GF Machining Solutions, un centro di lavoro a 5 assi in continuo di grande flessibilità

di Andrea Pagani

Mikron MILL P 500 U di GF Machining Solutions è un centro di lavoro a 5 assi in continuo che vanta una grande flessibilità applicativa e integra una serie di soluzioni hardware e software pensate per agevolare l’utilizzatore nel proprio lavoro quotidiano.

Si tratta dell’evoluzione di un modello già presente nel catalogo di GF Machining Solutions, Mikron MILL P 800 U, del quale mantiene le caratteristiche principali, chiaramente con corse ridotte ma con la medesima struttura e i principi che lo contraddistinguono. Come per gran parte delle macchine GF Machining Solutions, anche per Mikron MILL P 500 U il valore numerico è riferito alla corsa dell’asse X. Il volume di lavoro è infatti di 500 x 600 x 450 mm. Entrambe le macchine si caratterizzano dunque per la struttura termosimmetrica che assicura una stabilità termica di riferimento, indispensabile ad esempio nelle lunghe sessioni di lavoro nelle quali la temperatura della macchina può variare. Per compensare le variazioni termiche ambientali GF Machining Solutions mette a disposizione cicli di ricalibrazione dedicati.

Una macchina flessibile

All’interno del catalogo di GF Machining Solutions sono presenti prodotti pensati per soddisfare esigenze peculiari e per massimizzare la produttività con materiali, ambiti applicativi o precisioni specifiche. Le caratteristiche dinamiche, di potenza e precisione di MILL P 500 U sono pensate per assicurare la massima flessibilità. Merito di una ricca dotazione di opzioni, a una progettazione accurata e al supporto di un pacchetto di software creati per garantire le migliori prestazioni in ogni condizione. È infatti adatta sia alla sgrossatura – anche pesante – sia alla finitura con indici di rugosità estremamente ridotti. Il tutto in una macchina molto dinamica: significativi i 3 motori torque sugli assi A e C della tavola. L’elevata dinamicità sfruttabile in lavorazione permette alla MILL P 500 U di operare in modo tradizionale o sfruttando strategie innovative (come la fresatura trocoidale) e utensili a barile (il cui impiego senza una macchina adeguata può risultare addirittura controproducente). Il risultato sono pezzi conformi e un processo affidabile ed economicamente sostenibile.

Sicuramente flessibile sul fronte operativo ma anche nella configurazione: è disponibile come modello stand alone, ma può essere facilmente automatizzata con soluzioni dedicate quali giostre cambio pallet o robot (statico o su rotaia) integrabili alla macchina con accesso da un vano di carico e scarico presente nella parte posteriore. Tale scelta risulta sicuramente vantaggiosa poiché l’operatore potrà sempre contare su un accesso libero nella parte anteriore. Pur molto compatta, è pensata per un’accessibilità ottimale per una facile manutenzione ordinaria. Tutti gli apparati che possono richiedere controlli periodici o la sostituzione di materiale di consumo si trovano in un armadio facilmente accessibile e tutti i collegamenti sono semplici da raggiungere. Mikron MILL P 500 U ha un’impronta a terra ridotta, basti pensare che la combinazione di due macchine alimentate da un robot ha un ingombro inferiore a 50 m². Trattandosi di un aspetto significativo nelle voci di investimento, un ridotto ingombro risulta dunque un punto di forza per questo centro di lavoro.

Diverse le opzioni anche per il magazzino utensili: si parte da quello integrato a catena da 30 o 60 posizioni, per salire fino alla versione a torretta con magazzino automatizzato da 120, 170 o 215 posti. La torretta risulta molto apprezzata per la sua facilità nel caricamento degli utensili (anche a macchina operativa) e per la flessibilità che ne deriva: quando il centro di lavoro viene utilizzato per più attività o quando è presente un sistema automatizzato di cambio pallet o di caricamento pezzo, diventa infatti indispensabile poter contare su un congruo numero di utensili per assicurare flessibilità operativa e autonomia di lavoro. Trattandosi di uno dei modelli più versatili nell’offerta GF Machining Solutions, sono varie le opportunità anche per quanto riguarda il sistema di lubrorefrigerazione. Tendenzialmente a “condurre” la scelta sono l’applicazione e i materiali lavorati: può essere quindi configurata con totale assenza di fluidi lubrorefrigeranti, con aria, olio intero, minimale, emulsione o con sistema per l’aspirazione delle polveri, sia esterni che attraverso il centro mandrino e con l’opzione per l’alta pressione.

Precisa e veloce

Righe ottiche sugli assi lineari ed encoder su quelli rotativi garantiscono un’elevata precisione in ogni condizione operativa (la già citata struttura termosimmetrica e il basamento in cemento polimerico contengono in modo naturale le eventuali deformazioni dovute alle variazioni termiche). Struttura che, in un solo pezzo, include sia il basamento, sia le due spalle sulle quali viene montata la tavola. Tavola che dispone di un doppio motore torque che aziona la culla e di un doppio freno che può essere attivato o disattivato all’occorrenza per lavorare con spinte importanti con il pezzo a sbalzo anche quando la tavola è posizionata a 90° (ad esempio quando vengono effettuate forature di grande diametro). Due le configurazioni disponibili: Standard e Dynamic. Nella versione standard la velocità degli assi lineari è pari a 45 m/min e 6 m/s² in accelerazione, i rotativi sono rispettivamente di 25 giri/min (asse A) e 35 giri/min (asse C) con 25 rad/s². Nella versione Dynamic le prestazioni si spingono a 61 m/min sugli assi lineari (10 m/s² di accelerazione) e a 50 e 60 giri/min rispettivamente sugli assi rotativi B e C con 50 e 70 rad/s² di accelerazione.

La gamma di mandrini disponibili per i modelli MILL P viene realizzata da Step-Tec, società del gruppo impegnata nella progettazione e costruzione di mandrini a elevate prestazioni. Sono disponibili due modelli di mandrino, da 36.000 giri/min (33 kW, 21 Nm e attacco HSK-E50) e 20.000 giri/min (36 kW di potenza, 120 Nm e attacco HSK-A63). La conformazione del mandrino da 20.000 giri/min consente l’integrazione della soluzione brevettata MSP (Machine and Spindle Protection), che preserva macchina e mandrino dagli urti causati da movimenti accidentali e anomalie in lavorazione (come rottura degli utensili). L’efficacia della soluzione ha fatto sì che l’opzione venga molto apprezzata dal mercato: oggi in GF Machining Solutions confermano come 8 macchine su 10 vengano fornite con l’opzione MSP. Statisticamente infatti, per quanto un operatore sia attento e le lavorazioni vengano simulate con software CAM, nel caso di urto accidentale la macchina può essere ripristinata in pochi minuti evitando fermi rilevanti ai fini pratici ed economici.

Opzioni software

Molto ricca anche l’offerta hardware e software che accompagna la Mikron MILL P 500 U, equipaggiata dal controllo numerico Heidenhain TNC 640 dotato di pacchetti intelligenti sviluppati da GF Machining Solutions per sfruttare al meglio le caratteristiche del CNC. Operator Support System (OSS) permette di bilanciare la dinamica della macchina in base alla tipologia di operazione (sgrossatura o finitura). Modulando tre differenti parametri, legati a tempo di esecuzione, precisione geometrica e qualità superficiale, è possibile decidere come realizzare un pezzo modulando i parametri sul risultato che si desidera ottenere. Esiste anche una versione avanzata di questa applicazione che, tramite l’inserimento del relativo codice macchina all’interno del programma, permette di tarare in modo fine i singoli parametri in base alla lavorazione e alle necessità nei diversi punti di un pezzo. Intelligent Spindle Monitoring (ISM) è pensato per monitorare le vibrazioni generate all’interno della macchina al fine di contrastarle autoregolando i parametri di lavoro e, se necessario, fermando la macchina in presenza di vibrazioni eccessive. Intelligent Thermal Control (ITC) permette alla macchina di reagire alle variazioni di temperatura rilevata sia all’interno, sia all’esterno. Pur con una struttura termosimmetrica, che consente di recuperare in parte queste variazioni, in termini fisici gli allungamenti del metallo al variare della temperatura sono facilmente prevedibili: il software ne tiene conto per recuperare le derive e ottenere pezzi sempre in tolleranza. ITC 5X è una evoluzione del software che interviene sui 5 assi (inclusi quelli rotativi). Econowatt permette di risparmiare sui consumi perché spegne la macchina quando non viene utilizzata (come ad esempio di notte) e la riaccende in automatico poco prima dell’inizio del turno per tornare alla giusta temperatura di esercizio. In passato non di rado si preferiva lasciare accese le macchine anche di notte per evitare di farle raffreddare e sprecare del tempo al mattino per il loro riscaldamento.

rConnect è infine la piattaforma digitale Industry 4.0 di GF Machining Solutions. Permette di installare diverse applicazioni: al momento la più utilizzata è Live Remote Assistance (LRA), una funzione dedicata al supporto tecnico dell’assistenza attraverso la quale il cliente può inviare direttamente dalla macchina una segnalazione al dipartimento service. Recentemente su rConnect è stata sviluppata anche l’applicazione Messenger, pensata per i dispositivi mobili, e Dashboard (per i computer) che consentono di avere sotto controllo la condizione di tutte le macchine GF Machining Solutions in rete, di fare analisi statistica sui tempi di lavoro e di stop, cicli effettuati, livello di affidabilità ecc. per arrivare fino a programmare gli interventi di manutenzione. Per integrare e ottenere il massimo dalla combinazione macchina-automazione, GF Machining Solutions propone due tipologie di software di gestione: JobTool Manager (JTM) dedicato a macchine singole e WorkShop Manager (WSM) ideale per la gestione di un’intera cella composta da più macchine anche di diverse tecnologie.