Un'avanzata soluzione CNC aziona un innovativo centro di lavoro per pietre a 5 assi
Un motore per mandrino personalizzato ed un sistema CNC specifico per l'applicazione ha aiutato OMAG a creare un innovativo centro di lavoro a cinque assi che combina le funzioni del precedente ed un tornio per lavorare il materiale lapideo.
La macchina Blade5 di OMAG introduce un nuovo livello di flessibilità per la lavorazione delle pietre offrendo prestazioni che comprendono il taglio, la fresatura, la scanalatura, la tornitura, la scolpitura e la lucidatura. Uno dei principali attributi della macchina è il motore del mandrino ad alte prestazioni con la capacità di erogare una coppia elevata di picco di ben 400 Nm.
Il potente motore del mandrino velocizza tutte le fasi della lavorazione delle pietre. La macchina, con una grande area di lavoro di 5 x 5 metri, è anche in grado di creare tutte le tipologie di forme e profili direttamente dai file CAD/CAM, rendendola adatta sia alla creazione di pezzi singoli che alla produzione in grandi volumi. E' anche disponibile in opzione uno scanner laser che permette la digitalizzazione e la successiva replica di lavori raffinati come le sculture.
Il motore mandrino, ed il sistema CNC per i cinque assi di posizionamento della macchina - che sono completamente interpolati - sono stati forniti tutti da NUM, che è stato un partner tecnologico di OMAG per più di 20 anni.
Secondo Marco Battistotti di NUM Italy, "La disponibilità di partecipazione con un costruttore di macchine speciali e di suddividere il rischio di creare specifiche applicazioni e soluzioni CNC è al centro della filosofia di business di NUM. Nel caso di OMAG c'è una forte collaborazione nello sviluppo tecnologico per le nuove macchine."
La macchina Blade5 di OMAG è basata su una grande struttura a ponte, che supporta una testa innovativa multiasse. Gli assi orizzontali principali X e Y del portale sono basati su guide lineari che utilizzano azionamenti con viti a sfere e blocchi di guide munite di cuscinetti a ricircolazione di sfere. Queste combinano le prestazioni dei cuscinetti per carichi elevati con il posizionamento dolce e senza gioco. Nella configurazione più grande di Blade5 entrambi gli assi hanno una corsa fino a 5 metri, e forniscono agli operatori della macchina un'area di lavoro molto ampia di 25 metri quadri. L'asse Z verticale, che supporta la testa della macchina, utilizza la stesso tipo di tecnologia e può sollevare la testa fino a tre metri sopra la base del sistema, permettendo di effettuare la lavorazione di grossi massi. Le pietre da lavorare possono essere mantenute in posizione fissa in un'ampia area di lavoro di 3,5 x 2 metri, oppure ruotate tramite un attacco a mandrino per applicazioni di tornitura.
La testa del mandrino della macchina può accogliere un'ampia varietà di utensili da taglio e da formatura, compresa una lama da taglio di diametro fino a 1,6 metri. La testa contiene due assi di posizionamento, che abilitano il mandrino ad inclinarsi fino a 140 gradi rispetto alla verticale e a ruotare lateralmente fino a 380 gradi, dimostrando un eccezionale livello di flessibilità al processo.
Gli assi X, Y e Z del portale, come pure l'inclinazione dinamica e la rotazione laterale della testa della macchina, sono controllati da servodrive NUMDrive C e motori brushless NUM BPX; tutti e cinque gli assi sono in grado di effettuare un moto completamente interpolato, sotto il completo controllo di un sistema CNC NUM Axium Power CNC.
Questo approccio di controllo completamente digitale aiuta ad assicurare processi molto accurati e ripetibili sui pezzi in lavorazione; le coordinate di taglio sono scaricate come file ISO dal PC host della macchina verso il sistema Axium Power CNC. Con un sistema opzionale di scanner a laser si possono ricavare misure estremamente accurate tridimensionali da un pezzo lavorato - come per esempio una statua - e di convertirle automaticamente in un file ISO appropriato, permettendo di realizzare una replica esatta dell'opera d'arte. Per ottenere il più elevato livello di finitura, OMAG ha anche sviluppato una speciale macro che valuta i comandi per il controllo del moto dinamico dal sistema Axium Power CNC in tempo reale per correggere l'usura degli utensili, assicurando un ottimo contatto con il pezzo in lavorazione in ogni momento.
Il mandrino della testa della macchina è azionato da un motore sincrono raffreddato a liquido sviluppato da NUM specificatamente per questa applicazione. NUM fornisce il rotore e lo statore del motore come componenti separati, ed OMAG li integra quindi nella testa della macchina, compreso l'incollaggio del rotore direttamente sul mandrino per massimizzare la rigidità. Il motore, che è azionato da un'unità NUMDrive C e da un alimentatore MDLL, ha una potenza nominale continua di 25 kW a 2000 rpm, una velocità massima di 8000 rpm ed una coppia di picco di 400 Nm.
Il software CAD/CAM basato su PC di OMAG comprende una libreria di utensili per la macchina che possono essere richiesti liberamente dall'operatore; gli utensili fisici vengono mantenuti in un rack a fianco dell'area di lavoro. Tipicamente, questi comprendono utensili per fresatura e per tornitura, ed una o più lame da taglio. Il cambio degli utensili viene gestito in modo completamente automatico; quando l'operatore lo richiede, la macchina Blade5 parcheggia automaticamente un utensile e ne piazza un altro sul mandrino - che utilizza l'attacco conico secondo lo standard industriale ISO 50. L'interfaccia uomo/macchina HMI è molto intuitiva, e comprende un ampio monitor a sfioramento, tastiera e doppio joystick per il controllo manuale dei movimenti quando richiesto.
Come ribadisce Marco Battistotti, "Blade5 di OMAG è un esempio dei benefici di una stretta collaborazione tra progettisti di macchine e gli specialisti del controllo numerico. Le varie configurazioni di Blade5 si sono affermate come molto popolari nel mercato."
