Caratterizzazione dell’attrito nelle guide lineari a ricircolo di rulli attraverso prove sperimentali per lo sviluppo della modellazione FEM

In the design of machine tools is very important to know the damping, since the dissipation of energy sources plays a fundamental role in terms of performance of the machine. The schematizations adopted for the simulation of mechanical systems are characterized by three values: mass, stiffness and damping. In a numerical simulation, the data that distinguish mass and stiffness are easily detectable while the values, which characterize the damping, are accompanied by large errors. In order to improve the understanding of the phenomenon this thesis has been addressed to the analysis of damping in linear guides with preloaded recirculating roller, specifically from the viewpoint of energy dissipation. The treatment has been developed through the prefiguration of experiments in the laboratory accompanied by experimental tests on the machines. The final step has been to determine some FEM models they can emulate the carriage sufficiently precise, solving the many problems that arise from the FEM simulations.

Nella progettazione delle macchine utensili è molto importante conoscere lo smorzamento, in quanto le fonti di dissipazione d’energia rivestono un ruolo fondamentale in termini di prestazioni della macchina. Le schematizzazioni adottate per la simulazione dei sistemi meccanici sono caratterizzate da tre valori: massa, rigidezza e smorzamento. In una simulazione numerica, i dati che distinguono massa e rigidezza sono facilmente individuabili mentre i valori che caratterizzano lo smorzamento sono accompagnati da errori grossolani. Al fine di contribuire al miglioramento della conoscenza del fenomeno richiamato, la presente tesi è stata indirizzata all’analisi dello smorzamento nelle guide lineari con pattini precaricati a ricircolo di rulli, specificatamente dal punto di vista della dissipazione di energia. La trattazione è stata sviluppata attraverso la prefigurazione di esperimenti in laboratorio accompagnati da prove sperimentali a bordo macchina. La fase finale è stata quella di determinare alcuni modelli FEM che possono emulare in maniera sufficientemente precisa il pattino, risolvendo le numerose difficoltà che emergono dalle simulazioni FEM.