Soluzione flessibile a cinque assi

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Settembre 2015
Tecnologia svizzera delle tavole rotanti
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Soluzione flessibile a cinque assi
T1-510520 varioX1
La ditta di lavorazioni in conto terzi potenzia una fresatrice a
tre assi con un‘ulteriore tavola rotante CNC a due assi
Chi vuole avere successo come ditta in conto terzi ha
bisogno, oltre che di collaboratori esperti, di attrezzature adeguate. Perché il variare dei compiti e l‘utilizzo assiduo richiedono un‘elevata flessibilità. La ditta svizzera Rihs GmbH ha perciò deciso di investire
in un QUASER-BAZ MV-204P con una tavola rotante
a due assi T1-510520.RR varioX1 di pL LEHMANN.
Questa combinazione consente di eseguire lavorazioni efficienti e precise su un‘ampia gamma di componenti.
La Rihs GmbH con sede a Büren an der Aare è un‘azienda a conduzione familiare che conta complessivamente
nove collaboratori. Fondata nel 2001 da Beat Rihs, l‘azien-
La tavola rotante pL LEHMANN T1-510520.RR varioX1 citata nell‘articolo (nell‘immagine con disposizione motore LL) è una tavola rotante orientabile, a due assi, monomandrino, CNC con controcuscinetto, ideale per
la lavorazione di pezzi piccoli e medi (fino a un cubo di ca. 500 mm).
Immagini: pL Lehmann
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da è ora gestita dai figli Christian e Simon Rihs, entrambi
meccanici di formazione con qualificazioni supplementari
diverse. Di entrambi colpiscono la gioia nello svolgere il proprio mestiere e nel lavorare insieme. Simon Rihs spiega: «Ci
dividiamo molti compiti ma ci scambiamo spesso in modo
che l‘uno possa sempre stare al posto dell‘altro». Ritengono
che il vantaggio principale della loro impresa sia la struttura
aziendale con le sue ramificazioni brevi. «Ciò significa che
i clienti parlano direttamente con noi», aggiunge Christian
Rihs: «Noi possiamo aiutarli a ottenere una lavorazione ottimale e garantire una consegna dei pezzi entro i termini stabiliti, se lo si desidera anche con finitura di superficie e pronti per il montaggio».
Un fattore particolarmente importante per il successo
aziendale è la flessibilità. Per garantirla sono necessari da
un lato collaboratori esperti e pronti a impegnarsi, dall‘altro
un parco macchine studiato su misura per svolgere compiti che variano frequentemente. Solo così Rihs può svolgere
anche compiti particolarmente urgenti da «vigili del fuoco»
che rappresentano un supplemento importante per il cliente.
cui dimensioni rientrino nel range 550 x 550 x 80 mm». Tuttavia possiamo anche occuparci di pezzi un po‘ più grandi, come guide e pannelli, con una lunghezza massima di
1.500 mm». La maggior parte dei pezzi, circa l‘80%, è
in alluminio, il resto in acciaio e plastiche. «Ci concentriamo sulla fresatura di componenti complessi», sottolinea Christian Rihs.
La complessità dei pezzi a cui si è accennato ha diversi
volti. A volte il materiale è particolarmente impegnativo, altre volte le tolleranze del formato e della posizione richiedono un know-how particolare sulla tecnica di bloccaggio e realizzazione. L‘elevata precisione svolge un ruolo importante
anche per i componenti dell‘alloggiamento per gli strumenti
di misura che verranno poi utilizzati dai produttori di orologi. Simon Rihs fa presente che in questo settore è anche molto importante che la lavorazione si svolga in modo pulito: «I
clienti desiderano avere componenti completamente pronti
per il montaggio, inclusi trattamento di superficie, pressione
o incisione laser. Con diversi partner siamo in grado di soddisfare tutte queste richieste».
Con centro di lavoro a 3+2 assi verso una
maggiore produttività
Nel capannone di produzione dieci centri di lavoro
CNC, per lo più fresatrici verticali a tre e quattro assi e una
macchina orizzontale con asse B, si occupano della truciolatura necessaria in precedenza. Inoltre, da più di un anno
Rihs dispone anche di un cinque assi BAZ, che in effetti è
una tre assi Quaser MV-204P equipaggiata con un quarto
e quinto asse di rotazione supplementari di pL LEHMANN.
Christian Rihs spiega: «Per molti dei nostri componenti la
presenza del quinto asse comporta vantaggi significativi».
Intende la lavorazione simultanea a cinque assi che è perfettamente possibile realizzare con la combinazione Quaser/
pL LEHMANN. È soprattutto la lavorazione su cinque lati
che dà risultati positivi nei tempi di produzione e nella pre-
Rihs esegue soprattutto lavorazioni su pezzi pregiati in alluminio, ma
anche in acciaio per utensili e plastica.
Focus sui pezzi complessi
Gli ordini provengono per lo più da clienti appartenenti a diversi settori, come l‘industria degli orologi, l‘industria
elettronica ed elettrotecnica e la costruzione generale di
macchine. «Naturalmente la nostra offerta è limitata dalla
grandezza dei componenti», sottolinea Simon Rihs. «Siamo
prima di tutto indirizzati alla lavorazione cubica di pezzi le
Per ottenere la massima flessibilità, qualità ed efficienza, Rihs ha
investito in un Quaser MV-204P, un centro di lavoro verticale a tre assi,
la cui tavola è stata dotata di un quarto e quinto asse aggiuntivi di
pL LEHMANN.
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cisione della lavorazione. «La lavorazione su cinque lati è
estremamente efficiente proprio con i componenti complessi di dimensioni piccole e medie. Per lo più possiamo rinunciare a un secondo o terzo bloccaggio, ottenendo così una
precisione maggiore e un minore rischio di errori. Inoltre
non sprechiamo tempo per posizionare e sbloccare i pezzi. Quindi in definitiva siamo più efficienti e di conseguenza
possiamo offrire prezzi migliori».
Poiché la tavola rotante dell‘ingranaggio pL LEHMANN è montata trasversalmente rispetto alla tavola della macchina, accanto rimane spazio
per almeno due morse.
La decisione di acquistare non una vera macchina a cinque assi, bensì una macchina a tre assi con struttura a due
assi, è stata ben ponderata. Simon Rihs chiarisce: «Questa
configurazione consente una grande flessibilità, poiché la
tavola di lavorazione accanto alla tavola rotante CNC a
due assi lascia altro spazio per ulteriori dispositivi di serraggio. Inoltre la nostra soluzione si è rivelata più economica».
La soluzione della tavola rotante conferisce
potenzialità da cinque assi
Nella scelta della macchina la Rihs GmbH è rimasta fedele al marchio con cui ha avuto buoni risultati fin ora: Quaser. Il produttore taiwanese di macchine utensili, distribuite in Svizzera dalla Rima AG di Windau, con oltre 5.000
clienti rientra tra i leader a livello mondiale nella costruzione di centri di lavoro per la lavorazione di pezzi singoli e
piccoli e di macchine per la media e grande produzione in
serie. Le macchine sono caratterizzate da qualità e produttività elevate, come può confermare la Rihs GmbH in base
alla propria esperienza. Negli ultimi otto anni l‘azienda ha
già acquistato sette centri Quaser dal rivenditore di macchine Rima, che viene elogiato per la qualità e velocità del servizio.
Per ottenere la presenza del quinto asse, Rima ha consigliato di equipaggiare il Quaser-BAZ MV-204P con una tavola rotante pL LEHMANN. Dopo un appuntamento in loco
presso pL LEHMANN a Bärau e una consulenza approfondita, la decisione è caduta su una tavola rotante a due assi del
tipo T1-510520.RR varioX1, che presenta i seguenti dati tecnici: altezza delle punte 270 mm, peso 136 kg, max. carico
del mandrino 133 kg (0°…-30°) e 89 kg (-30°…-90°), max.
coppia di serraggio 4° asse 800 Nm e 5° asse 2.600 Nm,
forza assiale 4° asse 20 kN, momento d‘inerzia di massa
4° asse 0,2 kgm2 (con carico standard con dati sistema di
azionamento da catalogo) e 2 kgm2 (max. carico con dati
sistema di azionamento ridotti).
Il design pratico della serie 500, ampiamente senza spigoli e angoli fastidiosi, è stato colto al volo da Christian e
Simon Rihs: «La tavola rotante pL LEHMANN spicca per la
sua qualità. Anche la struttura compatta, la stabilità e le prestazioni ci hanno convinto e – lo anticipiamo – non ancora
deluso».
Quindi la tavola rotante CNC e la macchina sono state
acquistate interamente alla Rima AG. Il Quaser MV-204P è un
centro verticale di fresatura con controllo Fanuc-CNC 31i-B.
Per trarre il massimo dalla macchina in termini di dinamica e
precisione, Rihs ha fatto allestire il pacchetto di taratura degli
assi High-Precision Contour Control (HPCC) sul Fanuc-CNC. Il
corpo base della macchina colato in un unico pezzo garantisce la stabilità necessaria e le guide lineari di alta qualità e
dimensioni generose assicurano una precisione estrema.
Due bloccaggi su una tavola
Il mandrino principale da 30 kW raggiunge una
velocità massima di 15.000 min-1. Le corse sono di
1.270 / 700 / 610 mm nell’asse X, Y e Z. Per la Rihs
GmbH la tavola rotante pL LEHMANN è stata montata
trasversalmente sulla tavola della macchina di dimensioni 1.400x700 mm. Ciò comporta diversi vantaggi: grazie
al movimento di oscillazione laterale l’operatore può sempre tenere d’occhio la situazione della lavorazione. Inoltre sulla tavola rimane ancora libero uno spazio di circa
600 x 400 mm che può essere utilizzato per bloccare da
due a tre morse aggiuntive. Così, a seconda delle necessità, Rihs può utilizzare la macchina a cinque assi oppure a
tre assi mediante la morsa, per lavorare il sesto lato o altri
componenti. Per fresare pezzi più grandi è persino possibile
rimuovere la tavola pL LEHMANN.
Con la tavola rotante dell‘ingranaggio pL LEHMANN a due assi (tipo
T1-510520.RR varioX1) è possibile far oscillare e ruotare il pezzo sempre nella posizione di lavorazione ottimale. In molti casi ciò consente di
eseguire la lavorazione completa con un solo bloccaggio.
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Un altro vantaggio è dato dal fatto che Rihs ha completato la tavola pL LEHMANN con un sistema a punto zero di
Schunk. «Proprio perché dobbiamo eseguire lavorazioni su
un‘ampia gamma di pezzi diversi, con lotti che variano da
1 a 1.000 pezzi, il sistema di serraggio palette ci agevola
molto», spiega Christian Rihs. «I tempi passivi si riducono un
po‘ se possiamo equipaggiare le palette parallelamente ai
tempi principali. Inoltre il sistema può supportare una successiva automazione con robot, che abbiamo adocchiato
per i turni di notte».
Suo fratello Simon aggiunge: «Sul lungo termine questa
non resterà l‘unica macchine a cinque assi, a patto che non
vengano a mancare gli ordini. La tendenza va chiaramente
in direzione di una lavorazione su più assi e la variante „tre
assi più due« è senza dubbio la migliore per la nostra gamma di pezzi».
La tavola rotante a due assi del tipo T1-510520.RR varioX1 convince per
la sua struttura compatta, la stabilità e le prestazioni.
Tecnica 3+2 versus tecnica tradizionale
a 5 assi
L‘investimento in un BAZ nuovo a cinque assi tradizionale è nella maggior parte dei casi più costoso della
creazione di un centro verticale a tre assi con aggiunta
di tavola rotante a due assi. Inoltre la seconda soluzione offre altri vantaggi fondamentali. Un esempio: poiché
nelle macchine a 5 assi tradizionali il quarto e quinto
asse si trovano per lo più nella tavola, gli spigoli di interferenza causati dalla tavola della macchina sono alti.
Ciò richiederebbe un dispositivo più alto per il pezzo o
almeno utensili lunghi. In entrambi i casi ne risente la stabilità, si incentivano le vibrazioni e in definitiva si riducono la precisione e le prestazioni della macchina. Se
il pezzo viene bloccato in una tavola rotante aggiunta,
gli spigoli di interferenza sono molto più bassi, quindi è
possibile utilizzare utensili corti con oscillazioni ridotte.
Un ulteriore punto a favore essenziale della soluzione
3+2 riguarda le masse da spostare. Mentre una macchina a 5 assi deve accelerare e frenare l‘intera tavola della macchina con il pezzo, con un impianto aggiunto a
uno o due assi si muovono soltanto gli assi di rotazione
con il pezzo, quindi masse molto più ridotte. Perciò anche il consumo di elettricità è inferiore.
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Ancora migliore: l‘Edizione 3 della tecnica della tavola rotante pL LEHMANN
Il produttore della tavola rotante pL LEHMANN ha
ulteriormente migliorato le sue tavole rotanti CNC della
serie 500. Dal gennaio 2015 la società svizzera offre
la sua nuova Edizione 3 che si distingue nello specifico
per l‘ingranaggio PGD (preloaded gear drive) pretensionato e senza gioco. Essa viene fornita pretensionata
e consente in questo modo una vera lavorazione simultanea anche senza sistema di misura diretto. Inoltre, in
caso di piccole lavorazioni fino a un terzo della coppia di avanzamento ammessa può essere lavorato senza
essere bloccato grazie all‘ingranaggio pretensionato. Il
PGD non si usura e ciò viene confermato da un ampio
test di lunga durata con la tavola rotante EA-510 con carico standard e dati di azionamento in base al catalogo. Dopo più di 10,6 milioni di cicli a 90° in un tempo
di funzionamento di 10.500 ore non è stata riscontrata
alcuna usura importante. Il pretensionamento è pari soltanto al 3% per 1 milione di cicli. Grazie a questi risultati e a sicurezze supplementari, si prevede che la PDG
possa realizzare 5.000 ore di funzionamento continuo (funzionamento simultaneo con ED 100%) e/o 20.000
ore di funzionamento di posizione (ED 20% in base al catalogo)
e/o 20 milioni di posizionamenti
a 90° senza gioco dell‘ingranaggio (valido con carico standard
in base a catalogo, con utilizzo
conforme alla destinazione; viene
considerato il primo valore limite
raggiunto).
Contatti:
Peter Lehmann AG
Bäraustrasse 43
CH-3552 Bärau (Svizzera)
Tel. +41 (0)34 409 66 66
Fax +41 (0)34 409 66 00
[email protected]
www.lehmann-rotary-tables.com
Rihs GmbH
CNC-Fertigung
Industriestrasse 9
CH-3294 Büren an der Aare (Svizzera)
Tel. +41 (0)32 351 35 73
Fax +41 (0)32 351 35 74
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www.rihsmechanik.ch
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Unterlettenstrasse 16
CH-9443 Widnau (Svizzera)
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Fax +41 (0)71 747 20 21
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www.rimaag.ch