Precisione dei centri di lavoro HEDELIUS

Molti fattori concorrono al raggiungimento di una certa precisione del pezzo. Da un lato ci sono le macchine stesse. Infatti, il design, i componenti e il software influiscono sul risultato della lavorazione. Tuttavia, devono essere presi in considerazione anche molti fattori correlati, che vanno dal luogo in cui si trova la macchina, ai dispositivi di misurazione, di serraggio e agli utensili, fino ad arrivare alle competenze dei dipendenti.

Design

Nella prima fase di ogni nuovo sviluppo di un centro di lavoro, criteri come la stabilità, la precisione, la dinamica, l'automazione, le esigenze di spazio, le dimensioni di trasporto e i costi di produzione sono in conflitto e devono essere ponderati a seconda del campo di applicazione previsto. Progettati come centri di lavoro universali per una vasta gamma di applicazioni nel settore delle macchine e della costruzione di utensili, durante la fase di progettazione HEDELIUS pone maggiore enfasi sugli aspetti di stabilità e precisione. Ne consegue il design particolare dei centri di lavoro TILTENTA con l'asse Y costantemente sporgente e l'elevata rigidità e precisione che ne deriva sull'intera corsa degli assi Y e Z. I risultati sono stati talmente convincenti che, sulla base di questo modello, sono stati sviluppati anche i centri di lavoro compatti a 5 assi della serie ACURA.

Sistemi di misurazione

La HEDELIUS utilizza esclusivamente encoder lineari diretti per il rilevamento della posizione degli assi X, Y e Z. In questo modo, l'anello di regolazione della posizione include l'intero meccanismo di avanzamento. Si parla infatti di un'operazione a "circuito chiuso". Gli errori di trasmissione meccanica possono così essere rilevati dall'encoder lineare sull'asse di avanzamento e corretti dall'elettronica di controllo.

dall'elettronica di controllo. In questo modo è possibile escludere una serie di possibili fonti di errore:

Errore di posizionamento dovuto al riscaldamento della vite a ricircolo di sfere
Errore di inversione
Errore cinematico dovuto all'errore di passo della vite a ricircolo di sfere

Gli encoder lineari diretti sono quindi indispensabili per le macchine con elevate esigenze di precisione di posizionamento e velocità di lavorazione. Tutti i centri di lavoro HEDELIUS sono dotati di serie di encoder lineari diretti.

Componenti

I componenti critici, come i montanti mobili, i banchi e le tavole rotanti e girevoli, vengono prodotti e misurati internamente presso la HEDELIUS. In questo modo non solo teniamo sempre sotto controllo la qualità, ma riconosciamo anche le possibilità e i limiti della lavorazione moderna con asportazione di truciolo nell'uso quotidiano. Questa conoscenza dei processi è sempre utile per migliorare i nostri prodotti e per fornire consulenza ai nostri clienti.

Guide e rettilineità

L'allineamento delle guide richiede particolare cura ed esperienza. HEDELIUS utilizza guide a rulli predisposte di produttori tedeschi e svizzeri. Grazie all'allineamento fine con la tecnica di misurazione ottica, ad es. (ACURA 65) le guide dell'asse Y sono montate con una rettilineità massima di 5 µm. Al termine del montaggio, la precisione di posizionamento, la precisione di ripetizione, la rettilineità e il gioco inverso degli assi lineari vengono controllati e documentati con un interferometro laser. Ad es. le precisioni di posizionamento degli assi lineari secondo la norma ISO 230-2 sono normalmente al di sotto dei 6 µm. Nell'ambito di una visita guidata allo stabilimento saremo lieti di fornirti una panoramica dei processi interni e dei verbali di collaudo.

Sistemi di misurazione su assi rotanti

Nei centri di lavoro a 5 assi, la precisione dei sistemi di misurazione influisce notevolmente sull'angolo e sul parallelismo di superfici e fori. Per questo motivo, HEDELIUS impiega nelle tavole rotanti integrate, negli azionamenti dei mandrini girevoli e nelle tavole rotanti e girevoli anche encoder angolari diretti al centro di ogni asse di rotazione. Su richiesta, con l'utilizzo di encoder angolari laser possiamo misurare la precisione di posizionamento degli assi di rotazione con una risoluzione di ±1" e calibrare gli assi per la massima precisione di posizionamento. In questo modo è possibile ottenere già con i componenti di serie precisioni di posizionamento inferiori a ±5". Inoltre, per alcuni modelli è possibile equipaggiare gli assi C con encoder angolari di classe di precisione elevata per aumentare la precisione di posizionamento a un valore inferiore a ±2,5".

Auszug aus dem ISO Toleranzsystem italienisch

Deviazione di forma circolare

Il test ballbar di Renishaw si è affermato come un metodo rapido e semplice per verificare la precisione dei centri di lavoro. La misurazione fornisce in pochi minuti informazioni sull'interazione di due assi lineari e sulla precisione di un movimento circolare. Le guide a rulli senza slittamento in combinazione con i sistemi di misurazione diretta del percorso e l'alta precisione angolare permettono nella maggior parte dei casi la fresatura di accoppiamenti in una qualità di IT6, che riduce i tempi di produzione e il numero di utensili mandrino necessari. Saremo lieti di mostrarti l'elevata precisione della forma circolare con il nostro apparecchio Renishaw nell'ambito di una dimostrazione.

Raffreddamento del mandrino e compensazione di temperatura

Per dissipare il calore generato nel mandrino di fresatura, HEDELIUS equipaggia i suoi centri di lavorazione con i raffreddatori mandrino. Grazie al raffreddamento, si ottiene una maggiore stabilità termica già a partire dalla versione standard. Tuttavia, poiché non è possibile rimuovere tutto il calore tramite il raffreddamento del mandrino, HEDELIUS opzionalmente monta dei sensori di temperatura sul mandrino, sulla pedana di guida e in alcuni casi anche sugli assi circolari al fine compensare gli spostamenti strutturali attraverso il sistema di comando.

Regolazione della temperatura del refrigerante

Per ottenere risultati di produzione costanti sono necessarie condizioni ambientali costanti. Per ottenere la massima precisione e risultati riproducibili, è importante che la temperatura del pezzo da lavorare sia costante durante la lavorazione. Lo sviluppo di calore nel pezzo e nell'utensile può portare al superamento delle tolleranze consentite e quindi a scarti. I requisiti di qualità del pezzo non vengono più soddisfatti. Un raffreddamento attivo e regolato del lubrificante di raffreddamento contrasta lo sviluppo di calore nel materiale e nell'utensile. I sistemi di raffreddamento HEDELIUS possono quindi essere equipaggiati opzionalmente con un dispositivo di refrigerazione a immersione integrato per il controllo della temperatura del lubrificante di raffreddamento.

Tastatore di misura 3D e laser

Per ragioni di precisione e ottimizzazione dell'equipaggiamento, un tastatore di misura 3D è indispensabile nella produzione odierna. Il campo di applicazione di un tastatore 3D va dalla misurazione preliminare, come ad es. per la determinazione dello spessore, alle misurazioni di regolazione durante la truciolatura, come la regolazione degli accoppiamenti, fino alla misurazione di controllo alla fine del programma per la creazione di protocolli. Inoltre, oggigiorno quasi tutti i centri di lavoro vengono equipaggiati con un tastatore per utensili ad attivazione o con un laser per la misurazione degli utensili.

Le possibilità d'impiego sono ad es.:

Misurazione degli spessori con dimensioni variabili dei pezzi grezzi, come ad es. per pezzi fusi o segati
Determinazione dell'orientamento del pezzo per il rilevamento di una rotazione delle coordinate
Adattamenti al processo di lavorazione, ad es. spostamento utensile, deformazione del pezzo ed effetti termici
Controllo delle caratteristiche speciali
Tracciabilità delle deviazioni delle caratteristiche tramite i protocolli
Rilevamento dell'usura dell'utensile e della sua rottura

Ciclo di misurazione cinematica

Se si vogliono produrre pezzi complessi con precisione e riproducibilità, anche per lunghi periodi di tempo, è necessario verificare regolarmente la posizione degli assi di rotazione rispetto agli assi lineari. Questa cosiddetta "catena di trasformazione" cambia a causa di influenze termiche come ad es. agenti atmosferici o influenze di processo e pertanto deve essere regolata periodicamente. Le opzioni software come il ciclo KinematicsOpt per Heidenhain o il ciclo 996 per Sinumerik consentono all'operatore della macchina di eseguire questa regolazione in pochi minuti.