Sviluppo e validazione sperimentale di un modello polinomiale per la compensazione dell'errore termico di macchine utensili CNC

In questo elaborato di tesi è stato sviluppato un modello polinomiale per la compensazione dell’errore termico su una macchina utensile CNC. Lo studio è frutto di una collaborazione con la ditta Giuliani, division del gruppo Bucci Automations S.p.a. che si occupa di macchine utensili CNC transfer di alta precisione. L’errore termico è causato dalla movimentazione lungo gli assi e comporta un riscaldamento del motore, della vite a ricircolo e dei diversi organi di collegamento compreso il telaio. Tale riscaldamento, provoca quindi una dilatazione termica dell’intera catena cinematica con conseguente errore di posizionamento dell’utensile e quindi della lavorazione. Il modello è stato creato dopo aver analizzato una serie di risultati sperimentali. Sono stati presi in considerazione diversi modelli matematici come: la regressione lineare monodimensionale, polinomiale e la rete neurale. I parametri dei modelli matematici sono stati ottenuti per via sperimentale tramite “training” con diversi cicli di riscaldamento, condotti a differenti condizioni di carico ed ampiezza. Successivamente sono state eseguite prove di validazione su un ciclo di lavorazione reale. Tramite tale processo è stato possibile valutare quale fosse il modello migliore per la compensazione dell’errore termico. La metodologia per la compensazione dell’errore termico così sviluppata può essere facilmente implementata, con un costo irrisorio, all'interno di qualsiasi macchina utensile CNC.