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Multitasking, versatile e “smart”

Il centro di fresatura e di tornitura di tipo “gantry” SORALUCE modello PXG-W è dotato di una tavola di tornitura e fresatura e di  una tavola fissa. Il centro di fresatura e di tornitura di tipo “gantry” SORALUCE modello PXG-W è dotato di una tavola di tornitura e fresatura e di una tavola fissa.

Oltre a garantire alte prestazioni, la nuova fresatrice multitasking PXG-W di SORALUCE include elementi tecnologici che rispondono al concetto di Industry 4.0, che si concretizzano in un pacchetto completo di monitoraggio basato sul “cloud computing”. La nuova macchina di SORALUCE rappresenta la sintesi dell’impegno strategico sostenuto dall’azienda nel segmento delle macchine utensili di grandi dimensioni.

di Laura Alberelli

Marzo 2017

La lavorazione di componenti di grandi dimensioni richiede delle abilità specifiche e macchine capaci di garantire massima precisione, produttività e affidabilità, qualità essenziali per essere competitivi sul mercato. Oggi una macchina che lavora questo tipo di componenti deve saper far fronte a lavorazioni estremamente complesse. Deve inoltre rispondere ai requisiti di ergonomia e versatilità, massimizzando la produttività e minimizzando i tempi morti. In quest’ottica, la nuova fresatrice multitasking a portale gantry PXG-W di SORALUCE riduce il numero di ancoraggi necessari e minimizza i tempi di ciclo e i possibili errori. Inoltre, lavora con tolleranze centesimali nei pezzi di grandi dimensioni che possono arrivare a pesare centinaia di tonnellate.La nuova macchina di SORALUCE rappresenta la sintesi dell’impegno strategico sostenuto dall’azienda nel segmento delle macchine utensili di grandi dimensioni e va a sommarsi al cammino iniziato nel 2009, anno in cui SORALUCE è entrata a far parte del progetto denominato Hiperion guidato da diversi produttori baschi e finanziato attraverso il programma Etorgai dal governo basco. Sebbene la macchina sia in commercio solo da poche settimane (la presentazione ufficiale del nuovo modello è avvenuta agli inizi di febbraio presso gli stabilimenti produttivi del costruttore), in Italia c’è già chi ha deciso di investire su di essa: si tratta della società  MPC, con sede a Santorso in provincia di Vicenza, specializzata nella costruzione e nella lavorazione meccanica di componenti ad alto contenuto tecnologico. Oltre a garantire alte prestazioni, il nuovo centro di fresatura PXG-W include anche elementi tecnologici che rispondono al concetto di Industry 4.0, che si concretizzano in un pacchetto completo di monitoraggio basato sul “cloud computing”. La macchina incorpora utilità come la visualizzazione dello stato della macchina in tempo reale con informazioni rilevanti circa lo stato della lavorazione in corso e l’invio di avvisi (e-mail) in caso di problemi; vengono inoltre elaborate informazioni su questioni sensibili per gli utenti come la produzione, i processi, il consumo di energia e le prestazioni durante i cicli di lavorazione e diagnostica per segnali chiave per la manutenzione degli accessori. Tutto questo viene fatto tramite connessioni sicure attraverso un PC o un dispositivo mobile (smartphone o tablet) accedendo a un unico sito web on-line.

Grande flessibilità grazie alla struttura modulare
La SORALUCE modello PXG-W è un centro di fresatura e di tornitura di tipo “gantry” dotato di una tavola di tornitura e fresatura e di una tavola fissa; per la sua realizzazione, il costruttore si è avvalso delle più recenti e sofisticate tecnologie. La costruzione modulare permette di adattare la macchina in base alle esigenze di ogni tipo di cliente. La struttura della fresatrice è in ghisa perlitica, ampiamente nervata e dimensionata. La struttura è stata calcolata e progettata con il sistema degli elementi finiti utilizzando le più moderne tecniche di simulazione. Questo è il motivo per cui sono stati selezionati i materiali più adeguati in modo da assicurare grande rigidità, assorbimento delle vibrazioni e stabilità meccanica, sinonimo di elevata precisione geometrica. La SORALUCE modello PXG-W è una macchina dalle grandi capacità: il suo volume di lavoro è infatti pari a 1.000 m3, mentre il carico ammesso sulla tavola è di 500 t. Le corse sono: longitudinale 19.000 mm, distanza tra le colonne 7.250 mm, 7.300 mm di luce tra tavola e RAM; è configurata con una corsa verticale della traversa di 5.000 mm e RAM di 2.500 mm. Il modello PXG-W appartiene alla famiglia di fresatrici a portale di grandi dimensioni SORALUCE che è andata a completare la sua gamma di macchine a portale (PM, PMG e PRG), posizionandosi al primo posto per dimensioni e tecnologia applicata. Grazie alla sua grande versatilità, la nuova PXG-W è in grado di rispondere alle esigenze di lavorazione di una serie di componenti molto impegnativi utilizzati nella costruzione di macchine per l’industria energetica, nella lavorazione di motori marini e CHP e in caso di lavorazioni generiche di pezzi di grandi dimensioni.

Diversi tipi di lavorazione in un unico piazzamento
Il centro di fresatura PXG-W è una soluzione multitasking completamente versatile, su cui è possibile eseguire operazioni di fresatura e tornitura. La macchina garantisce il miglior ritorno in termini di redditività nella lavorazione di pezzi di grandi dimensioni con un elevato grado di complessità tecnica, permettendo così la lavorazione di differenti forme e grandezze. La possibilità di effettuare diversi tipi di lavorazione in un unico piazzamento del pezzo, inclusa la tornitura, la fresatura, la foratura e la filettatura con efficienza e precisione rientrano nei suoi segni identificativi. Per questo motivo, la macchina è dotata di diversi tipi di teste di fresatura e tornitura (testa a fresare assiale, testa ad angolo, testa birotativa automatica millesimale, testa ad angolo con giunto orizzontale, ...) provviste di un sistema di cambio automatico delle stesse. La zona di lavoro è suddivisa in due aree. La superficie della zona principale è destinata alla lavorazione di pezzi prismatici con piani di lavoro di dimensione 12.000 x 6.000 mm e con una capacità di carico di 25 t/m². L’altra area è definita da una tavola di tornitura/fresatura provvista di sostentamento idrostatico con una superficie pari a 6.000 mm di diametro e 150 t di capacità di carico. La tavola di tornitura ha una potenza che supera i 200 kW e 50 giri/min di velocità massima. Con queste velocità, è possibile realizzare operazioni di sgrossatura su pezzi di grandi dimensioni destinati ai più diversi settori. A governare la fresatrice SORALUCE è un controllo numerico Siemens 840D SL di ultima generazione, che permette di effettuare - su un’unica macchina - operazioni di fresatura così come di tornitura. In questo modo, si riduce il numero di piazzamenti e si evita il complesso riposizionamento dei pezzi di grandi dimensioni. PXG-W è provvista di due cabine operatore, entrambe con unità di governo, che permettono la collocazione dell’operatore più adatta durante ciascuna operazione.

Precisione, rigidità e dinamica
Garantire all’utilizzatore la massima precisione ha rappresentato un elemento essenziale nella progettazione della nuova SORALUCE PXG-W. L’utilizzo di guide lineari a ricircolo di rulli sugli assi X, Y e Z assicura innumerevoli vantaggi rispetto alle soluzioni tradizionali (come le guide idrostatiche). Infatti le guide lineari conferiscono una maggiore precisione, rigidità e dinamica alla macchina, garantendo una maggiore stabilità geometrica, così come una riduzione significativa dei costi di consumo energetico e di manutenzione. Il comportamento della macchina è stato analizzato attentamente dall’equipe di sviluppatori di SORALUCE che hanno eseguito simulazioni multiple in modo da caratterizzare correttamente le differenti deformazioni causate dallo spostamento delle parti mobili del sistema. Per garantire elevata precisione geometrica, tra i tanti dispositivi utilizzati da SORALUCE ricordiamo - su tutti - il sistema Vertical Ram Balance (VRB), in fase di brevetto. Il VRB, costituito da un sistema elettromeccanico comandato da CNC, compensa il rollio causato dalla torsione della traversa e il differenziale di piegatura delle colonne quando lo slittone si sposta lungo l’asse trasversale (Y) della macchina. Il sistema garantisce massima precisione in termini di ortogonalità degli assi X e Y, indipendentemente dalla posizione di lavoro.  Nella dotazione standard anche un sistema di monitoraggio termico che controlla le variazioni nel tempo in tutte le sue componenti strutturali tramite una funzione integrata nel CNC. Dispone anche dei più recenti algoritmi di compensazione termica sviluppati da SORALUCE. La tavola di tornitura è provvista di sensori di carico, di modo che un’apposita funzione incorporata nel CNC possa essere utilizzata per aiutare l’operatore a riequilibrare il peso di pezzi caratterizzati da geometrie asimmetriche.

Una struttura rigida ed esente da vibrazioni
Come scritto in precedenza, gli elementi strutturali della nuova macchina SORALUCE sono realizzati integralmente in ghisa, materiale molto apprezzato per le sue elevate qualità intrinseche in termini di stabilità geometrica e capacità di smorzamento interno delle microvibrazioni. Il centro di fresatura PXG-W è inoltre dotato di tutte le tecnologie SORALUCE orientate a garantire un comportamento dinamico ottimale della macchina. In questo modo, è stato aumentato il livello di asportazione raggiungibile con macchine delle stesse dimensioni. Una di queste è il sistema DAS (Dynamics Active Stabiliser) di SORALUCE, che ha già ricevuto diversi riconoscimenti internazionali ed è oggi protetto da brevetto europeo. Garantisce un effetto smorzante che permette di aumentare la capacità di asportazione fino al 300% e di eliminare il rischio di vibrazione o instabilità durante la lavorazione aumentando la rigidità dinamica della macchina. Oltre a ciò, la macchina a portale SORALUCE modello PXG-W è dotata di altri sistemi intelligenti che permettono di massimizzare la produttività. Tra questi l’“Adaptive control”, che consiste in una variazione automatica dei parametri di taglio definiti in funzione alla reale situazione di lavoro. Il sistema SSV permette invece di variare continuamente la velocità del mandrino per evitare la rigenerazione del chatter, in particolar modo durante le operazioni di alesatura e tornitura.

Tecnologia complessa ma semplice da utilizzare  
L’equipaggiamento della macchina SORALUCE PXG-W è molto vario. Come è stato in precedenza riportato, la macchina è dotata di sette teste di fresatura per differenti geometrie e potenze, che in alcuni casi arrivano fino a 81 kW. Questa varietà di equipaggiamento conferisce una grande flessibilità alla macchina, favorendo la lavorazione di un’ampia gamma di pezzi molto diversi tra loro indipendentemente dalla difficoltà di accesso alle aree da sottoporre alla lavorazione. Tutte le teste di fresatura sono state prodotte da SORALUCE, assicurando in questo modo elevate prestazioni in termini di servizio e affidabilità. La macchina è dotata di un magazzino con 3 teste di tornitura per lavorazioni assiali e radiali con cambio utensili automatico. Il cambio utensili avviene automaticamente lungo tutta la traversa dotata di 5.000 mm di corsa. In questo caso, il magazzino ha una capacità di 180 utensili (di cui 150 di tipo ISO50 e 30 di tipo CAPTO C8). Nonostante la sua complessità, la macchina è semplice da utilizzare grazie alla programmazione della cinematica delle teste e accessori integrati nel CNC. Ciò significa che le geometrie di questi elementi possono essere compensate e che gli assi di lavoro possono essere orientati automaticamente, facilitando e migliorando l’intervento dell’operatore.

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