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Specialisti di soluzioni integrate
SPARK 1200
UNA VERA MULTITASKING PER AFFRONTARE AL MEGLIO LE LAVORAZIONI DI TORNITURA E FRESATURA SU MATERIALI TENACI E LEGHE HRSA
FForte di una trentennale esperienza nella progettazione e produzione dei centri di lavoro multifunzione, Mandelli ha disegnato Spark 1200 per performance al top sia in fresatura sia in tornitura, un centro di lavoro avanzato, nato per estendere le lavorazioni multitasking a pezzi di dimensione medio/piccola e per soddisfare la richiesta di conseguire un alto grado di flessibilità in aggiunta all’efficienza produttiva, capace di esprimersi al meglio nelle applicazioni in cui è richiesto di coniugare stabilità e robustezza in sgrossatura con dinamica e precisione in finitura. Spark 1200 si presenta come il risultato di un processo di ottimizzazione che incorpora diversi tratti distintivi e molte novità, prima fra tutti quella di poter eseguire lavorazioni di tornitura e fresatura sullo stesso centro di lavoro senza compromessi di prestazioni. Limitare il numero di volte in cui i pezzi vengono movimentati, riduce la possibilità di errore e aumenta la precisione, con tutti i vantaggi di natura puramente tecnologica della produzione combinata che si riflettono positivamente anche in termini di riorganizzazione del processo produttivo in ottica Lean che ruota intorno a questa tipologia di macchina.
Fondamentale per ottenere un risultato ottimale è una tecnologia ibrida in cui le caratteristiche di un tornio verticale e quelle di un centro di lavoro si fondono in maniera omogenea. Dalla struttura ai motori, passando per le guide, i freni e i sensori, tutto in Spark 1200 parla di tecnologia avanzata.
Standard qualitativi di altissimo livello
Approfondite analisi FEM unite a software topologici hanno permesso di identificare le linee di forza nelle diverse attività di asportazione consentendo di realizzare una struttura con travature interne della giusta quantità di materiale costruttivo. Il risultato è una rigidità statica e dinamica paragonabile a quella di macchine ben più massicce, senza eccesso di massa inutile.
Oltre all’acciaio elettrosaldato di cui si compone la maggior
parte della struttura, la ghisa è stata utilizzata per abbattere le vibrazioni in tutti quei punti quali il corpo testa, il supporto tavola girevole e le testine, ove si innescano le oscillazioni potenzialmente più dannose sia per la macchina che per il risultato delle lavorazioni.
Inoltre, per evitare fenomeni di chattering, Spark 1200 può essere equipaggiata con sistemi di smorzamento attivi in grado di intervenire automaticamente. Un sistema di attuatori, brevettati da Mandelli, agisce in base ai dati rilevati da appositi sensori (microfoni e accelerometri) ed elaborati da un software proprietario che, secondo algoritmi di manutenzione predittiva, interviene sul processo di lavorazione rallentando o fermando la macchina e comunicando le anomalie a tutti i device collegati.
L’architettura con tavola girevole annegata all’interno del basamento e non posizionata su un asse lineare - come avviene solitamente, fa sì che le performance in tornitura siano elevate sia in termini di velocità che di stabilità, proprio come avviene su un tornio verticale. In fresatura, la struttura a colonna mobile opportunamente dimensionata assicura la massima rigidità pur con una elevata dinamica degli assi. La Spark 1200, capace di raggiungere avanzamenti rapidi da 60 m/min con accelerazione di 5 m/s2 e spinte fino a 20.000 N, si configura quindi come un centro di lavoro avanzato e flessibile capace di esprimersi al meglio nelle applicazioni in cui è richiesto di coniugare stabilità e robustezza in sgrossatura con dinamica e precisione in finitura. Sia gli elettromandrini che le tavole, pur in spazi ridotti, generano coppie e potenze molto elevate.
La tavola, di tipo Direct Drive e con una capacità di carico pari a 2000 Kg, raggiunge un regime di rotazione di 800 giri/min e, grazie al motore torque da 72 kW, è in grado di generare fino a 7.600 Nm di coppia in S1 in prestazione continua. Un efficace percorso del circuito di raffreddamento contiene le dilatazioni termiche e un freno a doppia azione blocca la lavorazione in casi di emergenza quali cali di corrente o altri eventi potenzialmente dannosi per l’operatore, la macchina o il pezzo.
Le teste tiltanti a forcella, disponibili da 8000 a 24000 rpm, rappresentano una delle maggiori innovazioni di Spark 1200. Con dimensioni contenute, sono in grado di erogare una coppia molto significativa (a partire da 6000 rpm con 800 Nm in S1) mentre la cinematica dell’asse tiltante prevede un sistema di recupero dei giochi che ne assicura la precisione e ne bilancia l’erogazione rendendola perfettamente simmetrica.
In generale, tutti gli assi lineari prevedono verso le viti a ricircolo di sfere una connessione diretta, al posto di quelle tradizionali con trasmissione a cinghia, fonte di cedevolezza, giochi e perdite di potenza.
Massima precisione ed asportazione in configurazione multitasking
L’incremento delle performance dei moderni utensili e l’impiego di materiali innovativi quali utensili ceramici o in CBN, consentono velocità di taglio decisamente elevate e permettono di sfruttare le caratteristiche dinamiche della tavola di tornitura grazie alle tecnologie di altissima pressione (conosciuta anche come UHPC - Ultra High Pressure Coolant) che assicura fino a 350 bar attraverso l’utensile e consente la rottura del truciolo e l’impiego sicuro della macchina anche senza presidio.
Il funzionamento non presidiato è garantito da una efficace evacuazione truciolo, che su Spark 1200 è realizzata mediante un sistema di coclee - laterali per raccogliere i trucioli proiettati contro le pareti del box, frontali per raccogliere quelli caduti dietro la tavola girevole e uno centrale per convogliarli sul retro della macchina dove un sistema di prefiltraggio con vasche di rilancio divide la parte liquida dai trucioli e la manda all‘impianto di filtraggio.
Le guide sfalsate contribuiscono a migliorare la rigidità della macchina, la possibilità della doppia vite a sfera su tutti gli assi lineari assicura un perfetto bilanciamento delle forze di lavoro, le righe ottiche su tutti gli assi lineari e gli encoder su quelli rotativi - ottico sulla tavola e induttivo sulla testa - conferiscono la massima precisione, i sensori di temperatura e vibrazioni rilevano eventuali anomalie e trasmettono le relative informazioni al controllo numerico per intervenire nel modo più opportuno.
Spark 1200 è innovazione e tecnologia ed è il centro di lavoro ideale per tutti quei settori in cui il prodotto finale richiede un elevato grado di accuratezza.
SPECIALISTI DI SOLUZIONI INTEGRATE
MCM OFFRE SOLUZIONI PER OGNI NECESSITÀ PRODUTTIVA E SUPPORTA ANCHE IL CLIENTE PIÙ ESIGENTE IN TERMINI DI QUALITÀ E FLESSIBILITÀ NEI SETTORI AD ELEVATI STANDARD TECNOLOGICI. QUESTO GRAZIE ALLA CAPACITÀ DI REALIZZARE SOLUZIONI INTEGRATE COME I SUOI CENTRI DI LAVORO MULTITASKING, ELEMENTI DI AUTOMAZIONE FLESSIBILE E SOFTWARE DI SUPERVISIONE.
MMCM si è sempre contraddistinta per la dinamicità e per la vocazione all’innovazione di prodotto e di processo. Attitudini, queste, che rendono l’azienda piacentina uno dei pochi player capace di fornire veri e propri sistemi integrati. Un’offerta completa e un solo referente: MCM è in grado di interagire in co-engineering con il cliente e realizzare una soluzione tecnologica ad hoc per rispondere alle specifiche esigenze applicative. Elementi base su cui si fondano le soluzioni MCM sono i suoi centri di lavoro orizzontali a quattro e a cinque assi, che hanno saputo evolvere nel tempo adattandosi alle richieste dei mercati, fino a sviluppare una gamma completa di centri di lavoro in versione multitasking, capaci di riunire in una sola macchina operazioni di tornitura, fresatura, dentatura (power skiving) e rettifica. Elevata produttività, rigidezza, precisione, affidabilità e caratteristiche dinamiche d’eccellenza sono proprietà fondamentali presenti in tutta la gamma,. Tutte le famiglie di macchine sono progettate per disporre di ampie possibilità di configurazione, in termini di corse, layout, caratteristiche tecniche, dotazione di accessori e dispositivi di controllo di processo. Le macchine possono essere dotate di un sistema di supervisione, di esclusivo sviluppo MCM, che integra e amplifica le potenzialità dei normali CN, con notevoli vantaggi in termini di flessibilità produttiva, affidabilità ed efficienza di processo, monitoraggio delle condizioni in tempo reale della macchina, manutenzione programmata e predittiva.
Integrazione di sistemi
Ogni macchina MCM può essere integrata all’interno di sistemi flessibili di produzione (FMS) che comprendono elementi d’automazione standard o customizzati - ad esempio magazzini pallet, scambiatori pallet, navette di diverse dimensioni, ma anche magazzini e sistemi di rigenerazione degli utensili - anch’essi progettati e costruiti da MCM. L’abilità di integrare tecnologie complementari in un unico sistema di produzione, è frutto della lunga esperienza di MCM che dispone delle competenze e di tutti gli elementi necessari. Tra essi spicca il software di controllo e supervisione, denominato jFMX, sviluppato e continuamente implementato ed ottimizzato da MCE, Divisione Software e Architetture informatiche di MCM dal 1986.
Soluzioni fortemente customizzate
La propensione alla partnership, la dinamicità e flessibilità della struttura aziendale, nonché la capacità di elaborare anche soluzioni fortemente customizzate, rendono MCM un punto di riferimento per i protagonisti industriali nei settori dell’automotive e dell’aerospace, dell’energy e della meccanica generale. Nel comparto aerospace, in particolare, MCM ha realizzato nella sua storia numerosi sistemi multitasking per la produzione sia di parti strutturali sia di componenti di motori dei principali velivoli. Oggi l’azienda è un consolidato fornitore dei più importanti costruttori e sub-fornitori del settore. La combinazione delle operazioni di tornitura e fresatura ha permesso di ridurre il leadtime, e la quantità delle fasi di lavorazione, e, di conseguenza, ridurre il numero delle unità produttive necessarie nonchè la movimentazione di pezzi grezzi, semilavorati e finiti all’interno dell’officina. La multifunzionalità è stata applicata fin dai primi anni 2000 inizialmente alle macchine dalla cubatura di lavoro più piccola (700, 1.200 mm) ed in seguito anche a quelle di taglia superiore a 1.300, 1.600 mm e oltre. In questa evoluzione il modello Tank, grazie alla rigidezza della sua struttura e alle prestazioni di cui è capace, si è rivelato ideale per le operazioni più sfidanti anche su materiali notoriamente tenaci quali ad esempio titanio, leghe di nichel e superleghe.
MCM è in grado di offrire soluzioni di tornitura ad asse verticale, con tavola rotante abbinata a testa tilting, e soluzioni di tornitura ad asse orizzontale con il cosiddetto ‘gruppo divisore’ della tavola porta-pezzo. Grazie a questa soluzione la macchina è in grado di affrontare operazioni su pezzi circolari di diametro esterno fino a 1.350 mm, sia in titanio sia in alluminio, con una ottimale evacuazione del truciolo e con mandrini di tornitura che raggiungono i 500 giri/min di velocità. In particolare, quest’ultima versione è stata applicata ad installazioni FMS (Flexible Manufacturing System) dedicate alla lavorazione di particolari sofisticati e strategici, con grandi risultati principalmente nell’industria aeronautica, ma anche in quella della meccanica generale e in quella delle pompe per il vuoto e dei compressori. In termini di prestazioni dinamiche, le soluzioni adottate in tutti i centri di lavoro MCM garantiscono elevate performance su tutti i tipi di materiali, grande capacità di asportazione del materiale, perfetta omogeneità e precisione su tutto il volume di lavoro. Un’elevata precisione viene garantita dalla gestione nanometrica degli assi, compensazione automatica con controllo diretto delle deformazioni dovute a variazioni termiche, geometria di altissima precisione assicurata da oltre 200 ore di raschiettatura.
Software di gestione
Fin dalla sua fondazione, MCM ha
