DOSSIER RETTIFICATRI m&a #5 giugno 2021

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DOSSIER DOSSIER RETTIFICATRICI

@Danobat

A CURA DI PATRIZIA RICCI

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

LA RETTIFICA,

UN PROCESSO ANTICO IN CONTINUA

EVOLUZIONE

@Studer

L’EVOLUZIONE DELLA RETTIFICA È DETTATA DA TEMPI DI LAVORAZIONE RIDOTTI E DALLA CONSEGUENTE RICHIESTA DI ELEVATA PRODUTTIVITÀ, ELEMENTI OGGI IMPRESCINDIBILI PER LA MAGGIOR PARTE DELLE AZIENDE

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Sebbene la rettifica venga impiegata da oltre 100 anni per la produzione di numerosi oggetti, la sua origine risale addirittura al periodo del Neolitico, quando una delle attività svolte dall’Homo Sapiens era proprio quella della macinazione. È proprio durante la Preistoria che ha avuto inizio il più antico processo ingegneristico, la riduzione delle dimensioni di un oggetto. Con il passare degli anni, vennero utilizzati i più svariati utensili per la rettifica a partire dalle pietre fino al pestello e mortaio, dal mulino a pietra a grandi macine mosse da animali fino ai mulini ad acqua. È tuttavia il ventesimo secolo ad essere definito come il secolo della nascita del moderno processo di rettifica. Questa lavorazione

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acquisisce infatti le proprie basi tecniche a partire dal 1914, grazie alle pubblicazioni di Alden e Guest. Da allora, la rettifica viene definita come un processo di lavorazione che impiega una mola abrasiva la quale, ruotando ad alta velocità, permette di rimuovere del materiale dalla superficie di un oggetto con consistenza più morbida della mola stessa. Al giorno d’oggi, nell’industria moderna il processo di rettifica viene effettuato dalle macchine utensili totalmente computerizzate, che permettono di ottenere forme molto complesse senza la necessità dell’intervento manuale da parte dell’operatore. Nel corso degli anni, il processo di rettifica si è evoluto in termini di velocizzazione dell’intera operazione che oggi

@Studer

risulta quindi essere fino a dieci volte più rapida, grazie ad un aumento della velocità di rotazione delle mole. Una delle finalità del processo evolutivo è conferire la massima rigidezza e stabilità al sistema per assicurare il rispetto costante e ripetitivo delle precisioni geometriche e di lavoro previste dalle norme di collaudo più restrittive, garantendo elevata capacità produttiva unitamente alla massima precisione ed affidabilità. Per questo, nel corso degli anni, la tendenza evolutiva ha portato, ad esempio, all’uso di granito naturale o quarzo per il basamento, al fine di ottenere la massima precisione e la migliore qualità superficiale, a motori lineari, per movimenti rapidi e precisi che garantiscono la massima produttività, qualità e prestazioni esenti da manutenzione, e, in alcuni casi, a teste portapezzo precise, veloci, abbastanza flessibili da includere un disco diamantato, con motori direct drive a coppia elevata e la possibilità di utilizzare mole convenzionali, senza influire sulla qualità del pezzo in lavorazione. La finalità è sempre quella di realizzare macchine precise, veloci, di facile utilizzo e in grado di affrontare profili molto differenti tra loro, mantenendo come obiettivo primario quello della rispondenza geometrica e dimensionale nel prodotto finito insieme al raggiungimento di margini di guadagno maggiori con costi di produzione più bassi. Per questo motivo, evitare di spostare un pezzo tra più macchine può significare avere migliore qualità superficiale, miglior concentricità tra i diametri lavorati, minori spazi occupati in officina, minor numero di manipolazioni, riduzione dei costi, della logistica e della relativa automazione. Per ottenere tutto ciò, sono stati concepiti nuovi prodotti che semplificano i processi di installazione presso il cliente e di successiva manutenzione e sono nati modelli con possibilità di configurazione plurimandrino e diversi livelli di allestimento per le svariate modalità di rettifica a cui sono destinate.

Sempre a vantaggio di tempi di lavorazione ridotti e conseguente elevata produttività, ad esempio, è stata sviluppata una particolare tecnologia grazie alla quale è possibile offrire un processo unico per la lavorazione di geometrie complesse in materiali hightech, duri e abrasivi, come ad esempio, ceramica tecnica, vetro, corindone o materiali compositi per l’industria ottica, dei semi-conduttori, dell’orologeria e della meccanica di precisione, per la costruzione di stampi e di componenti in ceramica ad elevate prestazioni. Il tutto ottenibile grazie all’intelligente sovrapposizione cinematica della rotazione dell‘utensile con un‘oscillazione aggiuntiva in direzione longitudinale (effetto piezoelettrico) che provoca una riduzione delle forze di processo fino a 50% rispetto alla lavorazione tradizionale, consentendo, a seconda delle caratteristiche del pezzo, avanzamenti e profondità di taglio più elevati, una vita utile prolungata degli utensili

o superfici notevolmente migliorate, in quanto si riduce al minimo la profondità delle microfessurazioni (Sub Surface Damages) in materiali duri e fragili. Il passaggio da una rettifica convenzionale ad una ad alta velocità di taglio, in relazione a specifiche problematiche produttive da risolvere, tecnologia ormai nota, maggiormente collaudata e affidabile, amplia l’offerta di soluzioni di rettificatura, offrendo all’utilizzatore il passaggio ad un segmento tecnologico di livello superiore. Altra tecnologia innovativa è quella relativa alla ravvivatura a elettroerosione, mediante la quale è possibile profilare e affilare, le mole con legante metallico, comodamente, con la massima precisione nella rettificatrice e a piena velocità di lavoro.

Questa tecnologia permette non solo di ridurre considerevolmente i tempi morti, ma anche di ravvivare con la massima precisione e a piena velocità di lavoro a bordo della rettificatrice. Anche gli abrasivi per gli utensili di rettifica sono stati incrementati garantendo così innumerevoli progressi produttivi. Sono state infatti introdotte diverse tipologie di mole tra le quali le mole ceramiche ottenute tramite il processo sol-gel, le mole super abrasive composte da nitruro di boro (CBN) e le mole diamantate ottenute da diamanti naturali e sintetici. Un aumento della produttività è reso possibile anche dall’immissione di nuovi fluidi abrasivi e al loro rinnovato metodo di erogazione all’interno della macchina utensile. Questi fluidi risultano fondamentali per velocizzare il processo di rettifica ed implementarne la qualità. Negli ultimi anni, l’evoluzione dei processi di rettifica si è concentrata sul miglioramento degli aspetti di lubro-refrigerazione. In relazione agli ugelli, l’ottimizzazione è passata attraverso l’adozione di getti ad alta velocità, ugelli piatti sagomati e sistemi di distribuzione centralizzati nello stabilimento produttivo. Anche la scelta del tipo di lubro-refrigerante utilizzato si è evoluta, comprendendo olii minerali puri, olii sintetici, olii vegetali e nuovi innovativi. La nuova tecnologia MQL (Minimum Quantity Lubrication) rappresenta ormai una valida alternativa alla lubrificazione tradizionale (a cascata) e a quella a jet, mirando ad una maggiore sostenibilità del processo produttivo. È proprio grazie a queste numerose innovazioni, che la rettifica oggi è diventata per molte aziende, la tecnologia chiave per la produzione di prodotti e superfici di qualità.

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

DANOBAT

ALTA PRODUZIONE CON IL MIGLIOR RAPPORTO COSTO-PEZZO

LA NUOVA GENERAZIONE DI RETTIFICATRICI CILINDRICHE CG È LA PERFETTA COMBINAZIONE DI PRODUTTIVITÀ, VERSATILITÀ E DESIGN COMPATTO 36

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In risposta alle richieste dei clienti che presentano sfide sempre più complesse, ad esigenze di produzione e precisione che continuano ad aumentare, ma anche alla necessità di produrre di più e meglio, alle industrie che richiedono un elevato grado di versatilità e automazione per diventare più competitive sul mercato, DANOBAT, l’azienda basca leader globale nel mercato delle rettificatrici, propone tre diverse linee di rettificatrici orizzontali: OVERBECK, la gamma completa di rettificatrici per interni, esterni e raggi; DANOBAT LG, una famiglia di rettificatrici per esterni da medio-alta produzione, presenti da alcuni anni sul mercato, che possono operare con mole CBN e anche convenzionali, pensate per le lavorazioni di produzione più complesse, e la nuovissima gamma di rettificatrici da produzione DANOBAT CG, utilizzabile anche per lotti piccoli, che lavorano con mole convenzionali. Soluzioni di alto valore tecnologico che migliorano la competitività dei propri clienti. È proprio la tecnologia, infatti, ciò che differenzia l’approccio dell’azienda all’innovazione e, in definitiva, il modo in cui è in grado di rivoluzionare e fare evolvere le sue soluzioni, lavorando fianco a fianco con i clienti, sempre in cerca delle soluzioni produttive più sofisticate. Le rettificatrici DANOBAT possono essere personalizzate per soddisfare le esigenze specifiche di qualsiasi settore. Un’evoluzione che poggia su solide tecnologie core, di base, che non sono cambiate negli ultimi decenni e fanno parte del DNA DANOBAT: granito naturale, uno degli elementi per ottenere la massima precisione e la migliore qualità superficiale, motori lineari, per movimenti rapidi e precisi che garantiscono la massima produttività, qualità e prestazioni esenti da manutenzione, e teste portapezzo con motori direct drive, precise, veloci, abbastanza flessibili da includere (ad esempio) un disco diamantato.

un periodo di tempo definito, anche grazie al motore direct drive a coppia elevata e alla possibilità di utilizzare mole convenzionali, di diametro fino a 610 mm, a 80 m/s, senza influire sulla qualità del pezzo in lavorazione. Con un ciclo di vita a lungo termine, grazie ad abrasivi convenzionali con prestazioni migliorate prolungano la durata della mola, questa macchina permette prestazioni ottimali per decenni. Inoltre, integra gruppi di precisione per impieghi gravosi che offrono una rigidità straordinaria, rendendola la scelta ideale per gli ambienti di produzione più esigenti, 24 ore su 24, 7 giorni su 7. In breve, la nuova CG offre più qualità sia in rapporto all’investimento sia nelle prestazioni - rispetto ad altre rettificatrici cilindriche. Grazie alla varietà di configurazioni è senz’altro disponibile la soluzione perfetta per qualsiasi esigenza del cliente. È possibile disporre di un’ampia gamma di configurazioni di teste portamola che garantiscono alla macchina di soddisfare i requisiti di rettifica più esigenti. Ciò che distingue la macchina è la versatilità dell’asse B, che può prevedere più mole, l’unità di rettifica per interni e incorporare accessori diversi, inclusi dispositivi di misura e stazioni di super-finitura. L’asse B è azionato dal motore incorporato che assicura una precisione di posizionamento estremamente elevata. La rettificatrice, che sarà presentata alla prossima edizione della EMO di Milano dal 4 al 9 ottobre, può essere equipaggiata di lunette convenzionali o autocentranti, contromandrini, correzione automatica della conicità, sistemi di sbavatura, sonde laser e molto altro. Le applicazioni vanno dagli ingranaggi e alberi, ai giunti omocinetici, agli utensili e ai compressori a vite. Tra i vantaggi della macchina, disponibile nelle tre versioni CG-600 CG-1000 e CG-1.800 in funzione della distanza max tra le punte, la flessibilità di poter disporre di più mole, la facile integrazione di un sistema di

CG, la nuova generazione di rettificatrici cilindriche Le macchine della nuova linea CG, rettificatrici cilindriche per alta produzione nate dall’esperienza progettuale delle LG e OVERBECK, sono la perfetta combinazione di produttività, versatilità e design compatto. Con la nuova tecnologia core di queste macchine e il know-how di processo degli esperti DANOBAT, è possibile ottenere pezzi finiti in meno tempo, con un aumento del volume di produzione fino al 20% in M &A | GIUGNO/LUGLIO 2021

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I carico automatico, scegliendo tra varie tecnologie, come robot, soluzioni a portale esterno o integrato e sistemi di manipolazione personalizzati, la possibilità di incorporare il software dedicato e intuitivo Danobat DoGrind+ sviluppato all’interno dell’azienda.

Un ulteriore vantaggio consiste nel design compatto, plug&play, con ingombri minimi che determinano un notevole risparmio al suolo e consentono un’installazione più rapida ed una minore manutenzione, e nell’elevata solidità che rendono la rettificatrice CG perfetta per lavorare negli ambienti industriali e produttivi più esigenti. L’ergonomicità del design si concentra sul benessere degli operatori tenendo conto delle loro attività quotidiana, aumentando notevolmente l’accessibilità. La macchina dispone di un’ampia finestra di protezione per migliorare la visibilità dell’area di lavoro. Particolare attenzione è stata posta alla distanza tra l’operatore e l’asse del pezzo per facilitare il carico/ scarico dei pezzi. L’eliminazione dei componenti idraulici, funzioni software come il ciclo di riscaldamento intelligente e altre funzioni di risparmio energetico, oltre ad un risparmio del 20% in termini di componenti, rendono le macchine della serie CG altamente ecologiche.

DANOBAT Digital Suite Il controllo incorpora DANOBAT Digital Suite, un software unico, sviluppato da DANOBAT. Facile da usare ed intuitivo, il software riduce del 40% il tempo necessario per eseguire determinate attività, come ad esempio, il tempo di programmazione del pezzo. Consente una programmazione più rapida, poiché visualizza solo i parametri necessari. Inoltre offre una rapida risoluzione dei problemi, grazie all’integrazione di un’applicazione dedicata. Consente all’operatore di visualizzare le soluzioni all’errore il 30% più velocemente e utilizza anche la stessa interfaccia per diverse applicazioni, rendendola due volte più facile da imparare, tra gli altri vantaggi.

Nuova CG basamento in granito e schema assi principali

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Le linee OVERBECK e LG

La linea OVERBECK si compone delle serie ID, IRD, ILD e IED. Le rettificatrici della serie ID consentono una lavorazione altamente accurata durante la rettifica interna, esterna e degli spallamenti dei pezzi quali ad esempio anelli di cuscinetti, ingranaggi, utensili da taglio, elementi di iniezione, particolari non tondi o componenti idraulici.

Le macchine della serie IRD sono le più idonee per applicazioni di rettifica in interni, esterni, di spallamenti, figure non tonde, raggi su una vasta gamma di materiali (ad es. carburo o ceramica). Le rettificatrici universali per interni ILD permettono una lavorazione di alta precisione di diametri interni, esterni e di spallamenti di pezzi di grandi dimensioni. La rettificatrice simultanea per diametri interni ed esterni IED offre i tempi di produzione più veloci della gamma di rettificatrici Danobat-Overbeck. La rettificatrice cilindrica per esterni LG, dotata di tecnologia a motori lineari, è equipaggiata con mandrini ad azionamento diretto e basamento in granito naturale che offrono un’accuratezza elevata e la stabilità termica necessaria per effettuare lavorazioni di alta precisione. La macchina può lavorare con mole abrasive convenzionali o con mole CBN, anche ad alta velocità, o mole diamantate, utilizzando un asse B con elettromandrini mola che si adattano alle diverse necessità del cliente. È perfetta per grandi lotti di produzione quali utensili da taglio, ingranaggi per pompe ultra precisi, componenti del settore automobilistico e rettifica di pezzi non tondi o eccentrici.

La macchina intelligente L’impegno di DANOBAT per la digitalizzazione industriale, si articola attorno a un’offerta di progetti intelligenti dotati di tecnologia 4.0, con l’obiettivo di far aumentare l’automatizzazione negli ambienti reali di produzione. In particolare, la macchina CG incorpora Data system, piattaforma di acquisizione, archiviazione ed elaborazione dati, per mantenere monitorato lo stato macchina, che consente di avere a disposizione i dati della macchina in tempo reale, in qualsiasi momento e da qualsiasi luogo; Smart HMI, l’interfaccia intuitiva a supporto dell’operatore per facilitarlo nell’uso della macchina, aumentando la produttività, e Control System, il sistema che permette controllo, monitoraggio e supervisione dati di linee di produzione complesse. Inoltre, grazie alla diagnosi completa della macchina, è possibile valutare lo stato di usura dei componenti critici, come mandrini, motori e viti a ricircolo di sfere ed essere avvisati in anticipo su eventuali malfunzionamenti. MyDanobat è un sito privato che memorizza tutte le informazioni relative alla propria macchina, comprese le richieste di assistenza, la documentazione e i rapporti sulla macchina, il materiale dei corsi di formazione, il backup delle macchine, le richieste di pezzi di ricambio, i registri storici e molto altro, organizzandole e rendendole costantemente accessibili.

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I Mandrino idrodinamico Mackensen ad usura 0 assicura nel tempo lavorazioni precise e finiture superficiali accuratissime

DELTA

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DI RETTIFICATRICI A MONTANTE MOBILE PRESENTE SUL MERCATO” Maxi 1500/750 CN Touch Screen.

TUTTE LE RETTIFICATRICI PER PIANI E PROFILI PRODOTTE DA DELTA SONO CARATTERIZZATE DA UN’ARCHITETTURA A MONTANTE MOBILE. QUESTA SCELTA COSTRUTTIVA DEI PRIMI ANNI ‘80 PIÙ CHE MAI ATTUALE E PORTATA AVANTI CON CONVINZIONE FINO AD OGGI PERSEGUENDO UNA POLITICA DI AMPLIAMENTO GAMMA, HA CONSENTITO AL MARCHIO DELTA LA POSIZIONE DI LEADER DI QUESTO SPECIFICO SEGMENTO DI MERCATO 40

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L’architettura a montante mobile prevede strutture a doppia camera interamente realizzate con fusioni di ghisa Meehanite stabilizzata, caratterizzate da un elevato coefficiente di smorzamento per conferire la massima rigidezza e stabilità al sistema.

Questo assicura il rispetto costante e ripetitivo delle precisioni geometriche e di lavoro previste dalle norme di collaudo più restrittive, garantendo elevata capacità produttiva unitamente alla massima precisione ed affidabilità.

Con il montante mobile infatti “la testa non cade” in quanto vengono eliminati in partenza tutti i problemi di caduta della testa legati alla corsa trasversale che si verificano normalmente nelle rettificatrici a testa mobile: flessione che aumenta con lo sbraccio della testa e relative problematiche di compensazione.

Oltre al montante mobile le rettificatrici DELTA presentano il sostentamento idrostatico su tutti gli assi-macchina con guide rettificate in presa integrale inglobate nella struttura, quindi senza materiale antifrizione riportato, tipo turcite. Questo comporta la completa eliminazione degli attriti radenti consentendo il massimo sfruttamento della potenza installata insieme a movimenti estremamente regolari in totale assenza di fenomeni di usura o di andamento a scatti (stick slip), anche a bassissime velocità. Gli assi trasversali e verticali montano viti a sfere di precisione ISO 3 rettificate e precaricate a garanzia di posizionamenti stabili e precisi.

La linea mandrino, originale progetto DELTA frutto di anni di ricerca e sperimentazione, costituisce il punto di forza di tutta l’attuale produzione. Anteriormente il mandrino è supportato da un cuscinetto idrodinamico Mackensen ad usura zero che assicura nel tempo lavorazioni precise e finiture superficiali accuratissime; posteriormente è montata una coppia di cuscinetti a sfere di precisione precaricati.

La tavola longitudinale, nelle serie Mini e Maxi, è mossa da cilindri idraulici e comandata da valvola proporzionale a controllo elettronico.

Nelle Rotax la tavola rotante è azionata da un servomotore torque e supportata da cuscinetti a sfere di precisione e ralla idrostatica.

Le linee di prodotto La più ampia gamma di rettificatrici a montante mobile oggi presente sul mercato prevede tre linee di prodotto: Mini disponibile in tre modelli con superfici rettificabili da 800x550 fino a 1600x650 mm, Maxi con i suoi nove modelli e superfici rettificabili da 1200x750 fino a 3000x1100 mm ed infine Rotax con tavola rotante, tre modelli con diametro massimo rettificabile da 700 fino 1200 mm.

Rotax 9 Sono previsti 3 livelli di automazione: •DIASTEP che gestisce tutte le funzioni macchina, permette di visualizzare gli assi e consente di programmare un ciclo automatico di rettifica mediante menù guidato facilitando il compito

Mini12 CNC Siemens

dell’operatore che, grazie alla flessibilità del controllo, può modificare i parametri introdotti senza interrompere il ciclo. Per le diverse tipologie di lavorazione (continua, ad impulsi, a tuffo) il ciclo si compone delle seguenti fasi: sgrossatura, finitura, spegnifiamma, diamantatura automatica con compensazione, disimpegno degli assi a fine ciclo. Una ricca auto-diagnostica permette il controllo e la visualizzazione di eventuali anomalie tramite messaggi d’allarme, consentendo lavorazioni a macchina non presidiata.

• CN PLUS con pannello touch screen che, in aggiunta a quanto descritto per l’unità DIASTEP, permette la memorizzazione di più pezzi, la diamantatura lineare e interpolata sulla tavola per l’utilizzo di mole con profili parametrici, lavorazioni multipiano e di spallamenti sull’asse Y. • CNC basato sull’unità di controllo SIEMENS SINUMERIK 840D SL. Grazie ad una esperienza più che ventennale nel campo della rettifica in piano, lo sviluppo software Delta ha realizzato una interfaccia uomo-macchina semplice e intuitiva ma nello stesso tempo potente e completa. Numerose sono le possibilità messe a disposizione dell’operatore, si segnalano in particolare: diamantatura a bordo tavola con uno o più diamanti oppure con disco diamantato; CAD-CAM integrato per la generazione e simulazione dinamica di profili con ottimizzazione del percorso dell’utensile sia per la mola che per il piano di lavoro.

I parametri relativi ai pezzi lavorati e alle mole utilizzate possono essere salvati nel hard disk del controllo in un file nominativo e richiamati secondo necessità. Inoltre possono essere chiamati in sequenza un numero illimitato di cicli di lavorazione di pezzi.

Sia il CN che il CNC sono conformi agli standard Industry 4.0; prevista quindi interconnessione ed abilitazione service da remoto.

La precisione e l’affidabilità che caratterizzano le rettificatrici a montante mobile DELTA unitamente ad una esperienza di oltre 65 hanno permesso all’azienda di affermarsi e consolidare la propria presenza sul mercato nazionale ed internazionale. L’impiego delle più moderne tecnologie, la continua ricerca e la costante innovazione hanno consentito la realizzazione di una vasta gamma di macchine impiegate, nel caso della serie Mini e Maxi, nella costruzione di stampi trancia e stampi per materie plastiche nell’industria degli elettrodomestici, automotive, biomedicale ecc. Molto interessante l’impiego nell’industria di produzione di lame per presse piegatrici. La serie Rotax invece viene utilizzata principalmente nell’industria di produzione di lame circolari, di valvole per oleodotti oltre che nell’industria di cuscinetti, ingranaggi ecc.

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

DMG MORI

RETTIFICA

ULTRASONIC

PER ADVANCED MATERIALS FORZE DI PROCESSO RIDOTTE PER UNA MAGGIORE PRODUTTIVITÀ

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Le esigenze produttive di pezzi realizzati in advanced materials sono caratterizzate da un elevato orientamento settoriale. I tempi di lavorazione ridotti e la conseguente elevata produttività sono elementi imprescindibili per la maggior parte delle aziende. Ed è proprio questo il vantaggio competitivo della tecnologia ULTRASONIC, grazie alla quale DMG MORI offre un processo unico per la lavorazione di geometrie complesse in materiali hightech, duri e abrasivi, come ad esempio, ceramica tecnica, vetro, corindone o materiali compositi per l’industria ottica, dei semi-conduttori, dell’orologeria e della meccanica di precisione, per la costruzione di stampi e di componenti in ceramica ad elevate prestazioni. L’intelligente sovrapposizione cinematica della rotazione dell‘utensile con un‘oscillazione aggiuntiva in direzione longitudinale (effetto piezoelettrico) provoca una riduzione delle forze di processo fino a 50% rispetto alla lavorazione tradizionale, consentendo, a seconda delle caratteristiche del pezzo, avanzamenti e profondità di taglio più elevati, una vita utile prolungata degli utensili o superfici notevolmente migliorate con valori di Ra < 0,1 mm, in quanto si riduce al minimo la profondità delle microfessurazioni (Sub Surface Damages) in materiali duri e fragili. ULTRASONIC 3rd generation garantisce che i vantaggi della lavorazione ULTRASONIC possano essere utilizzati anche con utensili di lavorazione non ottimali. “Grazie agli algoritmi intelligenti e al migliorato monitoraggio della frequenza – spiega Giuseppe Piras, Product Manager di DMG MORI nel corso del webinar “Rettifica ULTRASONIC per advanced materials” dello scorso aprile, nel 2021 la tecnologia ULTRASONIC sarà più performante che mai.

Questa tecnologia permette di fare un ulteriore passo avanti quando le tecnologie tradizionali di rettifica e fresatura raggiungono i propri limiti. Quando occorre lavorare geometrie complesse del pezzo in advanced materials, laddove la lavorazione con utensili classici e strategie di fresatura convenzionali hanno un funzionamento limitato, entra in gioco DMG MORI ULTRASONIC | LASERTEC con le innovative macchine ibride ad ultrasuoni con rettifica e fresa in un’unica macchina”. Questa tecnologia nasce negli anni ‘80 quando si scoprì che un processo di rettifica tradizionale, soprattutto nei processi di foratura, può essere realizzato molto più velocemente se viene utilizzata una vibrazione assiale ad alta frequenza in aggiunta alla rotazione dell’utensile di rettifica a diamante.

delle macchine, sono sviluppati internamente nello stabilimento di Stipshausen. Gli attuatori sono disponibili con interfaccia HSK-E32, HSK-E40, HSK-A63 e HSK-A100.

Nel trapano a percussione, la vibrazione aggiunta dell’utensile rotante riduce notevolmente le forze di processo durante la foratura, facilitandone l’esecuzione. Sulle macchine utensili la forza utilizzata nel processo di lavorazione può essere misurata in modo molto preciso mediante piastre di misurazione di forza alloggiate nella macchina stessa. ULTRASONIC riduce le forze di processo fino al 50% rispetto al processo di rettifica tradizionale, offrendo numerosi vantaggi in quanto forze ridotte consentono di aumentare l’avanzamento e la profondità di taglio, aumentando la produttività. Ulteriori vantaggi di ULTRASONIC Grinding consistono in volumi più elevati di asportazione truciolo per unità di tempo, eccellente qualità delle superfici con valori di Ra <0,1 µm, possibilità di realizzare anime sottili con spessore <0,5 mm, riduzione del danno superficiale sul pezzo, vita utensile prolungata e riduzione della temperatura degli utensili, eliminazione efficace delle particelle dall’area di azione e riduzione della delaminazione di materiali compositi. Un valore aggiunto nell’efficiente lavorazione e formatura di ceramica sinterizzata o ceramica tecnica HIP (ad esempio, Si3N4, SiC, hipZr-O2, vedi box).

I vantaggi per il cliente consistono nella produzione di geometrie pezzo complesse in un unico serraggio con una produttività più elevata rispetto al processo di rettifica tradizionale grazie a alla macchina

Come funziona la tecnologia ULTRASONIC Il funzionamento di ULTRASONIC è molto simile a quello di un trapano a percussione. Con ULTRASONIC si genera un processo di rettifica in cui alla rotazione convenzionale dell’utensile si sovrappone un’oscillazione aggiuntiva in direzione assiale, mediante attacco attuatore ULTRASONIC HSK. Questo attuatore è dotato di elementi piezoelettrici che vibrano ad una determinata ampiezza con trasmissione di energia induttiva esente da usura, cioè senza contatto diretto dal segmento trasmittente all’attuatore. In funzione delle dimensioni dell’attuatore, gli utensili girano fino a 42.000 giri/ minuto. Allo stesso tempo, oscillano con una frequenza di risonanza individuale tra 20 e 50 kilohertz ed ampiezza fino a 15 micron. Data l’elevata frequenza e la bassa ampiezza l’effetto ULTRASONIC non è percepibile quando l’utensile è in lavorazione. Sia l’attuatore che il generatore ULTRASONIC, entrambi componenti principali

ULTRASONIC 50 linear

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

I materiali e le applicazioni VETRI OTTICI/ZERODUR I vetri ottici richiedono numerose fasi di lavorazione, che spaziano dalla rettifica della geometria fino alla lucidatura finale delle superfici. Grazie alla tecnologia ULTRASONIC è possibile, da un lato, accorciare i tempi di lavorazione di rettifica e, dall’altro, ridurre notevolmente i dispendiosi processi di finitura delle superfici. Fattore decisivo per la profondità di lucidatura richiesta non è la rugosità superficiale media (Ra), bensì la profondità delle singole microcricche (SSD). La lavorazione di rettifica con ULTRASONIC permette la riduzione fino al 40% dei danni profondi, contribuendo quindi alla realizzazione di un processo complessivamente più efficiente e ad una maggiore fedeltà di profilo.

Materiali: vetro ottico, vetro di quarzo, vetroceramica, corindone, zaffiro, Zerodur.

Esempi di applicazione: lenti, lenti rod lens, supporti per specchio, componenti tecnologici con ponti stretti, asole, cave, tasche, sfere.

CERAMICA AD ALTEPRESTAZIONI La necessità di lavorare materiali ceramici ad alte prestazioni, come ad esempio il carburo di silicio (SiC), il nitrato di silicio (Si3N4) o l’ossido di zirconio HIP (hip-ZrO2), nonché la richiesta di forme geometriche sempre più complesse, spingono le aziende ad adottare tecniche di lavorazione altamente performanti e, soprattutto, convenienti dal punto di vista economico. E proprio dinnanzi a tali necessità, la tecnologia ULTRASONIC convince la clientela con i suoi innumerevoli vantaggi distintivi.

Materiali: nitruro/carburo di silicio, materiali compositi (ad esempio CMC = compositi a matrice ceramica).

Esempi applicativi: Casing, pezzi soggetti a usura, raccorderia, pale aerospaziali, filiere/anelli di filiera, ruote a pale, mole cilindriche, anelli di tenuta, alloggiamenti, protesi dentarie ed altre protesi, impianti, componenti medicali.

METALLO DURO Dove i materiali tradizionali si scontrano con i propri limiti, dove bisogna fare i conti con enormi sollecitazioni dovute a sostanze chimiche, temperature elevate, forze di frizione o anche elettricità, qui trovano impiego gli advanced materials, resistenti ed esenti da usura. Se la richiesta è eccellenza di contorni, materiali e superfici lavorate, la soluzione ideale è la serie di macchine ULTRASONIC, sinonimo di qualità e costi di produzione contenuti, per realizzare in tempi ridotti anche le forme più complesse con lavorazioni di rettifica e foratura.

Materiali: Metallo duro.

Esempi applicativi: Punzoni per coniatura e stampi per pressa, corpi base di utensili con sedi di placchette, stampi di imbutitura, matrici, elementi guida, raccorderia.

ULTRASONIC 20 linear

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a 5 assi con ULTRASONIC. Nel processo di ULTRASONIC grinding, gli utensili diamantati conservano la loro affilatura e fedeltà di profilo per un tempo significativamente più lungo grazie all’effetto autoaffilante, le forze di processo sono ridotte fino al 50 %, portando ad un aumento della produttività fino al 200%.

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La perfezione non esiste?

Integrazione della tecnologia ULTRASONIC I sistemi di controllo e regolazione intelligente sono oggi assolutamente necessari ai fini di garantire elevate prestazioni con la massima efficienza di processo, precisione assoluta del pezzo e grande semplicità d’uso. E proprio per sfruttare al meglio i vantaggi della lavorazione con la tecnologia ULTRASONIC, il generatore è stato perfettamente concepito per analizzare e mantenere in automatico una frequenza di lavoro ottimale degli utensili: tutto in tempo reale. Questa soluzione intelligente in continua evoluzione è ora disponibile nella terza generazione. Dal 2001, l’azienda SAUER rappresenta il comparto delle advanced technologies di DMG MORIed è da sempre sinonimo di forza innovatrice, avanguardia tecnologica, nonché know-how ed expertise ai massimi livelli nella lavorazione ad alta redditività di advanced materials. Grazie ad una linea completa di prodotti ULTRASONIC, questa tecnologia innovativa offre macchine per pressoché tutti i principali settori, tutti gli ambiti applicativi e tutte le dimensioni pezzo, consentendo, al contempo, di lavorare un’ampia gamma di materiali che non teme concorrenza. Pressoché tutte le macchine nuove del portafoglio DMG MORI equipaggiate con mandrini con interfaccia HSK e dotate di controllo SIEMENS possono essere dotate di questa integrazione tecnologica ad elevata flessibilità.

ULTRASONIC 3rd Generation comporta una serie di vantaggi, tra i quali, il PERFORMANCE MONITOR in tempo reale grazie al quale visualizza con la massima semplicità l’adeguatezza dell’utensile utilizzato per la lavorazione ULTRASONIC, valori di ampiezza costanti nel processo a garanzia della riproducibilità del pezzo, il riconoscimento automatico della frequenza di lavoro e l’ottimizzazione delle apparecchiature hardware di rilevamento del segnale, per l’eliminazione di eventuali errori di misurazione dovuti a problemi di segnale. Grazie ad un algoritmo intelligente è possibile la determinazione del miglior punto di lavoro, una migliore regolazione della frequenza e correzione simultanea della potenza in tempo reale per una stabilità di processo significativamente più elevata, la differenziazione e regolazione automatica dei parametri di controllo in base alle condizioni di risonanza, un ciclo di regolazione ad alte prestazioni per l’ottimizzazione degli avanzamenti in base alle variabili di misurazione ULTRASONIC, la documentazione automatica dei parametri ideali degli utensili ULTRASONIC nella tabella degli utensili. Inoltre, la tecnologia di terza generazione ULTRASONIC offre massima trasparenza di processo, in quanto gli utensili in uso sono idonei per lavorare con effetto ULTRASONIC. Questo permette di identificare utensili non ottimali. La terza generazione è inoltre del tutto compatibile con gli attuatori ULTRASONIC di 2nd generation. Tutte le funzioni sono disponibili e facilmente programmabili tramite il controllo CNC della macchina, grazie all’interfaccia CELOS in linea con le esigenze dell’industria 4.0.

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I FFG - GRINDING TECHNOLOGY

RETTIFICATRICI ALL’AVANGUARDIA PER

RISULTATI PERFETTI

M

MORARA MT-ID, LA SOLUZIONE OTTIMALE PER TUTTI I RETTIFICATORI CHE FANNO DELL’ALTA PRODUTTIVITÀ E DELL’EFFICIENZA OPERATIVA IL LORO PUNTO DI FORZA

Morara si lega ai marchi Meccanodora e Tacchella con la fondazione della società Grinding Technology nel 2017, ma opera come costruttore di punta nel settore delle rettificatrici cilindriche esterne e interne già dal 1919 e vanta importanti clienti provenienti dal settore dell’industria aeronautica e ferroviaria.

Gli ultimi cento anni hanno testimoniato la nascita e lo sviluppo dei prodotti marchiati Morara, dalla trasmissione meccanica dei moti alla trasmissione oleodinamica, governata da complessi sistemi di controllo dei flussi per arrivare alle macchine asservite da CNC inserendo parallelamente controlli elettronici “in process” per alte produzioni, in grado di condurre in modo automatico il ciclo di lavorazione e di ottimizzare il processo produttivo. L’obbiettivo ero quello di realizzare macchine precise, veloci, di facile utilizzo e in grado di affrontare profili molto differenti tra loro, mantenendo come obiettivo primario quello della rispondenza geometrica e dimensionale nel prodotto finito insieme al raggiungimento di margini di guadagno maggiori con costi di produzione più bassi. Per questo motivo, evitare di spostare un pezzo tra più macchine significava avere migliore qualità superficiale, miglior concentricità tra i diametri lavorati, minori spazi occupati in officina, minor numero di manipolazioni, riduzione dei costi, della logistica e della relativa automazione. Da questo contesto evolutivo vengono concepiti nuovi prodotti che semplificano i processi di installazione presso il cliente e di successiva manutenzione. Nascono così modelli con possibilità di configurazione plurimandrino e diversi livelli di allestimento per le svariate modalità di rettifica a cui sono destinate. Ne è un esempio il modello MORARA MT-ID prodotto da GRINDING TECHNOLOGY.

MORARA MT- ID: la rettificatrice cilindrica interna da alta produzione Le rettificatrici cilindriche per interni MORARA MT-ID (disponibili anche in configurazione plurimandrino) ad asse orizzontale, disponibili nei modelli MT-ID 250 e MT-ID 500, sono la soluzione ideale per 46

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la rettifica di diametri e profili interni, e montano cuscinetti ad alta precisione fori e facce in una sola presa pezzo. ibridi ceramici per mole convenzionali o Queste macchine sono in grado di CBN. eseguire la rettifica cilindrica e conica con Dotata di numerosi optional di la possibilità di utilizzare mole diverse personalizzazione, può essere allestita sullo stesso pezzo, per questa ragione si con testa porta pezzo rotante asse B1 per distinguono per una notevole velocità l’esecuzione di profili e raggiature interne. delle operazioni e per l’ottenimento di La macchina è dotata di software una finitura perfetta. integrato Tool Operator Package (TOP) La struttura monoblocco del dedicato che conduce l’operatore passo basamento in fusione stabilizzata e dopo passo nell’intera gestione della nervata di ghisa (disponibile anche macchina, facilmente e nel rispetto delle in granito), con canali periferici di normative di sicurezza. Permette di gestire circolazione del liquido refrigerante, è sviluppata con le più moderne con facilità cicli automatici di rettifica, sgrossatura, semi-finitura, tecnologie di modellazione parametrica 3D e analisi FEM e garantisce finitura e spegnifiamma durante cicli a tuffo e pendolati. Sempre la massima rigidità e precisione nel tempo. mediante la nostra interfaccia uomo-macchina l’operatore può La testa porta pezzo è orientabile manualmente o con asse B1 impostare, tramite procedure guidate, tutte le operazioni da eseguire opzionale, con capacità di supportare pesi a sbalzo fino a 250 kg. per la messa a punto. Recentemente, è stata prodotta per un cliente La torretta universale torque (asse B) può ospitare fino a quattro una versione speciale di questo tipo di macchina per la massima elettromandrini, mentre il gruppo portamola è posto su carro a riduzione del tempo di cambio pezzo, con sistema di caricamento croce frontale. L’asse B permette posizionamenti continui da 0° a automatico integrato e stazione di controllo Post Process. In questa 270° con una precisione di configurazione speciale sono riposizionamento assoluta. presenti due teste porta pezzo MT-ID 500 Distanza tra testa porta pezzo e mandrino da interni: La macchina dispone di affiancate: la mola lavora 400-900 mm elettromandrini di ultima alternativamente sulla testa Massima lunghezza pezzo: 500 mm generazione, con controllo porta pezzo 1 e successivamente, Portata: fino a 250 kg a 100 mm dal naso mandrino costante di temperatura e mentre il caricatore cambia il Diametro massimo in rotazione: fino a 500 mm potenza durante la lavorazione, pezzo, sulla testa porta pezzo 2.

DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I GHIRINGHELLI

DA CONVENZIONALE AD

ALTA VELOCITÀ

CON LA NUOVA RETTIFICATRICE SENZA CENTRI APG-S HS DI GHIRINGHELLI, LA RETTIFICA PASSA DA CONVENZIONALE AD ALTA VELOCITÀ DI TAGLIO

Sulla nuova APG-S HS possono essere montate mole fino a 500 mm di diametro per 250 mm in larghezza operanti a 120 m/s.

La nuova APG-S HS ad alta velocità di Rettificatrici Ghiringhelli permette all’utilizzatore di accedere ad un segmento tecnologico di livello superiore.

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Le rettificatrici possono essere dotate di sistemi automatici di alimentazione pezzi e sistemi di misurazione post-process retro azionati dalla macchina.

N

Nella gamma prodotti di Rettificatrici Ghiringhelli S.p.A. è di rilievo tecnologico una particolare configurazione macchina, nata a completamento della gamma APG (acronimo di Alta Precisione Ghiringhelli) progettata per l’impiego ottimale del processo di rettificatura senza centri in alta velocità di taglio, fino a 120 m/s con mole al CBN, per aziende e industrie con esigenze di medio o grandi volumi produttivi. “Le nostre rettificatrici senza centri, - interviene Patrizia Ghiringhelli, Joint Managing Director di Rettificatrici Ghiringhelli -, nascono personalizzate sul “tema tecnico” del cliente, con una casistica ampia e variegata di pezzi e problematiche produttive da risolvere. In questo contesto, il processo di rettifica in alta velocità di taglio trova innumerevoli campi di applicazione dove l’investimento in macchinari adeguati al suo uso può risultare estremamente conveniente, altre volte meno. Fino a non molto tempo fa, il mercato dimostrava nei confronti delle lavorazioni in alta velocità un certo scetticismo. Oggi, l’approccio a questa tecnologia è ben diverso, essendo ormai nota e quindi maggiormente collaudata e affidabile. Da queste analisi, abbiamo ritenuto giusto il tempo di renderla disponibile anche noi.

Questa nuova conformazione macchina nasce a completamento della attuale gamma APG, ampliando l’offerta di soluzioni di rettificatura senza centri Le soluzioni moderne e tecnologicamente di rettificatura Ghiringhelli, si all’avanguardia.” prestano per numerosi “temi Sulla nuova macchina, tecnici chiave” denominata APG-S HS, la testa in diversi settori d’impiego, come i portamola operatrice dispone di sistemi ad iniezione un elettromandrino su cuscinetti per l’automotive. in classe extraprecisa azionato da motore asincrono coassiale integrato con potenza di 55 kW, coppia di 240 Nm e raffreddato a liquido in circuito autonomo. Possono essere montate mole fino a 500 mm di diametro per 250 mm in larghezza operanti ad una velocità periferica fino a 120 m/s. L’equilibratura mola, automatica e integrata al mandrino, dispone di sensoristica di rotazione integrata, di emissione acustica AE per contatto mola-pezzo e mola-diamante e permette una pre-equilibratura mola tramite procedura guidata. I tecnici Ghiringhelli hanno inoltre progettato l’impianto di lubrorefrigerazione con particolare dettaglio agli ugelli di adduzione del liquido in zona mola-pezzo. La testa portamola conduttrice con mandrino su cuscinetti extraprecisi, monta mole di Ø 305 mm x L 250 mm per una coppia di 11 Nm. La testa portamola conduttrice ha la possibilità di essere inclinata di +/- 5°. La ravvivatura della mola operatrice è da CN con gruppo ortogonale di diamantatura (assi X/Y), così come per la mola conduttrice (assi X1/Y1). La dinamica macchina si sviluppa con 6 assi di base controllati da CN e tutta l’architettura poggia su un solido basamento in quarzo sintetico, 100% riciclabile, progettato a CAD 3D e ingegnerizzato FEM. L’illuminazione della zona lavoro e le segnalazioni

luminose sono a LED. In questa configurazione, la macchina ha la capacità di rettificare pezzi da Ø 1,5 a 70 mm. Il CNC prevede un Siemens 840D SL e, in opzione, la nuovissima unità di governo nativa digitale Sinumerik-One, che consente la creazione di un gemello digitale Siemens (Digital Twin).

La nuova APG-S HS adotta l’innovativo protocollo di comunicazione Siemens IO-Link.

Il CNC Siemens 840D SL (Sinumerik-One in opzione), integra l’esclusiva piattaforma software HMI di proprietà Ghiringhelli e tutte le funzionalità software, inclusa l’automazione con sistemi di carico/ scarico a portale o tramite robot antropomorfo, sono unite a quelle della macchina caratterizzate da diagnostica, librerie mole-profili, programmazione cicli e istruzioni, calcoli statistici per correzione quote

in ciclo, controllo remoto, telediagnosi, manutenzione programmata o predittiva, nonché funzioni di sicurezza che adempiono al Performance Level PL secondo DIN EN ISO 13849-1 e il Safety Integrity Level SIL 2 secondo DIN EN 61508. “La conformazione ad alta velocità mola, - conclude Patrizia Ghiringhelli -, non è solo disponibile per nuove forniture ma anche a coloro che già dispongono di una rettificatrice senza centri APG convenzionale e vogliono valutare con noi l’eventuale trasformazione. Questa grande opportunità è resa possibile grazie all’attenta progettazione sviluppata secondo i nostri principi di modularità e standardizzazione che adottiamo su tutte le nostre creazioni.”

Una potenzialità che offre all’utilizzatore il passaggio ad un segmento tecnologico di livello superiore. La nuova APG-S HS permette una elevata personalizzazione per soluzioni di rettificatura ad altissima precisione e “chiavi in mano”. Si presta per numerosi settori d’impiego quali automotive, ciclo/motociclo, aerospace, elettroutensili/utensileria, cuscinetti, motori elettrici, tessile e meccanica di precisione.

DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

LA RETTIFICATRICE UNIVERSALE ESTERNI/INTERNI GIORIA CON TORRETTA A

MOLE MULTIPLE GIORIA

L’

PRESENTI SUL MERCATO DA OLTRE 50 ANNI, LE RETTIFICATRICI CILINDRICHE GIORIA SONO RINOMATE ED APPREZZATE PER LA LORO PRECISIONE, QUALITÀ, SOLIDITÀ ED AFFIDABILITÀ L’esperienza acquisita con la fornitura di macchine per i settori industriali più disparati e la sinergia creata negli anni con la propria fonderia consentono all’azienda di Lonate Pozzolo, in provincia di Varese, di progettare e costruire rettificatrici altamente personalizzate, anche in co-design con i clienti soddisfacendo le esigenze più specifiche. Fin dal 1962, anno in cui è stata fondata l’azienda, l’accurata costruzione, l’impiego dei migliori materiali e componenti, gli scrupolosi controlli in ogni fase della produzione sono prerogativa e garanzia di qualità e durata negli anni di ogni singola macchina.

L’avveniristica rettificatrice presentata in questo articolo, è il risultato di una sfida che ha portato alla realizzazione di una macchina unica. La rettificatrice universale GIORIA a mola mobile esterni/interni modello R/162 – 3000 CNC nasce infatti da una richiesta esigente da parte

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di un costruttore di macchine da stampa per imballaggio inerente la progettazione e la costruzione di una rettificatrice cilindrica universale pesante per la rettifica esterna, interna, cilindrica e conica di cilindri da stampa e fustellatura.

Il valore aggiunto della configurazione a mola mobile La prima rettificatrice GIORIA a mola mobile è stata installata nel 1980 e tuttora lavora per la soddisfazione del cliente. L’ingombro in lunghezza di una macchina a mola mobile è praticamente dimezzato rispetto alle equivalenti versioni a tavola mobile. La forma scatolare del bancale garantisce rigidità e stabilità maggiori rispetto alle macchine a tavola mobile. Nelle rettificatrici a mola mobile la massa in movimento, la testa porta mola, è costante per ciascun modello e non

dimensionale dei cilindri rettificati con riferimento a cilindricità, angolo del cono e ortogonalità degli spallamenti.

Infine, non da ultimo, abbreviare i tempi di lavorazione riducendo il numero di attrezzaggi.

Caratteristiche della R/162 – 3000 CNC

La rettificatrice universale GIORIA a mola mobile esterni/interni modello R/162 – 3000 CNC viene utilizzata per la rettifica dei cilindri da stampa e fustellatura e degli anelli laterali impiegati in macchine per stampa di imballaggi.

Lavorazione: diametri cilindrici e conici esterni e interni, profili di taglio di cilindri fustellatori, spallamenti.

Distanza punte: 3000 mm Massimo diametro esterno rettificabile: 800 mm Minimo e massimo diametro rettificabile interno: 90/560 mm Portata tra le punte: 4000 kg.

La rettificatrice è equipaggiata con tre mole su torretta orientabile in continuo con encoder assoluto per codifica della posizione angolare.

Mole su torretta: 1. mola per esterni 915 x 100 x 304.8 mm 2. mola per esterni 600 x 30 x 304.8 mm 3. mola per interni 300 x 50 mm intercambiabile con mola 70 x 30 mm Sensore acustico per taglio in aria su tutte le mole e sul diamantatore a rullo Bilanciatore automatico e dinamico delle due mole per esterni CNC Siemens Sinumerik 840D sl Software operativo: GIORIA HMI Encoder lineari e rotativi: Heidenhain Assi CNC Z movimento longitudinale carro mola X avanzamento trasversale slitta porta mola B posizionamento angolare torretta in continuo con encoder 36000 impulsi S1 mandrino mola per esterni 1 S2 mandrino mola per esterni 2 S3 mandrino mola per interni S4 mandrino porta pezzo

è influenzata a livello progettuale e costruttivo dal peso del pezzo che rappresenta una variabile considerevole.

La struttura della macchina Il bancale e tutti i gruppi sono in ghisa, opportunamente dimensionata e nervata. La richiesta di flessibilità ed efficienza ricevuta dal cliente è stata soddisfatta equipaggiando la macchina con una torretta a tre mole, montata sulla slitta trasversale della macchina.

La torretta è azionata da una tavola girevole con bloccaggi idraulici a posizione raggiunta ed è posizionata in continuo tramite Asse B per portare ciascuna delle tre mole in posizione di lavoro. Mediante l’asse B è possibile inoltre la lavorazione conica esterna ed interna oppure la rettifica di diametri e spallamenti con tuffo obliquo. La macchina è munita di testa porta pezzo con mandrino fisso o girevole, dotata di diamantatore a rullo con elettromandrino per migliorare la precisione e la costanza del processo di ravvivatura e sagomatura delle mole. La contropunta è equipaggiata con cannotto rotante e bloccaggi idraulici alla tavola per consentire attrezzaggi molto veloci. Il mantenimento dell’allineamento delle punte è garantito dal profilo prismatico della guida tavola. Eventuali disallineamenti sono corretti regolando micrometricamente la parte superiore della contropunta o mediante una specifica funzione di interpolazione disponibile nel CNC.

Dall’idea alla prova dei fatti Il collaudo della macchina è stato condotto su di un pezzo di prova pesante 3600 kg e lungo 2500 mm, appositamente preparato dal cliente. La tavola del cilindro di prova, i terminali e gli spallamenti sono stati rettificati in un’unica sequenza di lavoro automatica ininterrotta. Con estrema soddisfazione del cliente, su tutti i diametri rettificati è stata raggiunta la tolleranza di cilindricità massima di 0,005 mm. L’esito positivo del collaudo è stato comprovato da un’ispezione metrologica esterna mediante una macchina di misura a coordinate. A questo riguardo, la scelta del cliente di fornire un pezzo di collaudo con peso prossimo ai limiti di targa della macchina non è di certo un dettaglio trascurabile.

CNC e interfaccia HMI La personalizzazione spinta di questa macchina si rileva non soltanto nella bontà ed efficienza delle soluzioni progettuali meccaniche, ma anche nell’architettura aperta e flessibile del software GIORIA HMI sviluppato dai nostri programmatori sulla piattaforma del CNC Siemens Sinumerik 840D sl. Partendo dalla pagina base del software GIORIA HMI i cicli di azzeramento per gli attrezzaggi, i programmi pezzo e ogni altro ciclo necessario al funzionamento della macchina sono facilmente a portata di mano dell’operatore.

Portafoglio prodotti GIORIA

Le specifiche e i dati tecnici contenuti nel presente articolo sono peculiari del modello descritto. Per richieste differenti, si richiamano le seguenti capacità disponibili con il catalogo di rettificatrici GIORIA. Distanza punte da 1000 a 10000 mm.

Diametro rettificabile fino a 2000 mm.

Portata tra le punta da 300 a 40000 kg.

Maggiori informazioni disponibili al sito www.gioria.com. Per maggiori dettagli su questo articolo o informazioni sul nostro catalogo di rettificatrici è possibile scrivere a info@gioria.com.

Concezione veramente universale Sono molteplici i fattori che hanno spinto il cliente ad investire in una nuova macchina. Tra questi, l’aumento delle capacità di rettifica per soddisfare l’incremento delle dimensioni delle rotative da stampa per imballaggi e dei relativi cilindri e l’esigenza di migliorare la precisione M &A | GIUGNO/LUGLIO 2021

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

Centro multitasking SORALUCE mod. TA-M

SORALUCE

FRESATURA, TORNITURA E RETTIFICA IN UN’UNICA MACCHINA: LE SOLUZIONI

MULTITASKINGSORALUCE LE NUMEROSE SOLUZIONI MULTITASKING PROPOSTE DA SORALUCE SONO IN GRADO DI REALIZZARE OPERAZIONI DI FRESATURA, TORNITURA E RETTIFICA SU PEZZI DI DIFFERENTI DIMENSIONI E FORME CON GRANDE EFFICIENZA E PRECISIONE

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L

Le soluzioni multitasking Soraluce permettono di effettuare differenti operazioni di lavorazione con un’unica macchina e di ridurre tempi ciclo e costi, aumentando nel contempo il livello di efficienza dei processi di lavorazione. Le piccole e medie realtà del panorama industriale italiano hanno già da qualche anno evidenziato la necessità di rinnovare il proprio parco macchine, talvolta obsoleto e con impianti aventi una media di circa 15 anni di vita, sostituendole con soluzioni innovative che le rendano sempre più competitive, consentano la riorganizzazione della propria struttura interna e permettano di massimizzare la loro capacità produttiva. Il concetto di multitasking sviluppato da Soraluce, che può essere integrato in tutta la gamma di macchine sviluppate dalla stessa, presenta diversi vantaggi: riduzione dei tempi di carico e scarico e allineamento dei pezzi, esecuzione delle differenti lavorazioni in un’unica macchina, ecc.

In questo contesto, Soraluce ha riformulato il concetto di multitasking, tradizionalmente associato all’integrazione in un’unica macchina di processi di tornitura e fresatura, grazie allo sviluppo di tecnologie avanzate che permettono di incorporare anche i processi di rettifica. Questa operazione costituisce la fase che richiede maggior precisione e permette di concludere lavorazioni di pezzi industriali ad alto valore aggiunto.

La scelta di un sistema multitasking permette di ridurre l’investimento nel numero di attrezzature, riduce lo spazio necessario per l’impianto e il numero di operatori richiesti. Allo stesso tempo, i sistemi multitasking sono versatili, compatti, presentano una grande flessibilità, migliorano l’efficienza del

processo e rendono possibile la produzione di piccoli lotti in modo efficiente.

“Queste soluzioni permettono di ridurre la quantità di fermi macchina e il tempo richiesto per la preparazione dei pezzi.

Inoltre minimizza i tempi ciclo e il rischio di errori, rispondendo appieno ai requisiti di versatilità, produttività ed efficienza propri del concetto “multitasking”, ha sottolineato Silvia Alducci, Vice Presidente di Soraluce Italia.

I centri multitasking SORALUCE vanno dai centri di fresatura SORALUCE modello TA-M e TR-M, alle fresatrici e alesatrici a montante mobile della serie F, fino alle macchine a portale gantry della serie P. Nei diversi settori merceologici, al fine di aumentare la produttività è stata evidenziata la necessità di realizzare componenti in un unico piazzamento del pezzo.

Per rispondere a questa esigenza SORALUCE ha sviluppato numerose macchine utensili atte alla fresatura/tornitura/rettifica pensate per clienti attivi in differenti settori: beni strumentali, meccanica generale, energia, stampi, ferroviario. Più che mai oggi i clienti hanno la necessità di lavorare rapidamente, riducendo i costi di manutenzione e di attrezzaggio e incrementando le tipologie di operazioni effettuabili in un’unica macchina.

Flessibilità e precisione Le macchine sono realizzate con una struttura interamente in ghisa e adottano guide lineari a ricircolo di rulli, elementi che garantiscono rigidità dinamica ed elevata precisione volumetrica.

La scelta legata all’impiego di una struttura in ghisa è legata

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DOSSIER R E T T I F I C AT R I C I

ALL in ONE premiato con il Ringier Technology Innovation Award 2020 Metalworking Industry

A fine agosto 2020 si sono tenuti a Shanghai il Summit High Efficiency Processing e Advanced Manufacturing Technology Development 2020 e il Ringier Technology Innovation Awards 2020, ospitati dalla Shanghai Mechanical Engineering Society e Ringier Trade Media. Premiato con diversi illustri premi in Europa, il Centro di lavoro multitasking SORALUCE - Tornitura / Alesatura / Fresatura / Rettifica (ALL in ONE) - è stato molto apprezzato dagli esperti cinesi e premiato con il Ringier Technology Innovation Award 2020 - Metalworking Industry quale riconoscimento delle avanzate e complesse funzioni del centro multitasking, della testa multitasking sviluppata da SORALUCE e della tecnologia di smorzamento attivo delle vibrazioni Dynamics Active Stabilizer Plus (DAS +) (brevetto SORALUCE n. EP 3 017 911).

al fatto che quest’ultima soluzione non risente di tensioni interne che si generano invece nelle strutture elettrosaldate, un fattore che su macchine di medio-grandi dimensioni può alterare considerevolmente la geometria dell’impianto provocando errori geometrici sul componente. Inoltre, la ghisa presenta un elevato coefficiente di assorbimento delle vibrazioni e consente quindi all’utensile di lavorare nelle migliori condizioni, con un conseguente aumento della vita dell’utensile e della qualità della finitura del pezzo. Il sistema delle guide lineari a ricircolo di rulli combinate con pattini smorzatori è importante e garantisce elevata dinamica, rigidità e precisione nelle lavorazioni, ottenendo così una eccellente produttività, riducendo i costi di manutenzione al minimo.

Quindi, estrema rapidità nelle lavorazioni senza rinunciare alla precisione e alla produttività. Flessibilità dunque è la parola d’ordine per le macchine multitasking SORALUCE le quali permettono di effettuare diverse lavorazioni, tra cui operazioni di fresatura, tornitura, alesatura, foratura, maschiatura e rettifica in un’unica macchina ed in un unico piazzamento.

Ciò è oggi possibile con efficienza e precisione per pezzi di differenti dimensioni e forme.

Le macchine possono infatti eseguire anche operazioni di rettifica incorporando cicli specifici per facilitare la programmazione delle diverse operazioni. Inoltre possono anche essere dotate di specifici sistemi di raffreddamento e filtraggio per garantire una finitura superficiale ottimale del pezzo.

L’ampia offerta SORALUCE include una serie completa di dispositivi multitasking progettati in-house come teste, tavole e cicli personalizzati, che garantiscono una elevata capacità di asportazione e una maggiore funzionalità. Le opzioni multitasking permettono di lavorare in un unico piazzamento componenti complessi e pesanti che presentano forme differenti di medie e grandi dimensioni con risultati di lavorazione ottimali. Le soluzioni SORALUCE permettono 54

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di ridurre la quantità di fermi macchina necessari e il tempo richiesto per la preparazione dei pezzi. Oltretutto minimizzano i tempi ciclo e il rischio di errori, rispondendo appieno ai requisiti di versatilità, produttività ed efficienza del concetto “multitasking”.

SORALUCE Advanced Technology SORALUCE offre agli utenti tutta la tecnologia sviluppata dall´azienda per aumentare precisione e produttività, come Chip Breaker, Adaptive Control, Accura Heads e il suo rivoluzionario sistema DAS +, un aggiornamento dell´attuale sistema DAS®, che include più funzioni per aumentare la capacità di lavorazione delle nostre macchine. DAS + include il monitoraggio del livello di vibrazione, il rilevamento delle vibrazioni e due diverse strategie extra per sopprimere le vibrazioni: le nuove funzioni di sincronizzazione della velocità del mandrino e della variazione della velocità del mandrino. Questa nuova funzione monitora il processo di lavorazione ed esegue un algoritmo interno che cerca le migliori condizioni di taglio per aumentare la stabilità di una particolare operazione. In caso di instabilità, l´algoritmo considera la frequenza di vibrazione e di eccitazione generata dal mandrino e seleziona la migliore strategia per superare il problema, attivando automaticamente il sistema DAS +, selezionando la velocità del mandrino ottimale in cui la vibrazione viene soppressa o introducendo un´oscillazione armonica continua nel mandrino durante il processo di lavorazione. La macchina diventa un’assistente per l´operatore che può concentrarsi sulla massimizzazione dell´uso delle capacità della macchina. DAS + rende la macchina più intelligente e aumenta la produttività e la robustezza del processo, riducendo i tempi di ciclo, la maggiore durata dell´utensile, un miglioramento significativo della qualità della superficie e una riduzione dell´usura della macchina. Comprende tutte le conoscenze e l´esperienza di SORALUCE nel campo delle dinamiche di lavorazione, a beneficio dei nostri clienti.

DOSSIER STUDER

R E T T I F I C AT R I C I

WIREDRESS

CON LA RETTIFICA ENTRA IN UNA NUOVA DIMENSIONE

®

L’ULTIMA GENERAZIONE DI TECNOLOGIA PER LA RAVVIVATURA INTEGRATA NELLA MACCHINA DI MOLE CON LEGANTE METALLICO CONSENTE POSSIBILITÀ COMPLETAMENTE NUOVE NELLA RETTIFICA

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Possibilità completamente nuove nella rettifica con mole CBN e diamantate con agglomerante metallico grazie a WireDress® di STUDER. Questa innovativa tecnologia di ravvivatura a elettroerosione integrata permette non solo di ridurre considerevolmente i tempi morti, ma anche di ravvivare con la massima precisione e a piena velocità di lavoro a bordo della rettificatrice.

Per la rettifica di ceramica, carburo di tungsteno e acciaio temprato solitamente vengono utilizzate mole con materiali da taglio estremamente duri in diamante o CBN. Fino ad ora, nei processi di rettifica tali mole hanno molto spesso un legante in resina sintetica o ceramica. Un modo per aumentare la precisione e l’efficienza di queste applicazioni di rettifica è quello di utilizzare mole con leganti metallici

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sinterizzati. Tuttavia, il loro utilizzo ha avuto finora solo un senso limitato, in quanto i leganti metallici possono essere lavorati solo in misura molto limitata e hanno solo proprietà di taglio medie.

In collaborazione con partner tecnologici, STUDER ha quindi sviluppato la tecnologia di rifilatura WireDress® integrata nella macchina, grazie alla quale la ravvivatura si svolge a piena velocità di rettifica della mola. A differenza di quanto accade con la ravvivatura EDM tradizionale, meccanica o esterna, la ravvivatura con WireDress® si svolge mediante erosione a filo modificata nella rettificatrice, utilizzando l’olio di rettifica come dielettrico. Il processo di ravvivatura avviene senza contatto meccanico e senza usura.

Quindi con la nuova tecnologia di ravvivatura STUDERWireDress® è ora possibile ravvivare, cioè profilare e affilare, le mole

Caratteristiche di WireDress® (box)

con legante metallico, comodamente, con la massima precisione nella rettificatrice e a piena velocità di lavoro. La mola presenta quindi un’accentuata sporgenza dei grani per la massima capacità di taglio. “È noto - spiega Michael Klotz, Project Manager Development di Fritz Studer AG - che le mole con agglomerante metallico hanno una durata e una stabilità di forma molto maggiori nella lavorazione di pezzi difficilmente truciolabili ed offrono in ultima analisi una maggiore produttività. Un aspetto problematico è rappresentato dal fatto che, con i procedimenti convenzionali, gli agglomeranti metallici sono ravvivabili solo molto limitatamente sulla macchina.

Si produce inoltre un’elevata usura del ravvivatore, associata a bassa efficienza di taglio. Non sono quindi adatti se si richiede una qualità di lavorazione elevata e costante e una ravvivatura semplice. Questa è la ragione per cui l’agglomerante “migliore”, quello metallico, viene utilizzato solo di rado”. WireDress® è disponibile come opzione di profilatura sulle rettificatrici cilindriche STUDER S22 e S41.

Come funziona la tecnologia WireDress® Il processo non consiste nella ravvivatura dei grani abrasivi, ma nell’asportazione dell’agglomerante metallico. Secondo la geometria del grano abrasivo, questo semplicemente fuoriesce o mantiene inalterata l’abrasività. La mola presenta quindi un’accentuata sporgenza dei grani per la massima capacità di taglio, con basse forze di rettifica e ridotta tendenza al danno termico. Con WireDress® è ora possibile sfruttare tutti i vantaggi dell’agglomerante metallico.

Ottimizzando la stabilità di forma dell’agglomerante è possibile ravvivare praticamente tutti i profili con precisione e tolleranze nell’ordine di µm. Si possono inoltre mantenere lunghi intervalli di ravvivatura. Ancora un altro vantaggio: ora è possibile lavorare con precisione anche le geometrie più piccole e complesse che, fino ad oggi, non potevano essere lavorate o comportavano alti costi di produzione. È possibile realizzare aumenti di produttività di almeno il 30% rispetto alla rettifica con utensili ad agglomerante ceramico, e ancor più rispetto agli agglomeranti resinoidi. Con una mola con agglomerante metallico sinterizzato si può spingersi oltre il limite ravvivando la mola ripetutamente sulla macchina; con mole in lega

Maggiore produttività • Almeno +30% delle prestazioni di rettifica con agglomerante metallico rispetto ad agglomerante ceramico • Intervalli di ravvivatura più lunghi • Massima sporgenza dei grani > massima capacità di taglio • Ravvivatura nella rettificatrice > OEE superiore • Bassi costi degli utensili di ravvivatura Alta precisione • Nessuna usura dell’utensile di ravvivatura • Ravvitatore girevole per spallamento mola sinistro/destro ±8º automaticamente • 20% più veloce della ravvivatura dei leganti metallici rispetto alla prima generazione di WireDress® • Massima precisione di profilo ottenibile nell’area µm • -75% di usura del disco con legante metallico • -70% spostamento del pezzo • Lavorazione del pezzo fino a Rinterno 0,2 mm, Resterno 0,05 mm • Possibilità di ravvivatura a 120 m/s di velocità periferica della mola Semplicità d’uso • Utilizzo completo dell’intero interasse, nessuna limitazione dovuta al ravvivatore • Completamente integrato nel sistema di controllo macchina StuderWIN • Possibilità di utilizzo del normale olio di rettifica • Funzione Touchdressing • Sostituzione più rapida della bobina del filo ulteriori misurazioni

galvanica questo è possibile solo una volta. “Estendere questi limiti senza timore – anche in questo modo si ottiene una maggiore economicità”, aggiunge Michael Klotz. Grazie al sistema di ravvivatura WireDress® completamente integrato, ora è possibile utilizzare mole con agglomerante metallico per ottenere una qualità eccellente, misurabile e riproducibile, aumentare la produttività, offrire possibilità d’impiego universale, garantire un’alta sicurezza dei processi e ridurre i costi degli utensili.

La nuova generazione WireDress® Con l’ultima generazione WireDress® di STUDER, il sistema è molto più compatto e si trova direttamente dietro la testa portapezzo, è pertanto più flessibile nell’uso e più potente del suo predecessore.

Fino ad oggi infatti WireDress® aveva uno svantaggio. Il dispositivo occupava molto posto e l’operatore non poteva sfruttare l’intera distanza tra le punte della macchina. Il nuovo modello consente di utilizzare l’intera distanza tra le punte è utilizzabile, in quanto il dispositivo di ravvivatura, posto dietro la testa porta pezzo, non crea limitazioni. WireDress® di nuova generazione riduce del 20% i tempi di ravvivatura rispetto al modello precedente. Il dispositivo di ravvivatura a installazione destra o sinistra, può essere ruotato automaticamente in due posizioni. La rotazione consente ora la ravvivatura di spallamenti più alti e profili più profondi con un dispositivo di ravvivatura universale ed è possibile ravvivare mole a grana grossa B151 (D151) per ottenere la massima capacità di truciolatura (in funzione dell’agglomerante). Inoltre, il sistema prevede un controllo a sensori più esteso.

M &A | GIUGNO/LUGLIO 2021

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