Soluzione flessibile a cinque assi

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1 Lean production we will support you. Settembre 2015 Tecnologia svizzera delle tavole rotanti NEWSLETTER Soluzione flessibile a cinque assi T variox1 La ditta di lavorazioni in conto terzi potenzia una fresatrice a tre assi con un ulteriore tavola rotante CNC a due assi Chi vuole avere successo come ditta in conto terzi ha bisogno, oltre che di collaboratori esperti, di attrezzature adeguate. Perché il variare dei compiti e l utilizzo assiduo richiedono un elevata flessibilità. La ditta svizzera Rihs GmbH ha perciò deciso di investire in un QUASER-BAZ MV-204P con una tavola rotante a due assi T RR variox1 di pl LEHMANN. Questa combinazione consente di eseguire lavorazioni efficienti e precise su un ampia gamma di componenti. La Rihs GmbH con sede a Büren an der Aare è un azienda a conduzione familiare che conta complessivamente nove collaboratori. Fondata nel 2001 da Beat Rihs, l azien- La tavola rotante pl LEHMANN T RR variox1 citata nell articolo (nell immagine con disposizione motore LL) è una tavola rotante orientabile, a due assi, monomandrino, CNC con controcuscinetto, ideale per la lavorazione di pezzi piccoli e medi (fino a un cubo di ca. 500 mm). Immagini: pl Lehmann

2 2 Christian Rihs spiega: «Per molti dei nostri componenti la presenza del quinto asse comporta vantaggi significativi». Intende la lavorazione simultanea a cinque assi che è perfettamente possibile realizzare con la combinazione Quaser/ pl LEHMANN. È soprattutto la lavorazione su cinque lati che dà risultati positivi nei tempi di produzione e nella preda è ora gestita dai figli Christian e Simon Rihs, entrambi meccanici di formazione con qualificazioni supplementari diverse. Di entrambi colpiscono la gioia nello svolgere il proprio mestiere e nel lavorare insieme. Simon Rihs spiega: «Ci dividiamo molti compiti ma ci scambiamo spesso in modo che l uno possa sempre stare al posto dell altro». Ritengono che il vantaggio principale della loro impresa sia la struttura aziendale con le sue ramificazioni brevi. «Ciò significa che i clienti parlano direttamente con noi», aggiunge Christian Rihs: «Noi possiamo aiutarli a ottenere una lavorazione ottimale e garantire una consegna dei pezzi entro i termini stabiliti, se lo si desidera anche con finitura di superficie e pronti per il montaggio». Un fattore particolarmente importante per il successo aziendale è la flessibilità. Per garantirla sono necessari da un lato collaboratori esperti e pronti a impegnarsi, dall altro un parco macchine studiato su misura per svolgere compiti che variano frequentemente. Solo così Rihs può svolgere anche compiti particolarmente urgenti da «vigili del fuoco» che rappresentano un supplemento importante per il cliente. cui dimensioni rientrino nel range 550 x 550 x 80 mm». Tuttavia possiamo anche occuparci di pezzi un po più grandi, come guide e pannelli, con una lunghezza massima di mm». La maggior parte dei pezzi, circa l 80%, è in alluminio, il resto in acciaio e plastiche. «Ci concentriamo sulla fresatura di componenti complessi», sottolinea Christian Rihs. La complessità dei pezzi a cui si è accennato ha diversi volti. A volte il materiale è particolarmente impegnativo, altre volte le tolleranze del formato e della posizione richiedono un know-how particolare sulla tecnica di bloccaggio e realizzazione. L elevata precisione svolge un ruolo importante anche per i componenti dell alloggiamento per gli strumenti di misura che verranno poi utilizzati dai produttori di orologi. Simon Rihs fa presente che in questo settore è anche molto importante che la lavorazione si svolga in modo pulito: «I clienti desiderano avere componenti completamente pronti per il montaggio, inclusi trattamento di superficie, pressione o incisione laser. Con diversi partner siamo in grado di soddisfare tutte queste richieste». Con centro di lavoro a 3+2 assi verso una maggiore produttività Nel capannone di produzione dieci centri di lavoro CNC, per lo più fresatrici verticali a tre e quattro assi e una macchina orizzontale con asse B, si occupano della truciolatura necessaria in precedenza. Inoltre, da più di un anno Rihs dispone anche di un cinque assi BAZ, che in effetti è una tre assi Quaser MV-204P equipaggiata con un quarto e quinto asse di rotazione supplementari di pl LEHMANN. Rihs esegue soprattutto lavorazioni su pezzi pregiati in alluminio, ma anche in acciaio per utensili e plastica. Focus sui pezzi complessi Gli ordini provengono per lo più da clienti appartenenti a diversi settori, come l industria degli orologi, l industria elettronica ed elettrotecnica e la costruzione generale di macchine. «Naturalmente la nostra offerta è limitata dalla grandezza dei componenti», sottolinea Simon Rihs. «Siamo prima di tutto indirizzati alla lavorazione cubica di pezzi le Per ottenere la massima flessibilità, qualità ed efficienza, Rihs ha investito in un Quaser MV-204P, un centro di lavoro verticale a tre assi, la cui tavola è stata dotata di un quarto e quinto asse aggiuntivi di pl LEHMANN.

3 3 cisione della lavorazione. «La lavorazione su cinque lati è estremamente efficiente proprio con i componenti complessi di dimensioni piccole e medie. Per lo più possiamo rinunciare a un secondo o terzo bloccaggio, ottenendo così una precisione maggiore e un minore rischio di errori. Inoltre non sprechiamo tempo per posizionare e sbloccare i pezzi. Quindi in definitiva siamo più efficienti e di conseguenza possiamo offrire prezzi migliori». Poiché la tavola rotante dell ingranaggio pl LEHMANN è montata trasversalmente rispetto alla tavola della macchina, accanto rimane spazio per almeno due morse. La decisione di acquistare non una vera macchina a cinque assi, bensì una macchina a tre assi con struttura a due assi, è stata ben ponderata. Simon Rihs chiarisce: «Questa configurazione consente una grande flessibilità, poiché la tavola di lavorazione accanto alla tavola rotante CNC a due assi lascia altro spazio per ulteriori dispositivi di serraggio. Inoltre la nostra soluzione si è rivelata più economica». La soluzione della tavola rotante conferisce potenzialità da cinque assi Nella scelta della macchina la Rihs GmbH è rimasta fedele al marchio con cui ha avuto buoni risultati fin ora: Quaser. Il produttore taiwanese di macchine utensili, distribuite in Svizzera dalla Rima AG di Windau, con oltre clienti rientra tra i leader a livello mondiale nella costruzione di centri di lavoro per la lavorazione di pezzi singoli e piccoli e di macchine per la media e grande produzione in serie. Le macchine sono caratterizzate da qualità e produttività elevate, come può confermare la Rihs GmbH in base alla propria esperienza. Negli ultimi otto anni l azienda ha già acquistato sette centri Quaser dal rivenditore di macchine Rima, che viene elogiato per la qualità e velocità del servizio. Per ottenere la presenza del quinto asse, Rima ha consigliato di equipaggiare il Quaser-BAZ MV-204P con una tavola rotante pl LEHMANN. Dopo un appuntamento in loco presso pl LEHMANN a Bärau e una consulenza approfondita, la decisione è caduta su una tavola rotante a due assi del tipo T RR variox1, che presenta i seguenti dati tecnici: altezza delle punte 270 mm, peso 136 kg, max. carico del mandrino 133 kg (0-30 ) e 89 kg ( ), max. coppia di serraggio 4 asse 800 Nm e 5 asse Nm, forza assiale 4 asse 20 kn, momento d inerzia di massa 4 asse 0,2 kgm 2 (con carico standard con dati sistema di azionamento da catalogo) e 2 kgm 2 (max. carico con dati sistema di azionamento ridotti). Il design pratico della serie 500, ampiamente senza spigoli e angoli fastidiosi, è stato colto al volo da Christian e Simon Rihs: «La tavola rotante pl LEHMANN spicca per la sua qualità. Anche la struttura compatta, la stabilità e le prestazioni ci hanno convinto e lo anticipiamo non ancora deluso». Quindi la tavola rotante CNC e la macchina sono state acquistate interamente alla Rima AG. Il Quaser MV-204P è un centro verticale di fresatura con controllo Fanuc-CNC 31i-B. Per trarre il massimo dalla macchina in termini di dinamica e precisione, Rihs ha fatto allestire il pacchetto di taratura degli assi High-Precision Contour Control (HPCC) sul Fanuc-CNC. Il corpo base della macchina colato in un unico pezzo garantisce la stabilità necessaria e le guide lineari di alta qualità e dimensioni generose assicurano una precisione estrema. Due bloccaggi su una tavola Il mandrino principale da 30 kw raggiunge una velocità massima di min -1. Le corse sono di / 700 / 610 mm nell asse X, Y e Z. Per la Rihs GmbH la tavola rotante pl LEHMANN è stata montata trasversalmente sulla tavola della macchina di dimensioni 1.400x700 mm. Ciò comporta diversi vantaggi: grazie al movimento di oscillazione laterale l operatore può sempre tenere d occhio la situazione della lavorazione. Inoltre sulla tavola rimane ancora libero uno spazio di circa 600 x 400 mm che può essere utilizzato per bloccare da due a tre morse aggiuntive. Così, a seconda delle necessità, Rihs può utilizzare la macchina a cinque assi oppure a tre assi mediante la morsa, per lavorare il sesto lato o altri componenti. Per fresare pezzi più grandi è persino possibile rimuovere la tavola pl LEHMANN. Con la tavola rotante dell ingranaggio pl LEHMANN a due assi (tipo T RR variox1) è possibile far oscillare e ruotare il pezzo sempre nella posizione di lavorazione ottimale. In molti casi ciò consente di eseguire la lavorazione completa con un solo bloccaggio.

4 4 Un altro vantaggio è dato dal fatto che Rihs ha completato la tavola pl LEHMANN con un sistema a punto zero di Schunk. «Proprio perché dobbiamo eseguire lavorazioni su un ampia gamma di pezzi diversi, con lotti che variano da 1 a pezzi, il sistema di serraggio palette ci agevola molto», spiega Christian Rihs. «I tempi passivi si riducono un po se possiamo equipaggiare le palette parallelamente ai tempi principali. Inoltre il sistema può supportare una successiva automazione con robot, che abbiamo adocchiato per i turni di notte». Suo fratello Simon aggiunge: «Sul lungo termine questa non resterà l unica macchine a cinque assi, a patto che non vengano a mancare gli ordini. La tendenza va chiaramente in direzione di una lavorazione su più assi e la variante tre assi più due«è senza dubbio la migliore per la nostra gamma di pezzi». Tecnica 3+2 versus tecnica tradizionale a 5 assi L investimento in un BAZ nuovo a cinque assi tradizionale è nella maggior parte dei casi più costoso della creazione di un centro verticale a tre assi con aggiunta di tavola rotante a due assi. Inoltre la seconda soluzione offre altri vantaggi fondamentali. Un esempio: poiché nelle macchine a 5 assi tradizionali il quarto e quinto asse si trovano per lo più nella tavola, gli spigoli di interferenza causati dalla tavola della macchina sono alti. Ciò richiederebbe un dispositivo più alto per il pezzo o almeno utensili lunghi. In entrambi i casi ne risente la stabilità, si incentivano le vibrazioni e in definitiva si riducono la precisione e le prestazioni della macchina. Se il pezzo viene bloccato in una tavola rotante aggiunta, gli spigoli di interferenza sono molto più bassi, quindi è possibile utilizzare utensili corti con oscillazioni ridotte. Un ulteriore punto a favore essenziale della soluzione 3+2 riguarda le masse da spostare. Mentre una macchina a 5 assi deve accelerare e frenare l intera tavola della macchina con il pezzo, con un impianto aggiunto a uno o due assi si muovono soltanto gli assi di rotazione con il pezzo, quindi masse molto più ridotte. Perciò anche il consumo di elettricità è inferiore. La tavola rotante a due assi del tipo T RR variox1 convince per la sua struttura compatta, la stabilità e le prestazioni.

5 5 Ancora migliore: l Edizione 3 della tecnica della tavola rotante pl LEHMANN Il produttore della tavola rotante pl LEHMANN ha ulteriormente migliorato le sue tavole rotanti CNC della serie 500. Dal gennaio 2015 la società svizzera offre la sua nuova Edizione 3 che si distingue nello specifico per l ingranaggio PGD (preloaded gear drive) pretensionato e senza gioco. Essa viene fornita pretensionata e consente in questo modo una vera lavorazione simultanea anche senza sistema di misura diretto. Inoltre, in caso di piccole lavorazioni fino a un terzo della coppia di avanzamento ammessa può essere lavorato senza essere bloccato grazie all ingranaggio pretensionato. Il PGD non si usura e ciò viene confermato da un ampio test di lunga durata con la tavola rotante EA-510 con carico standard e dati di azionamento in base al catalogo. Dopo più di 10,6 milioni di cicli a 90 in un tempo di funzionamento di ore non è stata riscontrata alcuna usura importante. Il pretensionamento è pari soltanto al 3% per 1 milione di cicli. Grazie a questi risultati e a sicurezze supplementari, si prevede che la PDG possa realizzare ore di funzionamento continuo (funzionamento simultaneo con ED 100%) e/o ore di funzionamento di posizione (ED 20% in base al catalogo) e/o 20 milioni di posizionamenti a 90 senza gioco dell ingranaggio (valido con carico standard in base a catalogo, con utilizzo conforme alla destinazione; viene considerato il primo valore limite raggiunto). Contatti: Peter Lehmann AG Bäraustrasse 43 CH-3552 Bärau (Svizzera) Tel. +41 (0) Fax +41 (0) pls@plehmann.com Rihs GmbH CNC-Fertigung Industriestrasse 9 CH-3294 Büren an der Aare (Svizzera) Tel. +41 (0) Fax +41 (0) info@rihsmechanik.ch RIMA CNC Maschinen AG Unterlettenstrasse 16 CH-9443 Widnau (Svizzera) Tel. +41 (0) Fax +41 (0) info@rimaag.ch