Massimizzazione della produttività nella lavorazione del temprato

apertura-20160707-polimill-laboratorio-41Dopo il grande successo e interesse mostrato per il workshop “Fresatura del metallo duro”, organizzato lo scorso novembre, PoliMill, il nuovo laboratorio del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano ha promosso un altro workshop tematico dal titolo “Massimizzazione della produzione nella lavorazione del temprato – Fresatura a alta efficienza e foratura profonda” tenutosi nel mese di luglio presso la propria sede.

L’evento organizzato in collaborazione con aziende di primaria importanza quali MITSUBISHI Materials Corporation, OPEN MIND, GF Machining Solutions, HEIDENHAIN ITALIANA, SCHUNK e MARPOSS ha suscitato grande interesse e entusiasmo nei partecipanti.

La giornata è iniziata con un primo incontro in aula che ha permesso a tutti i Partner di presentare al pubblico la propria azienda, i propri prodotti e il contributo fornito al tema del workshop. In una seconda fase svoltasi direttamente in laboratorio, i partecipanti all’evento divisi in gruppi hanno potuto toccare con mano le diverse tecnologie e attrezzature presentate dai Partner e vedere una demo live di lavorazioni su acciaio temprato per stampi.

I partecipanti all’evento hanno avuto successivamente l’occasione per un confronto diretto con le aziende espositrici in cui ricevere informazioni più dettagliate sui loro prodotti di interesse e approfondire propri casi aziendali.

foto-1-20160707-polimill-laboratorio-70Toccare per credere: la dimostrazione in macchina
Il punto chiave della giornata è stato la dimostrazione in macchina della lavorazione di un cubo di 85 mm di lato in acciaio per stampi temprato a cuore (1.2344 (X40CrMoV51) 54 HRC). La lavorazione ha permesso di mostrare la complementarietà delle scelte che abitualmente guidano la progettazione di un ciclo di produzione, nonché la collaborazione e la volontà integrativa di tutti i Partner che hanno partecipato al workshop.

La lavorazione è stata effettuata sul centro di lavoro Mikron HPM 450U di GF Machining Solutions dotato del controllo numerico Heidenhain iTNC 530, che garantisce elevata accuratezza di traiettoria e qualità delle superfici lavorate anche con avanzamenti elevati e movimenti complessi. Lo staffaggio in macchina è stato realizzato tramite un innovativo sistema di serraggio della Schunk, la membrana SPM abbinata al sistema a punto zero VERO-S. Questo sistema innovativo permette di bloccare pezzi di forma complessa fresandone il contorno nominale sulla membrana garantendo così una forza di serraggio uniforme su tutta la superficie del pezzo. Un sistema ad aria compressa permette inoltre la sostituzione del pezzo in modo semplice e in tempi brevi con un’eccezionale accuratezza di posizionamento.

Il cubo, una volta posizionato in macchina, è stato tastato dalla sonda Marposs della linea Mida che ha definito lo zero-pezzo in modo rapido e accurato. A questo punto, grazie agli utensili in metallo duro di Mitsubishi, sono state realizzate le lavorazioni il cui part-program è stato interamente sviluppato tramite il software hyperMILL® di Open Mind.

In particolare, con una punta in metallo duro integrale Mitsubishi della serie MHS da 2 mm è stata realizzata una serie di fori ciechi da 20 mm di profondità. Una punta da 4 mm ha invece realizzato fori passanti con una profondità superiore a venti volte il diametro.

Una fresa in metallo duro VF con 6 taglienti e 12 mm di diametro ha realizzato un’apertura di cava con strategia trocoidale a 3 assi e ripresa swarf delle pareti, un’apertura di una tasca laterale con strategia trocoidale a 3 assi e una tasca a superficie complessa con strategia trocoidale a 5 assi. Per la finitura di alcune pareti sono stati infine utilizzati particolari utensili a barile che permettono, grazie all’innovativa strategia CAM hyperMILL MAXX Machining di OPEN MIND, di ottenere ottime finiture superficiali con un risparmio di tempo fino al 90%.

PoliMill: UN NUOVO MODELLO DI COLLABORAZIONE
PoliMill è il laboratorio del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano che propone un nuovo modello di collaborazione tra le Aziende e il Politecnico di Milano nel campo delle lavorazioni avanzate. PoliMill organizza workshop tematici per fornire alle aziende manifatturiere italiane competenze allo stato dell’arte, attrezzature e metodi per risolvere casi di lavorazione avanzati in cui la multidisciplinarietà è la chiave per il successo. I workshop tematici PoliMill implementano sempre una process chain completa partendo dal co-design del componente, la progettazione, implementazione e ottimizzazione del ciclo di lavoro fino alla misurazione e verifica del prodotto. Le process chain sono dimostrate attraverso demo live di lavorazione e le soluzioni offerte alle aziende sono pronte per essere implementate nell’ambiente industriale. Per raggiungere questo obiettivo, PoliMill conta sulle competenze della rete del Dipartimento di Meccanica e dei suoi Partner. Uno dei maggiori vantaggi della collaborazione con PoliMill è far parte di questa rete. Il Dipartimento di Meccanica partecipa a progetti nazionali e internazionali e fornisce una didattica di alto livello a una vasta popolazione di studenti. Aziende del settore delle lavorazioni meccaniche possono interagire con PoliMill supportando le attività del laboratorio con accordi di collaborazione a lungo termine, fornendo macchine, strumentazioni e attrezzature o partecipando anche a un singolo workshop tematico come Partner.

foto-a-20160707-polimill-laboratorio-29MITSUBISHI: L’UTENSILE GIUSTO PER OGNI TIPO DI LAVORAZIONE
Mitsubishi Materials Corporation, società con più di 50 anni di esperienza nel settore, Headquarter in Giappone e una presenza in 77 nazioni con più di 23000 dipendenti, è una delle società leader al mondo nello sviluppo e produzione di materiali, rivestimenti e utensili di precisione. È una delle poche aziende che completa al suo interno l’intero processo produttivo, dall’estrazione della materia prima, minerale di tungsteno, fino al prodotto finito, garantendo il miglior controllo qualità. MMC Italia Srl, situata a Milano, è una delle sette filiali europee della divisione Cutting Tools di Mitsubishi Materials Corporation. Fondata nel 2003, fornisce da più di 12 anni utensili e soluzioni integrate per diversi settori industriali, come automotive, aerospace, stampi, costruzione di macchine. Per l’evento Polimill, Mitsubishi propone punte della famiglia MHS per la foratura del temprato. Grazie alla geometria unica, concepita per la lavorazione di stampi, queste punte permettono forature a alta efficienza e precisione su materiali fino a 55 HRC di durezza e profondità fino a 30 volte il diametro. In fresatura invece l’obiettivo è puntato sulle frese della famiglia VF. Il rivestimento Impact Miracle di tali frese permette di fresare a altissima efficienza materiali temprati anche estremamente duri (fino a 70 HRC). Rispetto ai rivestimenti tradizionali, infatti, la tecnologia del rivestimento a nanocristalli monofase conferisce una maggiore durezza e resistenza al calore e la superficie offre un coefficiente d’attrito inferiore, impedendo scheggiature precoci.

foto-b-20160707-polimill-laboratorio-72OPEN MIND: NUOVE STRATEGIE PER MASSIMIZZARE LA PRODUZIONE
Open Mind Technologies AG è uno dei produttori più richiesti al mondo per le sue soluzioni CAM a alte prestazioni per la programmazione, indipendentemente da macchina utensile e controllo numerico. Rientra infatti tra i 5 produttori CAM/CAD leader a livello mondiale secondo il report “NC Market Analysis Report 2015” di CIMdata. I sistemi CAM/CAD di Open Mind soddisfano i requisiti massimi in termini di applicabilità alla costruzione di utensili e stampi nel settore meccanico, automobilistico, aerospaziale e biomedicale. Open Mind è attiva in tutti i mercati più importanti dell’Asia, dell’Europa e dell’America ed è membro del gruppo di imprese Mensch und Maschine. Oggi la rapidità è più decisiva che mai. Per questo motivo, Open Mind ha sviluppato una soluzione molto performante per la sgrossatura, la finitura e la foratura: il pacchetto ad alte prestazioni hyperMILL® MAXX Machining. Questo approccio innovativo consente di risparmiare tempo nella produzione e di soddisfare contemporaneamente elevati standard di qualità. Open Mind ha contribuito all’evento PoliMill realizzando il part-program di tutte le lavorazioni eseguite durante la demo a bordo macchina. Ha mostrato le potenzialità del modulo di finitura di hyperMILL® MAXX Machining, una soluzione per la prefinitura e la finitura a elevata efficienza di piani e superfici a forma libera che sfrutta particolari utensili a barile.

foto-c-0160707-polimill-laboratorio-31GF MACHINING SOLUTIONS: FLESSIBILITÀ E ALTE PRESTAZIONI
GF Machining Solutions, appartenente al Gruppo svizzero Georg Fischer, è leader mondiale per la fornitura di impianti, soluzioni di automazione e servizi per i produttori di utensili, stampi e componenti di precisione. La gamma di prodotti comprende impianti a elettroerosione a filo e a tuffo, centri di lavoro ad alta velocità e a elevate prestazioni, impianti di testurizzazione laser, customer service, ricambi, materiali di consumo e soluzioni di automazione. Il gruppo, attivo a livello globale, è presente in 31 paesi del mondo e conta più di 3000 dipendenti. GF Machining Solutions Italia, con sede a Cusano Milanino, ha contribuito all’evento fornendo al laboratorio PoliMill un centro di lavoro MIKRON HPM 450U, che vede nella flessibilità e nell’ergonomicità i suoi punti di forza. L’impianto offre impressionanti possibilità di lavorazione, dalla semplice foratura a complesse lavorazioni su 5 lati, fino a lavorazioni a 5 assi simultanei. La macchina, molto compatta, coniuga perfettamente dinamica a stabilità; garantisce inoltre una facile accessibilità e ottima visibilità dell’area di lavoro ed è utilizzabile mediante controllo digitale di ultima generazione. La possibilità di lavorare con avanzamenti ridotti, dell’ordine di pochi micron, e velocità di rotazione del mandrino di 20.000 giri/min le consentono di confrontarsi anche con i materiali più “ostici” mantenendo sempre elevata precisione e accuratezza.

foto-d-20160707-polimill-laboratorio-01HEIDENHAIN: CONTROLLO NUMERICO ALL’AVANGUARDIA
Fondata nel 1889, Dr. Johannes Heidenhain GmbH sviluppa e produce sistemi di misura lineari e angolari, trasduttori rotativi, visualizzatori di quote, sistemi di tastatura e controlli numerici. Heidenhain fornisce i propri prodotti a costruttori di macchine utensili e a produttori di macchine e impianti automatizzati, in particolare per la realizzazione di semiconduttori e sistemi elettronici. Heidenhain è rappresentata in tutti i Paesi industrializzati, per lo più con filiali. Sales engineer e tecnici qualificati supportano l’utente in loco offrendo consulenza e assistenza. Punto di forza di Heidenhain sono sicuramente i controlli numerici come l’iTNC 530, di cui il centro di lavoro presso PoliMill è dotato. Heidenhain ha presentato durante l’evento il più recente controllo numerico TNC 640 che permette lavorazioni di fresatura e tornitura combinate garantendo semplicità di programmazione, una simulazione grafica estremamente dettagliata, sicurezza di processo e accuratezza nella produzione.

foto-e-20160707-polimill-laboratorio-23SCHUNK: L’IMPORTANZA DEL GIUSTO SERRAGGIO
Schunk GmbH & Co. KG, con sede in Germania (Lauffen sul Neckar), è un’azienda di proprietà familiare e un player di fama internazionale. Fondata nel 1945 da Friedrich Schunk come officina meccanica, ha conosciuto un grande sviluppo, fino a diventare leader mondiale per i sistemi di presa e serraggio. Presente in oltre 50 paesi, assicura una presenza capillare sul mercato internazionale con più di 2.500 dipendenti, 8 stabilimenti e 30 filiali. Durante l’evento SCHUNK ha presentato la membrana SPM abbinata al sistema a punto zero VERO-S, che consente il bloccaggio di particolari di dimensione medio piccola durante operazioni su centri di lavorazione a 3 o 5 assi. Caratteristiche del sistema sono l’altissima forza di serraggio, la ripetibilità entro 0,01 mm e il bloccaggio uniforme su tutta la superficie del pezzo in presa anche solo per pochi mm. Oltre al sistema di serraggio pezzo, Schunk ha equipaggiato la macchina con i mandrini portautensile TENDO E compact dalle elevate prestazioni, che permettono un incremento della durata utensile fino al 300% rispetto ai portautensili tradizionalmente impiegati. Si attuano con una sola semplice operazione riducendo i tempi di preparazione. L’impiego in foratura profonda o in fresatura a alte performance esaltano le qualità di runout, coppia di bloccaggio ed assorbimento delle vibrazioni. Il tutto per l’ottenimento della miglior finitura superficiale del pezzo e della più elevata precisione dimensionale.

MARPOSS: CONTROLLO DEL PROCESSO PRODUTTIVO
Marposs fu fondata a Bologna nel 1952 dall’Ing. Mario Possati che ebbe l’idea di costruire il primo sistema in-process per il controllo di pezzi durante l’operazione di rettifica, permettendo così il miglioramento della qualità e della quantità dei componenti prodotti dalle macchine utensili. L’azienda produce sistemi elettronici da officina per controlli dimensionali, geometrici e di stato della superficie di parti meccaniche e sistemi di verifica della macchina e dell’utensile durante i cicli di lavoro. Propone soluzioni standard o speciali per tutti gli stadi del processo produttivo, dal controllo prima e durante la lavorazione, alla ispezione finale dei pezzi lavorati, alla raccolta e elaborazione statistica dei dati di misura. L’azienda opera, oltre che nei settori tradizionali dell’automobile e della macchina utensile, anche in numerosi altri segmenti di mercato, come quello aeronautico, del vetro, dell’industria hi-tech, del biomedicale e dell’energia. Per l’evento, Marposs ha dotato il centro di lavoro PoliMill di un tastatore a contatto della linea Mida. I prodotti della linea Marposs Mida, permettono di realizzare il controllo dell’intero processo produttivo, attraverso quattro fasi di misura. Il posizionamento pezzo, il pre-setting utensile, il controllo utensile e la misura pezzo.

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