Il pacchetto avanzato per il retrofit di macchine CNC dona nuova vita alle affilatrici per creatori

In collaborazione con NUM, North East Technologies Inc., azienda attiva nel settore del ricondizionamento di macchine utensili, ha sviluppato un pacchetto per il retrofit delle macchine CNC che consente ad affilatrici per creatori di vecchia fabbricazione di offrire prestazioni in grado di soddisfare gli standard più all’avanguardia. Il pacchetto raddoppia l’accuratezza e aumenta enormemente la produttività delle macchine, fino ad oltre il 40%. Allungando la vita utile delle affilatrici per creatori e potenziando significativamente le loro prestazioni, questo intervento di retrofit mette a disposizione delle aziende che producono ingranaggi o che forniscono assistenza per questi prodotti un’alternativa estremamente valida e conveniente rispetto all’acquisto di nuove macchine.

North East Technologies è specializzata nella riparazione e ricostruzione di affilatrici per creatori. La società è apprezzata e rinomata per la sua profonda conoscenza del processo di lavorazione degli ingranaggi e una parte importante della sua attività riguarda interventi di retrofit per integrare sistemi di controllo moderni su affilatrici per creatori di vecchia generazione, per esempio le serie SNC 30 e AGW, originariamente prodotte da Klingelnberg negli anni ‘80. Per accelerare la procedura di rinnovamento delle macchine, North East Technologies ha deciso di sviluppare un pacchetto “standard” ad alte prestazioni per il retrofit delle macchine CNC, facilmente adattabile a diversi tipi e configurazioni di macchine.

La maggior parte delle aziende che produce ingranaggi o fornisce servizi di manutenzione per utensili di dentatura utilizza o ha utilizzato affilatrici per creatori Klingelnberg SNC 30. Capaci di gestire pezzi di diametro fino a 300 mm (12 pollici), queste macchine hanno una profondità di affilatura massima per le scanalature elicoidali di 90 mm (3,5 pollici). Sono considerate uno standard industriale: soltanto negli Stati Uniti sono centinaia le apparecchiature di questo tipo ancora esistenti, la maggior parte delle quali sono utilizzate in via continuativa da oltre 25 anni. Tuttavia, pur essendo ancora in buone condizioni dal punto di vista meccanico, molte di queste macchine mostrano ormai i segni dell’età. L’hardware per il controllo dei movimenti non soddisfa più gli standard attuali a livello di velocità, accuratezza o efficienza, così queste apparecchiature sono diventate l’anello debole del processo produttivo. Inoltre, man mano che i sistemi CNC originali perdono di affidabilità e i loro componenti diventano obsoleti, aumentano i costi per l’assistenza e i tempi di fermo, tanto che molte di queste macchine sono ormai inefficienti.

Per scegliere l’azienda che avrebbe fornito la soluzione di controllo per il pacchetto di retrofit, North East Technologies è stata influenzata dai suoi clienti, molti dei quali hanno richiesto la tecnologia CNC di NUM per gli aggiornamenti delle loro macchine. La maggior parte di questi clienti considera la soluzione per la lavorazione di ingranaggi NUMgear il miglior prodotto sul mercato; inoltre è consapevole che le risorse locali disponibili presso la sede centrale NUM a Naperville sono in grado di potenziare ulteriormente le funzionalità di questa soluzione.

Secondo Harry Salverston, Presidente di North East Technologies, “NUMgear garantiva fin dall’inizio gran parte delle funzionalità di cui avevamo bisogno per gli interventi di retrofit sulle affilatrici per creatori, quindi era già la piattaforma ideale per noi. Inoltre la disponibilità dimostrata da NUM nel collaborare insieme a noi allo sviluppo di funzionalità specifiche dell’applicazione, quali per esempio una HMI personalizzata e un codice macchina speciale, ha confermato la validità della nostra scelta. NUM si è comportata effettivamente come un’estensione del nostro reparto di progettazione, aiutandoci ad accelerare e ottimizzare lo sviluppo del nostro pacchetto”.

Il contenuto del pacchetto per il retrofit delle macchine CNC dipende dalla configurazione della singola affilatrice per creatori. Come standard, le macchine SNC 30 modello base dispongono di due assi CNC: uno (X) per la testa portamola e l’altro (A) per il mandrino del pezzo; a questi possono essere aggiunti altri due assi opzionali per il movimento radiale (Z) e assiale (Y) automatico della testa portamola. Oltre ad aggiornare il sistema di controllo della macchina con un sistema CNC NUM Flexium 68, l’intervento di retrofit sostituisce tutti i motori e gli azionamenti con servomotori NUM a elevate prestazioni e azionamenti NUMDrive C. I nuovi servomotori hanno encoder ad alta risoluzione da 262.000 impulsi/giri (rispetto ai dispositivi a 1.000 impulsi/giri dei motori originali) che forniscono un controllo molto più accurato della velocità e della posizione.

È stata prestata particolare attenzione ad assicurare che l’HMI del retrofit mantenga un aspetto “familiare”, simile al sistema operativo originale dell’SNC 30. Un metodo di programmazione di tipo “fill in the blanks” (inserimento dei dati in apposite maschere), supportato da macro di controllo personalizzate, fa sì che l’operatore non si trovi a dover utilizzare un linguaggio di programmaizone CNC che non conosce, ma debba semplicemente immettere parametri quali la lunghezza della scanalatura e la quantità di materiale da rimuovere. Tutte le schermate sono dipendenti dal contesto per eliminare ogni ambiguità. Per esempio, selezionando un ciclo di affilatura che utilizza una mola in CBN (nitruro di boro cubico), si apre una cartella che contiene soltanto opzioni per CDG (affilatura profonda convenzionale) e SDG (affilatura profonda con scanalatura singola), con finitura disabilitata. Il software consente anche all’operatore di fare apprendere alla macchina le posizioni degli assi X,Y, Z e A tramite controllo manuale, permettendo di sviluppare facilmente cicli di affilatura adatti ad affilatrici diverse.

Per aumentare al massimo la flessibilità, l’applicazione integra diversi metodi di affilatura, inclusa la rimozione di materiale in una o in entrambe le direzioni della corsa trasversale della testa portamola. Per creatori con scanalatura dritta, non appena una scanalatura viene affilata, il pezzo viene spostato di un passo verso la scanalatura successiva e il processo di affilatura ricomincia. Utilizzando la funzione “operatori dinamici” (DynOp) del sistema CNC Flexium, il produttore della macchina può creare collegamenti o compensazioni personalizzate tra gli assi in tempo reale, con il tempo di clock del ciclo dell’anello di posizione. In caso di affilatura di scanalature elicoidali, l’esclusiva funzione DynOp consente all’asse rotante (A) di essere sincronizzato in modo trasparente con l’asse X, in modo che la mola segua accuratamente l’angolo elicoidale.