Il bollettino E The Sharp Luglio 2019

Data la richiesta di maggiore produttività e migliore qualità dei prodotti finiti da parte degli utilizzatori, gli utensili da taglio e affilatura sono diventati sempre più complessi.  La produzione di frese ad alte prestazioni non è più un sogno, ma una possibilità reale a patto di avere l'approccio e gli utensili giusti.

In un articolo di approfondimento su questo argomento apparso circa un decennio fa, una rivista di settore, ora non più pubblicata, scriveva: "le frese sono diventate strane". Questa "stranezza" era una nuova caratteristica volta a combattere le armoniche derivanti dalle forze di taglio tra la fresa e il pezzo da lavorare.

Le vibrazioni sono nemiche della finitura superficiale di alta qualità, della precisione dimensionale e della durata degli utensili e dei macchinari. Tra gli accorgimenti da adottare per ridurre al minimo questo problema, il fissaggio del pezzo, il controllo dell’avanzamento e della velocità e,      cosa più importante, la progettazione degli utensili (dove entra in gioco la "stranezza"). 

 
Eliminare le vibrazioni è stato spesso l'obiettivo finale.  Le vibrazioni si verificano quando le armoniche di una fresa e di un pezzo hanno frequenze diverse e i due elementi entrano in contatto provocando rumori e danni. Le frese sono state progettate per evitare o ridurre al minimo      le vibrazioni grazie a un'elica/passo reale variabile.  Sono stati utilizzati anche un’elica/passo variabile con modifiche dell’angolo lungo un tagliente. Queste opzioni possono modificare l'angolo e la determinazione dei tempi con cui il pezzo da lavorare è innestato.

L'elica/passo variabile determina una distribuzione non uniforme del peso in tutto l'utensile e ciò richiede un bilanciamento a regimi di rotazione più elevati.  Gli utensili non bilanciati possono causare vibrazioni, con conseguente rottura dell'utensile, cattiva finitura superficiale      del pezzo, danneggiamento dei cuscinetti della macchina e una  produttività ridotta.

   
Gli utensili bilanciati possono far aumentare la velocità, gli avanzamenti, la profondità di taglio ed eliminare le vibrazioni indesiderate. La necessità di limitare questo fenomeno aumenta la complessità delle geometrie.
L'impiego di una o di una combinazione di queste tecniche ha comportato molti tentativi ed errori tra i costruttori di utensili, a dimostrazione dell’ingegno e delle competenze messi in campo.

 
“I clienti e  gli utenti finali sono esigenti e si aspettano di progettare e produrre complesse geometrie per frese ad alte prestazioni con il semplice clic di un pulsante", osserva Thomson Mathew, Responsabile Prodotti Software di ANCA CNC Machines.
    
L'elevata complessità di queste frese progettate per ridurre al minimo le vibrazioni ha influito sull’elaborazione della versione più recente della suite del software ToolRoom di ANCA. ToolRoom RN34 sarà presentato a settembre al salone EMO di Hannover, la principale fiera della tecnologia nel campo della lavorazione dei metalli.

Fraisa, azienda leader nella produzione di utensili da taglio, ha ridotto i tempi di settaggio da alcune ore a soli cinque minuti, grazie al nuovo software di bilanciamento degli utensili.

Douglas Franke, Responsabile di Produzione di Fraisa ha provato il nuovo software e dichiarato: "Abbiamo ricevuto molte richieste dai clienti di bilanciare gli utensili, specialmente per le lavorazioni in alluminio. Finora, i clienti sono rimasti molto soddisfatti degli utensili che abbiamo bilanciato. Senza il software di bilanciamento avremmo dovuto affilare un utensile, portare l’utensile al nostro dispositivo di bilanciamento delle mole e lì eseguire l’operazione.  Avremmo dovuto segnarci il punto in cui l’utensile era sbilanciato, allungarne la gola e provare un’altra volta. Ci sarebbero voluti da tre a cinque pezzi settati prima di ottenere risultati soddisfacenti".

"Con il software di bilanciamento di ANCA è possibile bilanciare uno strumento generalmente in cinque minuti. Alcuni dei nostri utensili più complessi possono richiedere un po' più di tempo - fino a 20 minuti. Questa miglioria ci consente di ridurre drasticamente i tempi di settaggio che potrebbero richiedere anche diverse ore. Il nostro più grande successo lo abbiamo registrato con un cliente del settore aerospaziale che utilizza il nostro utensile di sgrossatura per alluminio da 1" a 25k giri/min.”

 
"Gli utensili arrivavano all’inizio con un bilanciamento in macchina del cliente G60 con lo strumento iniziale che avevamo dato loro (che non era bilanciato). Dopo le modifiche apportate con il nostro software sull’utensile, il medesimo lavorava con un bilanciamento G3.2 nel portautensile. Abbiamo anche un altro importante cliente che lavora stampi in alluminio per il quale eseguiamo il bilanciamento di tutti gli utensili. Questo ci ha permesso di ottenere finiture superficiali dei pezzi migliori rispetto al loro precedente fornitore di utensili". 


ANCA è un'azienda leader nella produzione di macchine per taglio e rettifica a controllo numerico con 45 anni di esperienza nel campo di queste macchine utensili e delle relative innovazioni. Questo prodotto è l'ultimo nato della sua gamma di strumenti tecnologici che comprende sistemi di controllo, motori lineari, software, soluzioni per misurazioni in-process e persino sistemi di caricamento automatizzato con robot.


ToolRoom RN34 è dotato di una serie di funzioni indicate per molti settori, come aerospaziale, stampi, lavorazioni generali e produzione di energia, perché garantisce maggiore produttività attraverso la creazione intuitiva di geometrie complesse per le frese.


La progettazione di geometrie complesse fa la differenza per i produttori di frese

“ToolRoom RN34 si propone come l’elemento di differenziazione tra molti fornitori di produttori di frese del settore, consentendo ai clienti di progettare geometrie complesse grazie al software per aumentare la vita utile, la produttività, il volume di taglio, la qualità e la precisione del pezzo" dichiara Thomson Mathew.

 
L'opzione della testa sferica con elica costante, ad esempio, è stata sostituita da un design grafico drag-and-drop. Questo tipo di utensile con punta a sfera presenta curve a spirale irregolari ottimizzate per ridurre le vibrazioni e una visualizzazione quasi istantanea facilmente ottenibile passando dalla proiezione 2D al 3D del tagliente.  

Sono stati aggiunti nuovi cicli di taglienti, con le seguenti combinazioni di opzioni di supporto: elica variabile e NAS, NAS e piano radiale e elica variabile e piano radiale.  La programmazione per tagliente consente di controllare ogni singolo parametro (come profondità del tagliente, lunghezza, conicità, ecc.)

L’obiettivo di ToolRoom RN34 è migliorare la produttività

Il bilanciamento degli utensili è una delle funzioni di RN34, un aiuto prezioso per chi cerca la massima produttività. La correzione del bilanciamento dell'utensile è utile nei casi in cui la fresa ha un solo tagliente o un numero dispari di taglienti, se i taglienti sono distanziati in modo non uniforme, se i taglienti hanno un'elica variabile e altre caratteristiche disomogenee (come i rompitruciolo) che consentono all'utensile di lavorare a velocità e con avanzamenti molto elevati
 
“La comunicazione diretta tra i pacchetti software di progettazione e simulazione ha semplificato il bilanciamento degli utensili e ha reso il tutto un gioco da ragazzi", afferma Thomson Mathew .
 
Il bilanciamento degli utensili riduce al minimo l'influenza della distribuzione eccentrica del peso quando si utilizzano mandrini ad alta velocità.  Può eliminare il rumore e le vibrazioni, migliorare la durata dei cuscinetti della macchina, migliorare la finitura superficiale dei prodotti e ridurre il bisogno di manutenzione. 

Altre caratteristiche dell'ultima versione di ToolRoom RN34 includono tipi di utensili rinnovati come frese a doppio raggio,  frese per filettatura, frese lollipop,      strumenti per smussi,      applicazioni per la rettifica di cavità, lime da taglio incorporate,      nuovi metodi di rettifica, uso di rompitrucioli, frese ad abete ad elica costante, protezione per lime da taglio, punte a doppio margine, supporto per windows 10 e varie altre migliorie nel software di profilo e altri tipi di utensili.    

“ToolRoom RN34 è un pacchetto completo destinato principalmente agli utenti finali che consente loro di progettare e produrre una vasta gamma di geometrie complesse per gli utensili.   Perciò non abbiate paura della tecnologia, ma pensate a come sfruttarla per raggiungere nuovi livelli di produttività.” conclude Thomson Mathew


 

25 luglio 2019