Calcolatore Vite di Avanzamento
Calcola la velocita lineare, l'avanzamento per giro e il tempo di percorrenza della vite.
Introduzione
Il calcolatore della vite di avanzamento determina la velocità lineare, l'avanzamento per giro e il tempo di percorrenza per viti a ricircolo di sfere (ball screw) e viti trapezoidali negli assi lineari di macchine CNC, centri di lavorazione e sistemi di automazione industriale. La corretta parametrizzazione della vite di avanzamento è fondamentale per la precisione di posizionamento degli assi e per il rispetto delle velocità di avanzamento programmate nel ciclo G-code. I costruttori italiani di macchine utensili (Pama, Parpas, Ficep, Mandelli) usano tipicamente viti a ricircolo di sfere con passo 5, 10, 16 o 20 mm per gli assi lineari dei centri di lavoro.
Come funziona
La velocità lineare di un asse è: v_lineare = n_RPM × passo_vite (mm/giro), dove il passo è la traslazione lineare per ogni giro completo della vite. Per viti a ricircolo di sfere con passo 10 mm a 3000 RPM la velocità lineare massima è 30.000 mm/min = 30 m/min. Il tempo di percorrenza di una corsa di lunghezza L è: t = L / v_lineare. Il calcolatore include anche la verifica della velocità critica (velocità di risonanza flettente della vite) che limita gli RPM massimi in funzione della lunghezza non supportata della vite e del suo diametro.
Scenari di utilizzo
- Verificare che una vite a ricircolo di sfere con passo 10 mm e lunghezza non supportata 800 mm su un centro di lavoro DMG possa raggiungere i 24 m/min di rapidosenza superare la velocità critica di risonanza flettente.
- Calcolare il tempo di percorrenza dell'asse X (corsa 600 mm) a velocità di avanzamento G01 di 8000 mm/min per stimare il contributo dell'asse al tempo ciclo totale di un programma di fresatura.
- Dimensionare la vite di avanzamento di un nuovo asse lineare per un robot cartesiano, scegliendo il passo ottimale (5, 10 o 20 mm) in funzione della velocità massima richiesta e della risoluzione di posizionamento del servomotore con encoder a 23 bit.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra passo e lead (avanzamento) per giro?
Per viti a inizio singolo il passo coincide con il lead (avanzamento per giro). Per viti a doppio o triplo inizio (double/triple start) il lead è passo × numero di inizi: una vite con passo 5 mm a 2 inizi ha un lead di 10 mm per giro, il doppio della velocità lineare a parità di RPM.
Come calcolo la velocità critica della vite?
La velocità critica dipende da diametro di nocciolo, lunghezza non supportata e condizioni di vincolo. Come stima di massima: n_critica (RPM) ≈ 4,76 × 10⁶ × d_r / L², dove d_r è il diametro di nocciolo in mm e L la lunghezza non supportata in mm. Lavorare a meno del 70–80% della velocità critica per sicurezza.