Dinamica in 5 assi RETTIFICA CNC CON LA SERIE 305

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1 Dinamica in 5 assi RETTIFICA CNC CON LA SERIE 305

2 02 SCHÜTTE 305 Campi di applicazione Tecnica medicale Costruzione di utensili Eccellente accessibilità e semplicità di allestimento La serie 305 una piccola superficie d'installazione abbinata ad un ampio vano di lavoro

3 SCHÜTTE Compatta e versatile Le rettificatrici CNC ultraprecise a 5 assi della serie 305 sono estremamente flessibili ed universali. Queste macchine vengono impiegate in quasi tutti i settori della moderna industria e sono adatte per la produzione e per l'affilatura di utensili per asportazione truciolo, nonché per la prelavorazione e la finitura dei pezzi di produzione anche in presenza di geometrie ed elementi di forma complessi. Una caratteristica distintiva importante per la serie 305 è costituita dalla sua struttura estremamente stabile e al tempo stesso molto compatta. Il mandrino portamola, inclinato di 30, consente di ottenere una struttura assiale estremamente rigida ed offre ulteriori vantaggi: un ampio vano di lavoro a fronte di una piccola superficie d'installazione, eccellente accessibilità in fase di allestimento e ottima visuale del punto di rettifica. Tutte le macchine della serie 305 sono A C equipaggiate con 5 assi CNC e sono provviste della più moderna tecnica di controllo digitale. Semplicità di utilizzo e di programmazione delle macchine X vengono garantiti da Schütte grazie al software di realizzazione interna SIGSpro. Per le lavorazioni di rettifica ultraprecise la termostabilità della macchina è di importanza determinante. Ne tiene conto anche la struttura costruttiva della macchina. Il bancale della macchina costituisce un'unità costruttiva con il serbatoio del lubrorefrigerante, che contiene più di 400 litri di lubrorefrigerante a temperatura regolata. Le fonti di calore nella macchina, come i potenti motori di azionamento per i mandrini portamola, la rotazione dei pezzi in lavorazione e l'asse orientabile, vengono efficacemente raffreddati, così che un livello di temperatura costante ed omogeneo risulta presente nell'intera struttura della macchina. Y Z Struttura compatta piccola superficie d'installazione, ampio vano di lavoro Visibilità libera sulla zona di truciolatura riparo ottimizzato senza bordi di gocciolamento Vano di lavoro aperto eccellente accessibilità e semplicità di allestimento della macchina Struttura degli assi rigida ed ottimale distribuzione della forza asse orientabile inclinato Minimi movimenti di compensazione baricentro ottimizzato del mandrino portamola Termostabilità azionamenti raffreddati e bancale della macchina temperato Semplicità di utilizzo software Schütte user-friendly SIGSpro Asse orientabile 30 USER-FRIENDLY, STABILE E OTTIMIZZATA IN FUNZIONE DELLO SPAZIO LA 305 CON LA PARTICOLARE DISPOSIZIONE DEGLI ASSI

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5 SCHÜTTE Potente e flessibile Schütte riesce a soddisfare le sempre crescenti esigenze di complessità e precisione nell'ambito della lavorazione CNC a cinque assi grazie ad un concetto nel quale la costruzione della macchina, la tecnica di controllo e di azionamento, nonché il software sono armonizzati tra loro in modo ottimale. Componenti assolutamente essenziali sono in questo contesto gli azionamenti, potenti e precisi. Tutti gli azionamenti di rotazione sono concepiti come azionamenti diretti digitali e dispongono di sistemi di misurazione diretti ad alta risoluzione. L'elevata potenza dei mandrini portamola fino a 15 KW consente considerevoli volumi di truciolatura e risulta adeguata persino per lavorazioni come la rettifica ad alto rendimento, per la quale sono necessari elevati momenti torcenti del mandrino portamola. Fino ad un regime di giri/min si possono impiegare efficacemente anche punte da molare. L'alloggiamento HSK per le mole garantisce un'elevata accuratezza di ripetizione ed offre una sostituzione rapida manuale o automatica dei pacchetti di mole abrasive. Particolarità di Schütte: insieme alla mola, vengono sostituiti anche gli ugelli di liquido lubrorefrigerante. Questo garantisce che, anche in caso di sostituzione automatica, per ciascun processo di rettifica venga offerta l'alimentazione ottimale del lubrorefrigerante. L'asse di rotazione universale per i pezzi in lavorazione consente, grazie agli eccellenti livelli di precisione per la coassialità e la divisione, una precisa gestione del processo anche durante l'esecuzione di operazioni impegnative come la rettifica elicoidale o la rettifica del profilo e degli angoli del pezzo. A questo proposito si attraversa un range delle velocità di rotazione particolarmente ampio nello standard fino ad un massimo di 2500 giri/ min e, in funzione del modello di macchina, anche fino a 4000 giri/min. Pertanto è possibile realizzare anche operazioni di rettifica in tondo, come ad esempio la rettifica a sagoma in tondo per esterni oppure la rettifica per stozzatura laterale. Il pezzo bloccato per la lavorazione viene definito automaticamente, per mezzo di un tastatore di misurazione, nella sua posizione e geometria. Immagine in alto a sinistra: Caricatore di mole automatico con relativi distributori del refrigerante Immagine in alto a destra: Tastatore pezzi in lavorazione per calcolo automatico della posizione del pezzo grezzo Libertà di movimento 5 assi CNC e la più moderna tecnica di azionamento digitale Precisione nel processo azionamenti digitali diretti con sistemi di misurazione ad alta risoluzione per tutti gli assi di rotazione Libertà di scelta in funzione delle esigenze è possibile scegliere tra azionamenti mediante viti a circolazione di sfere oppure con la tecnica dei motori lineari in X, Y e Z Due in uno l'asse universale del pezzo in lavorazione è adatto per operazioni di rettifica in tondo e rettifica elicoidale Ottimale apporto di refrigerante anche dopo la sostituzione automatica delle mole per mezzo di un distributore del refrigerante predisposto allo scopo Modulare e flessibile esaustivi moduli di allestimento per bloccaggio, supporto e manipolazione del pezzo in lavorazione ELEVATA DENSITÀ DI POTENZA DEGLI AZIONAMENTI

6 06 SCHÜTTE 305 Diverse possibilità per la guida e il supporto Sistema di bloccaggio variabile per soddisfare le esigenze più diverse

7 SCHÜTTE Base universale La 305 rappresenta la base universale e costituisce l'origine della serie. Dal suo concetto base sono derivate le diverse varianti che, in funzione delle esigenze delle più svariate applicazioni, sono state sin qui ottimizzate. La 305 è equipaggiata su tutti gli assi di rotazione con azionamenti diretti e viene messa in funzione nei tre assi lineari per mezzo di apposite viti a circolazione di sfere. Il campo di applicazione principale per la 305 è la produzione e la preparazione di utensili per asportazione di truciolo per la lavorazione del metallo e del legno. Grazie alla sua versatilità, la macchina viene tuttavia impiegata anche per realizzare i pezzi di produzione più svariati. Il punto di forza della 305 è rappresentato dall'ampia gamma di moduli di allestimento macchina. Pertanto sono disponibili in base all'utilizzo le più svariate possibilità per il bloccaggio, la guida ed il supporto dei pezzi in lavorazione. A seconda della precisione di coassialità richiesta, è possibile eseguire la lavorazione con un bloccaggio tramite pinze, mandrino automatico polivalente oppure tramite mandrino ad alta precisione ed espansione idraulica. Per alcuni mezzi di fissaggio, per aumentare il livello di precisione è possibile anche ricorrere ad una compensazione eccentrica del pezzo in lavorazione bloccato. Può essere supportato mediante contropunta o lunetta a scelta fissi sotto al punto di rettifica oppure mobili. Nel caso del caricamento automatico pezzi, gli elementi di supporto possono anche essere rimossi o impiegati pneumaticamente. L'allestimento automatico con le mole abrasive più svariate fa parte della dotazione standard della macchina. Opzionalmente, le mole possono essere misurate per mezzo di un raggio laser ed essere allineate nella macchina. Per il carico/scarico dei pezzi è disponibile un caricatore Pick-Up, che in funzione dell'applicazione può essere a pinza semplice oppure a pinza doppia. Una ricca gamma di moduli di allestimento consente l'utilizzo della macchina in diversi campi di impiego Flessibilità nel bloccaggio del pezzo in lavorazione grazie a diversi sistemi di fissaggio Guida e supporto del pezzo in lavorazione variabili con contropunta o lunetta Carico/scarico automatico dei pezzi in lavorazione con caricatore Pick-Up Rilevamento automatico della posizione e della geometria del pezzo per mezzo di un tastatore di misura 3D Misurazione delle mole mediante laser e possibilità di allineamento nella macchina POSSIBILITÀ DI UTILIZZO VERSATILE ED AMPIA GAMMA DI ACCESSORI

8 08 SCHÜTTE 305 Punzoni profilati Utensili multifunzione Placchette profilate

9 SCHÜTTE Tecnica di azionamento dinamica Quando vengono richieste contemporaneamente precisione e produttività elevate, la 305linear è la macchina adatta. Qui tutti e 5 gli assi CNC sono realizzati come azionamenti diretti AC senza gioco. Gli assi X, Y e Z vengono azionati per mezzo di motori lineari. In tal modo la macchina risulta estremamente rapida, dinamica e precisa il vantaggio consiste in migliori prestazioni di rettifica, migliore finitura delle superfici e pezzi eseguiti con una maggiore precisione. In particolare con questa tecnica di azionamento possono anche essere realizzate in modo economico forme con profili particolarmente impegnativi. Questo vale per utensili che hanno un profilo tondo e che possono anche essere asimmetrici, nonché per una molteplicità di impianti ortopedici nel settore medicale. Le accelerazioni degli assi estremamente elevate da 1g e le considerevoli velocità di avanzamento sull'asse X fino a 48 m/min consentono di rettificare forme complesse con più assi e sotto forma di righe con un processo con moto oscillatorio. In questo modo si incrementa la produttività e si riducono i costi degli utensili grazie all'impiego di semplici geometrie per le mole abrasive, invece di utilizzare costose mole sagomate. Con un raffreddamento liquido su tutti gli assi e con l'impiego di lubrorefrigerante a temperatura regolata e finemente filtrato, vengono soddisfatti ulteriori presupposti per la realizzazione di processi di rettifica estremamente precisi e tecnologicamente ottimizzati. Cinque scomparti di caricamento per le mole nella dotazione base della macchina ed un numero di giri delle mole che opzionalmente può essere selezionato fino a giri/min, garantiscono la massima versatilità nei processi di lavorazione. Produttività elevata con accelerazioni fino a 1g e velocità fino a 48 m/min Azionamenti diretti senza gioco in tutti gli assi garantiscono dinamica e precisione Percorso preciso e rapido conforme al profilo con eccellente rigidità dinamica e smorzamento negli assi di avanzamento Qualità costante grazie al posizionamento ripetibile e ai movimenti di traslazione Rispondenza delle quote grazie alla strutture termostabili della macchina e al raffreddamento liquido in tutti gli azionamenti Lubrorefrigerante temperato e finemente filtrato per la migliore qualità di rettifica Dinamica e fedele al profilo, la 305linear è ideale per l'esecuzione di superfici a forma libera VELOCISSIMA E PRECISA CON LA TECNOLOGIA LINEAR

10 010 SCHÜTTE 305 Controllo Siemens 840D con interfaccia utente SIGSpro Ø 16h6 Ø 10m7 SIGSpro offre un supporto ottimale durante il percorso dal disegno fino all'utensile

11 SCHÜTTE SIGSpro straordinariamente semplice Semplicità di utilizzo e di programmazione sono possibili anche in presenza di cicli cinematici complessi. È quanto ha dimostrato Schütte sviluppando essa stessa una comoda interfaccia di utilizzo e programmazione: SIGSpro (Schütte Integrated Grinding Software). Il software modulare viene continuamente perfezionato e adattato alle nuove esigenze (anche esigenze speciali specifiche del cliente). L'utente raggiunge rapidamente l'obiettivo, in quanto moltissime fasi di lavoro e input vengono svolti automaticamente dal software. A tal fine, nel software sono integrati assistenti che, sulla base di poche interrogazioni, predispongono le operazioni di rettifica necessarie, assegnano le mole idonee e stabiliscono in via preliminare tutti i parametri geometrici e tecnologici. Al termine di questo dialogo, il risultato può essere illustrato e controllato nel dettaglio attraverso la simulazione in 3D. Per garantire massima flessibilità, SIGSpro consente di combinare liberamente le operazioni di rettifica e di utilizzarle ogni volta in cui lo si desidera nel corso di un processo di produzione. Non vi sono limitazioni dovute a tipi di utensili preimpostati. Inoltre SIGSpro è sempre in grado di generare sottoprogrammi NC separati per i singoli denti del pezzo. Ciò consente di attivare e disattivare senza problemi operazioni di rettifica in base ai denti o con parametri specifici dei denti. Inoltre lungo il tagliente possono essere variati molti parametri. Queste funzionalità, da molti anni di serie nelle frese, sono ora disponibili anche ad es. per frese a gradini e profilate. Vengono rettificati anche molti pezzi, caratterizzati da superfici a forme libere, ad esempio impianti per l'articolazione del ginocchio nel settore medicale. Per superfici che non possono essere descritte in modo parametrizzato, SIGSpro dispone di un'interfaccia per i sistemi CAD/CAM. In questo modo possono essere generate le corse dell'utensile sulla base di un modello 3D. Al fine di potere utilizzare la macchina anche per qualsiasi processo di rettifica, ogni cliente ha a sua disposizione la programmazione NC libera. Interfaccia di comando completa, comoda e user-friendly Di facile apprendimento con una guida a menu intuitiva e windows-oriented Esaustivo supporto per la programmazione e la scelta della tecnologia, in particolare per la rettifica degli utensili Svolgimento del lavoro in modo contemporaneo, con una postazione di programmazione per la preparazione del lavoro Ulteriore e flessibile sviluppo in base alle nuove esigenze del cliente ed alle funzioni della macchina Programmazione libera unitamente al comfort d'utilizzo di SIGSpro Accoppiamento CAD/CAM e simulazione in 3D SOFTWARE MODULARE PER SEMPLICITÀ DI UTILIZZO E PROGRAMMAZIONE

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13 SCHÜTTE Simulazione in 3D integrata Grazie alla simulazione in 3D, di nuova concezione, viene garantita sia la qualità degli utensili rettificati sia un ciclo di lavoro senza collisioni sulla macchina. Nella simulazione in 3D viene prodotto un modello superficiale chiuso del pezzo. Facilmente e senza rinunciare in alcun modo alla qualità, è possibile modificare l'angolo di osservazione o zoomare fino sul più piccolo particolare. Naturalmente gli utensili possono essere misurati a scelta con una griglia, ingrandibile a piacimento, o mediante misurazioni delle distanze tra due punti marcati con il mouse. Una serie di nuove funzionalità aumenta il comfort: così è possibile ad esempio calcolare il corpo di rotazione di un alesatore, disegnarlo e confrontarlo con il profilo nominale. L'utente può a quel punto vedere il foro prodotto dall'alesatore, ruotare l'alesatore all'interno di esso e verificare facilmente se su tutte le parti del tagliente vi sia un angolo di spoglia sufficientemente ampio. Funzioni di analisi supplementari consentono di mettere in evidenza attributi quali raggio del pezzo, distanza dal bordo di taglio o angolo di spoglia sotto forma di valori cromatici sull'utensile simulato. Prima di avviare la produzione sulla macchina, è possibile controllare l'intero ciclo di lavoro per assicurarsi che non vi siano collisioni. A tal fine è possibile osservare in particolare parti di macchina mobili come il supporto o il sistema di guida utensili. Per la produzione di utensili, spesso è utile esportare il risultato della simulazione in 3D nei formati 3D più comuni. In tal modo la costruzione di utensili può avvenire sulla base di vani che possono essere prodotti con le mole presenti nella produzione. Simulazione in 3D integrata per la valutazione dei pezzi programmati Massima precisione per la valutazione dei dettagli Messa in evidenza di operazioni e caratteristiche Funzioni di misurazione e analisi efficaci Simulazione della sala macchina sulla base di modelli 3D realistici Controllo automatico delle collisioni Esportazione dei risultati in formati 3D di scambio SICUREZZA GARANTITA PER VOI E LE VOSTRE MACCHINE CON LA SIMULAZIONE IN 3D

14 014 SCHÜTTE 305 Immagine a sinistra: Caricatore a 12 scomparti per le mole Immagine a destra: Caricatore a catena per i pezzi in lavorazione Carico/scarico automatico dei pezzi con caricatore Pick-Up Immagine a destra: Misurazione automatica delle mole

15 SCHÜTTE Efficienza per mezzo dell'automazione I vantaggi della produttività non si raggiungono solamente attraverso efficienti processi di rettifica, bensì anche grazie ad un alto grado di automazione. A tale scopo occorrono soluzioni flessibili in due campi: una sostituzione automatica delle mole, che renda disponibili tecnologie diverse, e manipolazione dei pezzi da lavorare per una produzione senza operatore. Schütte mette a disposizione, in entrambi i casi, soluzioni innovative e personalizzate. Il cambio automatico delle mole avviene grazie allo sfruttamento degli assi della macchina, con i quali è possibile raggiungere la posizione di transizione in modo preciso. Un'interfaccia HSK nel mandrino garantisce un posizionamento della mola preciso al millesimo. I distributori di refrigerante vengono sostituiti insieme alle mole in questo modo ciascun processo beneficia di un ottimale apporto di refrigerante anche in seguito alla sostituzione automatica. Un esaustivo contingente di mole viene messo a disposizione grazie ai caricatori. Grandezze costruttive diverse consentono una flessibilità pressoché illimitata: si può scegliere tra mole con 3, 4, 5, 12 o 24 posizioni. Il carico/scarico dei pezzi in lavorazione avviene per mezzo di un braccio orientabile ad azionamento pneumatico. Se tale braccio viene equipaggiato con una pinza doppia, entrambi i processi possono essere eseguiti direttamente in successione. Il braccio orientabile si rifornisce dai caricatori a catena oppure da bancali di diversa grandezza, con capacità massime di 170 pezzi per il caricatore a catena oppure in funzione del diametro del pezzo fino a 400 scomparti bancale. In alternativa al sistema Pick-Up, l'asse di rotazione del pezzo in lavorazione può essere equipaggiato anche direttamente con un robot. Questa soluzione si presenta vantaggiosa qualora siano richiesti tempi di caricamento più brevi ed una scorta di pezzi maggiore. Inoltre, nella cella robotizzata possono essere integrati processi come l'iscrizione mediante laser. Flessibilità di processo grazie al cambio automatico delle mole Refrigerazione e lubrificazione ottimali grazie alla sostituzione contemporanea di mole e distributori di refrigerante Tecnologia versatile grazie ai caricatori di mole di diversa grandezza Handling dei pezzi in lavorazione variabile con l'ausilio del caricatore Pick-Up o con robot Scorta di pezzi variabile nei caricatori a catena o nei bancali Flessibilità nell evasione degli ordini con il supporto software Mole con distributore di refrigerante abbinato Flessibilità nel processo e nella manipolazione

16 016 SCHÜTTE 305 Pre-rettifica Fresatura Rettifica a nastro Lucidatura

17 SCHÜTTE Non solo mole L'integrazione e l'abbreviazione delle catene produttive crea considerevoli potenziali di risparmio e ottimizzazione nei settori della produzione. Tuttavia spesso questo aspetto manca per quanto riguarda le macchine utensili, che possono servire svariate fasi di lavorazione di una catena di processo. Con la serie 305 è tutt'altro discorso: grazie all'integrazione dei processi Schütte rende economico il completo ciclo produttivo di pezzi complessi. La rinuncia alle fasi di smontaggio migliora inoltra il livello di precisione. Complessi prodotti del settore medicale, come ad esempio articolazioni del ginocchio artificiali, presentano requisiti di livello elevato per quanto riguarda la precisione e la finitura superficiale, affinché possano in un secondo tempo svolgere la loro funzione all'interno del corpo umano - possibilmente per tutta la vita. Schütte ha integrato i processi produttivi necessari per la realizzazione di impianti ortopedici, nella 305linear ed è pertanto in condizione di effettuare, con la sua macchina, una lavorazione completa di questi pezzi complessi: pre-rettifica e rettifica di finitura, fresatura con frese a candela e sferiche, rettifica a nastro in più fasi, lucidatura in più fasi I profili in 3D vengono rettificati pertanto con l'ausilio della 305linear. Mediante la rettifica Single-Point dei profili esterni convessi, grazie ad un set di mole è possibile lavorare l'intera famiglia di prodotti. Ciò riduce i costi degli utensili e mantiene al minimo i tempi di allestimento macchina. Profili, tasche e forature con punta cava in cui un'operazione di rettifica risulterebbe antieconomica o addirittura tecnologicamente impossibile, vengono eseguiti, senza necessità di lunghe sostituzioni, mediante fresatura utilizzando frese in metallo duro montate sulla rettificatrice. La rettifica a nastro in più stadi predispone la superficie per il conclusivo procedimento di lucidatura, che sulle superfici di scorrimento delle articolazioni del ginocchio raggiunge un grado di finitura lucida con valori R a inferiori a 0,05 µm. Integrazione del processo in una piattaforma macchina Vantaggi di produttività per mezzo di un ciclo produttivo completo Precisione ottenuta rinunciando ai procedimenti di smontaggio Preparazione degli ordini completamente automatica con caricatori a catena da 50 o 140 scomparti e caricatori di mole da 24 scomparti Impiego di mole dalle geometrie semplici grazie alla rettifica dei profili Single-Point Processo di lucidatura integrato con dosaggio automatico della pasta lucidante FINITURA COMPLETA IN UN UNICO BLOCCAGGIO

18 018 SCHÜTTE 305 MACCHINA 305linear Assi lineari Corsa: Asse X (movimenti longitudinali) mm 400 Asse Y (movimenti trasversali) mm 250 Asse Z (movimenti verticali) mm 250 Risoluzione: Asse X, Y e Z µm < 0,1 Velocità di avanzamento max: Asse X, Y e Z m/min 24 (48) Asse di rotazione per pezzi in lavorazione (asse A) Risoluzione nella modalità pezzo gradi < 0,0001 Range max numero di giri in qualità di asse di rotazione giri/min 200 Range max numero di giri in qualità di asse di rotazione universale giri/min 2500 Cono di alloggiamento SK 50 Momento torcente max Nm 88 Asse oscillante per testa di rettifica (Asse C) Range di oscillazione gradi 225 Risoluzione gradi < 0,0001 Velocità die rotazione max gradi/sec. 360 Mandrino portamola (mandrino motorizzato) Numero di giri max giri/min Potenza motrice max kw 15 Cono di alloggiamento HSK-E 50 Opzione mandrino portamola Potenza motrice max giri/min Potenza motrice max kw 8 Cono di alloggiamento HSK-E 50 Controllo CNC SIEMENS SINUMERIK 840D sl Tecnica di azionamento SIMODRIVE SINAMICS S 120

19 Türs ch we nkbereich SCHÜTTE Dati tecnici Centro di rettifica su base della 305linear con caricatore mole a 12 scomparti e caricatore a catena da 140 scomparti, impianto di filtraggio, radiatore dell olio, aspirazione Rettificatrici Schütte della Serie 305

20 Alfred H. Schütte Postfach Köln-Poll Alfred-Schütte-Allee Köln-Poll Telefono +49 (0) Fax +49 (0) Con riserva di modifiche. Riproduzione consentita solo previa indicazione della fonte e dopo preventiva autorizzazione. KP A 960b ita