Makino: micro-lavorazione diretta di utensili per fari auto anteriori sulla nuova iQ500

makino_iq500_image-1La iQ500 di Makino può eseguire una fresatura affidabile e veloce, così come la perforazione e la rettifica di pezzi di altissima precisione, riducendo al minimo l’usura degli utensili. In particolare per applicazioni ottiche, la nuova speciale tecnologia di alta qualitàFinitura superficiale a specchio” elimina la necessità della lucidatura manuale, ottenendo così una maggiore affidabilità e una maggiore precisione. La iQ500 inoltre permette di eseguire direttamente la lavorazione al carburo in modo facile e stabile.

Nella produzione di utensili da taglio ad alta precisione, l’iQ500 sta sostituendo le rettificatrici a coordinate, solitamente utilizzate in questo campo. Con la funzione i-chopping ora è possibile sostituire anche i processi di rettifica a tecnologia pendolare. Fresatura e rettifica a coordinate vengono quindi eseguite con un solo attrezzamento, senza la consueta perdita di tempo e soprattutto, raggiungendo il massimo grado di precisione. Inoltre, vengono evitati gli errori che si verificano frequentemente nel riattrezzamento, durante il passaggio da una tecnologia all’altra.

Rispetto alla sorella minore, vale a dire la ben consolidata iQ300 di Makino, tutti gli assi dell’iQ500 hanno una corsa più lunga del 50% e quindi si possono raggiungere livelli di precisione e qualità superficiale senza precedenti per pezzi di grandi dimensioni.

Meno rilavorazione
L’obbiettivo finale della macchina è la completa eliminazione della rilavorazione manuale. La macchina produce pezzi pronti per l’uso, cosicché i processi quali sbavatura, spianatura, macchiettatura e lucidatura vengono eliminati. Questa stabilità di processo, combinata con un impareggiabile livello di qualità di lavorazione, riduce i tempi di esecuzione, garantisce il rispetto delle date di consegna e permette di calcolare i costi – tutti fattori che giocano un ruolo importante nell’aumento della competitività dei moderni produttori di utensili.

Un passo avanti nella produzione di mandrini
Grazie alla sua vasta esperienza, accumulata nel corso di diversi decenni nel settore della produzione di mandrini, per le serie iQ Makino è stata in grado di sviluppare un mandrino di fresatura con raffreddamento del nucleo. Con una velocità fino 45.000 giri al minuto, il mandrino a bassa vibrazione mantiene una temperatura estremamente stabile, anche per quei processi in cui i lunghi tempi di lavorazione diventano una criticità. Il precarico costante del cuscinetto così come la “Lubrificazione sottogola” brevettata da Makino, che lubrifica la parte interna del cuscinetto del mandrino, garantiscono una perfetta concentricità, maggiore rigidità e una durata eccezionalmente lunga del mandrino. L’eccellente qualità superficiale e la lunga durata dell’utensile si ottengono tramite una maggiore rigidità e un funzionamento estremamente scorrevole ed uniforme con un basso livello di vibrazione del mandrino, inferiore a 1 μm a 45.000 giri al minuto.

Eccellente struttura meccanica della macchina
La struttura del telaio a C, provata e testata, è progettata senza sporgenze con l’asse Y all’interno della tavola e gli assi X e Z sulla colonna, garantendo costantemente prestazioni di taglio e qualità superficiale elevate lungo l’intero campo della corsa. L’iQ500 è fabbricato e installato con la massima precisione geometrica. In questo modo, Makino va oltre i limiti di ciò che è meccanicamente fattibile nel settore della produzione, assicurando che rettilineità e perpendicolarità non siano solamente il risultato elettronica di compensazione qualunque. La macchina possiede una base ed una colonna in ghisa Meehanite di alta qualità, garantendo così la massima precisione per tutta la vita della macchina.

Funzionamento scorrevole ed uniforme grazie a motori e guide perfetti
Una caratteristica comune di iQ300 e iQ500 è l’azionamento di tutti gli assi per mezzo di motori lineari speciali. Il design a doppio motore con i motori controrotanti assicura che le forze magnetiche indesiderate si eliminano da sole così da non influire né sulle guide né sulla tavola. La progettazione speciale delle guide a rulli offre una qualità superiore, permettendo di ottenere una rettilineità dell’asse X corrispondente a <3 μm su una corsa totale di 600 mm. Le guide a rulli forniscono l’agilità necessaria per una macchina di questo genere, pur mostrando anche caratteristiche di smorzamento simili a quelle di una guida a scorrimento. L’elevato grado di smorzamento elimina le vibrazioni che altrimenti comprometterebbero sia la qualità superficiale che la durata dell’utensile.

Efficiente gestione della temperatura
Poiché il mandrino e gli assi sono le principali fonti di calore durante la lavorazione, rappresentano anche la causa più probabile delle imprecisioni, soprattutto durante i processi di lavorazione lunghi. Sviluppato originariamente da Makino e poi costantemente migliorato, il sistema di raffreddamento del nucleo del mandrino motorizzato rimuove direttamente tutto il calore che si accumula nel nucleo o nella camicia del mandrino, prevenendo qualsiasi influenza termica negativa sul basamento della macchina. Dopo solo un paio di minuti di funzionamento, il mandrino raggiunge stabilità costante, eliminando qualsiasi ulteriore distorsione termica del mandrino.

Indipendentemente dal tempo di lavorazione, il comportamento termico del mandrino rimane stabile. Questa stabilità viene determinata utilizzando sistemi di misurazione della lunghezza dell’utensile, con una precisione di ± 1 μm tra i diversi utensili lungo l’asse Z, indipendentemente dalla velocità del mandrino. Per ragioni costruttive il gruppo del motore lineare crea una quantità di calore relativamente elevata, che nel iQ500 viene rimosso in due fasi: prima, l’olio di raffreddamento assorbe direttamente il calore generato dalle bobine; poi, l’elemento in ghisa adiacente al motore viene raffreddato alla temperatura impostata.

Come opzione, l’intera struttura in ghisa può essere anche sigillata e riempita con un refrigerante speciale che circola lentamente attraverso il basamento e la colonna, distribuendo in modo ottimale il calore attraverso l’intera macchina.

Proprio questo dettaglio rappresenta un metodo molto efficace per raggiungere il livello massimo possibile di stabilità termica durante tempi di lavorazione lunghi, piuttosto comuni nella produzione di utensili.

La combinazione di queste caratteristiche della serie iQ garantisce un livello di stabilità termica per tutta macchina utensile senza precedenti, requisito imprescindibile per raggiungere i massimi livelli di precisione per quanto concerne la qualità superficiale e del profilo.

Finitura superficiale a specchio premendo un pulsante
Grazie all’opzione “Finitura superficiale a specchio”, l’operatore può ripassare l’utensile direttamente nel mandrino. Gli ottimi risultati relativi alla precisione del profilo e alla qualità superficiale su pezzi in acciaio e carburo si ottengono con l’ausilio di questa tecnologia. Premendo un pulsante, la macchina esegue finiture superficiali a specchio fino a Ra <1 nm ed una precisione tridimensionale di ± 1 μm, garantendo il massimo grado di ripetibilità possibile. Grazie a questa opzione, la macchina offre una lucidatura superficiale ad alta precisione che non richiede l’intervento manuale – uno dei principali requisiti dell’industria ottica. Allo stesso tempo, questa opzione riduce drasticamente i costi degli utensili, poiché possono essere rilavorati più volte.

Sistemi di misurazione utensili integrati garantiscono una precisione in termini di micron
Una caratteristica standard della serie iQ è il sistema di misurazione ibrido per la misurazione della lunghezza dell’utensile, sviluppato da Makino. Un sensore a contatto esegue le misurazioni, applicando forze estremamente basse sugli utensili. Grazie al sistema di misurazione ibrido di Makino possono essere misurati in modo sicuro e affidabile anche utensili PCD altamente sensibili, senza correre alcun rischio di distruggere l’utensile. Il sistema di misurazione Makino offre una maggiore precisione di misurazione di utensili di piccole dimensioni, con diametro inferiore a 0,5 mm, rispetto ai sistemi di misurazione laser. Essendo un’opzione integrata, il sistema ibrido di Makino non solo misura la lunghezza dell’utensile, ma offre anche la possibilità di misurare la distorsione del mandrino prima che il mandrino raggiunga il suo stato di stabilità.

Un’altra opzione offerta da Makino è il sistema di Misurazione di precisione utensile tramite immagine (PTIM) dotato di telecamera ad alta risoluzione, in grado di misurare la lunghezza e il diametro dell’utensile nonché la distorsione del mandrino. Utilizzando il sistema PTIM, l’operatore può controllare il profilo dell’utensile sull’immagine fornita dalla telecamera. Questo sistema assicura una ripetibilità di ± 0,5 μm.

Utilizzo di turbine ad aria senza errori durante il cambio utensile
La iQ500 può essere dotato, in opzione, con massimo tre turbine ad aria, raggiungendo una velocità di 80.000 oppure 120.000 giri al minuto. Le turbine vengono cambiate e sostituite automaticamente. L’alta precisione lungo l’asse Z si ottiene utilizzando aria compressa a temperatura controllata. Questi mandrini riducono drasticamente i tempi lavorazione con utensili di piccole dimensioni. I sistemi di misurazione della lunghezza dell’utensile possono essere utilizzati anche con questa opzione. È proprio questa combinazione di tecnologie che consente l’utilizzo completamente automatico delle turbine ad aria, eliminando così gli errori del cambio utensili, che solitamente tendono a presentarsi con questa configurazione.

Applicazioni
I centri di lavoro verticali di Makino della serie “iQ” soddisfano i requisiti più elevati in termini di precisione e qualità di superficie, in particolare nella lavorazione di materiali duri e molto duri. L’attacco mandrino HSK-E32 è adatto per utensili compresi tra 12 mm e 0,03 mm. Queste macchine offrono ai produttori di diversi settori, quali costruzione e produzione stampi, industria ottica e medica nonché industria automobilistica, tutto il necessario per sfidare l’intera gamma di applicazioni di fascia alta.

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