina controllata come appartenente ad una classe di precisione definita.

Si trattava, in sostanza, del primo tentativo serio di qualificare in termini di precisione le caratteristiche di una macchina utensile. Tale tentativo si affermò nonostante le lunghe discussioni ed accese polemiche cui le procedure Schlesinger hanno dato luogo.

L’affermazione di tale metodo di controllo della precisione delle macchine utensili è così radicato nell’industria mondiale che molto spesso, ancora oggi, quando si vuole parlare di collaudo di una macchina utensile ci si riferisce a tali procedure, anche se si può dire che oggi sono superate nei metodi, negli strumenti, negli ambiti se non nei principi generali che rimangono, per buona parte, nella moderna normalizzazione, quelli formulati da Schlesinger.

Partendo da qui, gli Enti di normalizzazione industriale nazionali ed internazionali hanno sviluppato, con particolare riferimento alla macchina utensile, una vastissima e completa documentazione tecnica la struttura della quale, almeno per quanto attiene l’ISO, verrà esaminata in seguito.

È forse proprio per questa storia che la macchina utensile si è abituata a vedere il problema del collaudo come un problema dedicato ad aspetti globali della costruzione, cioè ad aspetti che riguardano sia il gruppo costituente la macchina, visto nella sua unità funzionale, ma soprattutto la macchina nella sua interezza operativa.

Collaudare quindi vuol dire valutare e documentare se gli obiettivi che la progettazione si era proposta sono stati raggiunti. È ovvio che questi obbiettivi sono molto spesso termini contrattuali e come tali termini di estrema importanza.

 

NELLO SPIRITO DELLA NORMATIVA ISO, LA QUALITÀ DI UNA
MACCHINA UTENSILE IN SOSTANZA È LA CAPACITÀ CHE LA
MACCHINA HA DI SODDISFARE LE ESIGENZE
PER LE QUALI È STATA ACQUISTATA

 

Se queste esigenze sono state soddisfatte la macchina è una macchina di qualità.

Se queste esigenze sono state disattese la qualità della macchina sarà considerata scadente.

É proprio questo il problema della qualità di una macchina utensile: “definire le esigenze cui la macchina deve soddisfare” ed è proprio questo l’obiettivo della Normativa ISO relativa al collaudo che offre ottimi supporti tecnici ai produttori ed agli utilizzatori di macchine utensili.

Come si è potuto comprendere, il complesso delle Norme Internazionali dedicate alla macchina utensile è da considerarsi un Sistema Normativo estremamente accurato nella sua struttura e nei suoi documenti.

Vediamo adesso come è articolata la Normativa rivolta alle macchine utensili ed in particolare al collaudo. Facendo riferimento alla pubblicazione UNI-UCIMU “Le Norme per le macchine utensili” del 2002 possiamo dire che le Norme, tra quelle pubblicate in ambito volontario e che si riferiscono ad aspetti tecnici non regolamentati da leggi nazionali o direttive europee, possono essere considerate come appartenenti ai seguenti sottogruppi:

 

• norme di collaudo;
• norme per la costruzione meccanica;
• altre norme di interesse per le macchine utensili.

 

Le “norme di collaudo” interessano in modo particolare le operazioni di collaudo finale di accettazione di una macchina utensile e dovrebbero costituire il riferimento contrattuale fondamentale per la definizione delle sue caratteristiche di prestazione.

Le “norme per la costruzione meccanica” definiscono le tipologie normalizzate di accessori e parti meccaniche da utilizzare nella realizzazione delle macchine utensili.

Le “altre norme di interesse per le macchine utensili” sono costituite da norme di nomenclatura, di designazione, di programmazione, di segnalazione, di controllo numerico.

Si effettuerà, in questo lavoro, l’esame delle sole “Norme di collaudo”.

Il Sistema Normativo del collaudo macchine utensili si articola sostanzialmente in due grandi linee di indirizzo; la prima di esse è costituita da una serie di Norme che sono da considerarsi Norme di procedura.

La seconda linea di indirizzo è costituita da una serie di Norme che sono da considerarsi Norme specifiche di tipo. Le Norme di procedura sono raccolte come serie ISO 230.

Tali documenti forniscono una serie di indicazioni operative riguardanti la conduzione dei collaudi delle macchine utensili, area molto importante e delicata, specie se si tiene presente quanto, in un ambito metrologico, le procedure adottate per l’esecuzione di una misura siano di fondamentale importanza.

In sede contrattuale, deve essere fatta la scelta di una procedura al posto di un altra e soprattutto, all’interno di una procedura definita, la specificazione del metodo operativo da utilizzare.

Tale serie di norme costituiscono un vero e proprio manuale del collaudatore ed ogni operazione di collaudo dovrebbe attenersi ai principi e ai metodi da esse espresse.

Ogni Norma specifica di tipo, per il collaudo delle varie tipologie di macchine, si riferirà esplicitamente a tali norme per evitare che insorgano dubbi interpretativi sulle modalità operative con le quali una qualsivoglia verifica debba essere condotta.

Un’ultima considerazione sulle ISO 230 riguarda il fatto che tale normativa non si fa carico di indicare i limiti degli errori che vengono individuati attraverso le verifiche, ma indica solamente, con estrema accuratezza e definizione, come effettuare le misure.

Le Norme specifiche di tipo sono, di contro, documenti specifici per le classiche tipologie di macchine utensili, di cui un esempio è dato dalla ISO 10791, che, una volta identificate le macchine costituenti l’attuale parco di tipologie offerte dal mercato, indicano specificamente le verifiche cui tali macchine devono essere sottoposte e gli errori limite ammessi per poter essere dichiarate conformi alle prescrizioni della Norma.

Naturalmente, queste norme fanno sistematicamente riferimento alle Norme di procedura di cui abbiamo parlato precedentemente. Esamineremo ora in dettaglio come è strutturata la serie di Norme ISO 230 e, successivamente, verrà descritta la struttura delle Norme specifiche per tipologia di macchina, come ad esempio ISO 10791 relativa alle condizioni di collaudo per i centri di lavorazione.

Ciò ci permetterà di rilevare la completezza e la validità di queste Norme e di comprendere quanto sia importante, agli effetti delle operazioni di collaudo, non perdere mai di vista questi documenti che devono costituire basi di riferimento fondamentale.

Norme di procedura – ISO 230: questa Norma, che ha come titolo generale “Test code for machine tools ”, si articola in 9 parti che qui di seguito specifichiamo:

 

• • PART 1: GEOMETRIC ACCURACY OF MACHINES OPERATING UNDER NO-LOAD OR QUASI-STATIC CONDITIONS;
• • PART 2: DETERMINATION OF ACCURACY AND REPEATABILITY OF POSITIONING NUMERICALLY CONTROLLED AXES;
• • PART 3: DETERMINATION OF THERMAL EFFECTS;
• • PART 4: CIRCULAR TESTS FOR NUMERICALLY CONTROLLED MACHINE TOOLS;
• • PART 5: DETERMINATION OF THE NOISE EMISSION;
• • PART 6: DETERMINATION OF POSITIONING ACCURACY ON BODY AND FACE DIAGONALS (DIAGONAL DISPLACEMENT TESTS);
• • PART 7: GEOMETRIC ACCURACY OF AXES OF ROTATION;
• • PART 8: DETERMINATION OF VIBRATION LEVELS [TECHNICAL REPORT];
• • PART 9: ESTIMATION OF MEASUREMENT UNCERTAINTY FOR MACHINE TOOL TESTS ACCORDING TO SERIES 230, BASIC EQUATIONS.

 

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Ora tocca a te! Prova a rispondere alle seguenti 3 domande, prenditi 10 minuti di tempo e ti suggerisco di rispondere scrivendole su un foglio: è molto importante scrivere le risposte rispetto che pensarle solo, scriverle è più difficile perché serve concentrazione, quella concentrazione che molte volte per mancanza di tempo non abbiamo, e che però ci fa prendere decisioni SBAGLIATE o peggio ancora non decidiamo affatto.

 

COSA CAMBIEREBBE NELLA TUA AZIENDA SE INSTALLI
UN MULTICENTER GEOMETRICAMENTE CONTROLLATO
SECONDO LA NORMA ISO-230?

…E COSA ACCADE SE CONTINUI AD INTRODURRE MACCHINARI
CHE HAI SEMPRE INTRODOTTO?

COSA RISCHI NELLA TUA AZIENDA
SE NON FAI NULLA E POSTICIPI

LE TUE DECISIONI?

E TI RICORDO CHE…

NON SOPPRAVVIVE IL PIÙ FORTE
MA CHI SI ADATTA RAPIDAMENTE AI NUOVI SCENARI!

 

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Ciao
A presto!
Maurizio Porta