Macchine rullatrici: alte prestazioni col CNC

La partnership con Fanuc ha consentito a ORT Italia, impegnata nella produzione di rullatrici di elevata precisione, di progettare macchine precise e veloci, con vantaggi competitivi fondamentali come la riduzione del time-to-market e lo sviluppo di soluzioni tecnologiche avanzate.

L’Italia è un paese dall’alta specializzazione meccanica e con un solido know how tecnologico anche nelle applicazioni più di nicchia e impegnative. È questo il caso della rullatura, lavorazione meccanica senza asportazione di truciolo che prevede la realizzazione di filetti e di superfiniture superficiali attraverso il passaggio del pezzo tra rulli in rotazione continua.

Con sede a Ticengo, in provincia di Cremona, e dal 2013 parte del gruppo Jam Jovis, ORT Italia è specializzata nella produzione di macchine rullatrici di elevata precisione a 2/3 rulli, 4.0 ready, con una produzione di oltre 4.000 unità esportate in tutto il mondo.

La rullatura viene preferita alla tornitura e alla molatura in quanto la deformazione plastica cui è sottoposto il pezzo comporta l’incrudimento del materiale, quindi l’aumento della durezza e la conservazione delle sue proprietà meccaniche; inoltre, non essendo rilevabile la presenza di cricche il prodotto rullato presenta una migliore resistenza alla fatica.

Si tratta pertanto di una lavorazione ben apprezzata in ambito aerospace (ad esempio, per la realizzazione di viti prive di cricche), automotive (spline, ovvero le dentature e zigrinature sull’albero motore) e nell’edilizia (filetti dei tiranti in acciaio), così come nei settori del ferroviario (viti a testa quadrata per il fissaggio della rotaia alle traversine), oil & gas (fin tubes, tiranti), eolico e offroad (macchine per il movimento terra e agricole), anche grazie alla riduzione dei costi del prodotto rullato.

Il processo di rullatura avviene solitamente a freddo, con la compressione dei rulli sulla superficie del pezzo da lavorare a realizzare i filetti; il processo a freddo è applicabile a tutti i materiali standard, identificati secondo le loro caratteristiche di durezza e resistenza, così come alle superleghe Inconel, che permettono di rullare pezzi con diametro anche fino a 350 mm e durezza fino a 47 HRC.

“È qui che il vantaggio tecnologico dell’Italia entra in gioco e si dimostra vincente; ormai si producono macchine rullatrici in tutto il mondo, il livello della competizione è altissimo – fa notare Narinderjit Singh, technical manager presso ORT Italia. Quando però è necessario lavorare materiali estremi come l’Inconel, solo officine con una competenza e un’esperienza comprovata come la nostra sono in grado di fornire le soluzioni adeguate”.

Altre volte, come nel caso dei bulloni per le rotaie ferroviarie, che presentano un passo molto grande tra i filetti, la rullatura avviene a caldo portando il pezzo a una temperatura tra 1.100 e 1.200 °C. In questo caso le macchine cavigliatrici (rullatrici a caldo) sono realizzate con soluzione specifiche atte a garantire l’affidabilità e la produttività in condizioni estreme, ed equipaggiate con nastri per lo scarico di lunghezza fino a 100 metri che consentono il raffreddamento lento del pezzo.

La lavorazione può poi essere di tipo a tuffo o a passata, a seconda della lunghezza del pezzo da rullare. “A tuffo riusciamo a rullare filetti di lunghezza fino a 250 mm, sempre considerando la durezza del materiale, dopodiché è necessario passare a macchine che rullano i pezzi a passata”, spiega Singh. A passata si realizzano ad esempio i tubi fin, utilizzati per gli scambiatori di calore, che possono avere lunghezza anche fino a 18 metri e diametro da 10 a 90 mm, quindi con una deformazione importante.

Una gamma completa con soluzioni su misura

Con tutte queste variabili in campo, appare chiaro perché ORT Italia fornisca diversi tipi di rullatrici: monoslitta, a 2 e 3 rulli, splinex, cavigliatrici, lappatrici, alettatrici. Ogni macchina si dimostra adatta ad eseguire diversi tipi di lavorazioni e filetti, trattando materiali standard o complessi e potendo gestire diametri differenti. Essendo la specializzazione tecnologica di ORT molto elevata, l’offerta di rullatrici è ampia. Il valore aggiunto della casa cremonese è quello di poter realizzare lavorazioni così spinte in tempi altamente competitivi, nettamente inferiori rispetto ai tempi richiesti da lavorazioni paragonabili eseguite a tornio, con conseguente contenimento dei costi sia dal punto di vista del tempo che del materiale.

Le nostre macchine sono poi allestite su misura secondo le singole esigenze dei clienti – sottolinea Singh. Per questo motivo dobbiamo essere veloci a proporre soluzioni versatili e flessibili che garantiscano prestazioni eccellenti”.

Una rullatrice ORT 2MS5-54.

Il cuore del controllo della rullatura

Il controllo delle rullatrici può avvenire da PLC o CNC. La precisione offerta dal controllo da CNC è incomparabile, grazie alla miglior ripetibilità, alla gestione del processo in modo continuo, alla possibilità di intervenire in qualsiasi punto della lavorazione. Ambiti quali automotive e aerospace, dove è fondamentale attuare un controllo del processo totale e settare i diversi parametri della lavorazione in un unico passaggio così da comprimere i tempi ciclo, richiedono pertanto l’impiego di rullatrici CNC.

ORT Italia equipaggia le sue macchine rullatrici con CNC Fanuc, in particolare il modello 0i-TF (oggi anche nella nuova versione Plus) con funzioni specifiche per la tornitura e possibilità di gestire fino a 9 assi.

Grazie all’adozione dei controlli Fanuc abbiamo potuto riscontrare un vantaggio competitivo importante per le nostre macchine – afferma Singh. Con Fanuc siamo molto più liberi da vincoli di programmazione”.

Il controllo Fanuc 0i-TF è stato recentemente utilizzato sulla rullatrice a 2 slitte 2RP, impiegata per la produzione di particolari di elevata precisione come viti a ricircolo di sfere, viti senza fine e profili speciali; si tratta di una macchina estremamente rigida e compatta, che può essere completata con sistemi automatici di caricamento ed ogni tipo di automazione.

Avevamo bisogno di sincronizzare più di 2 assi anche in modalità manuale – commenta Singhe con i CN Fanuc riusciamo a settare immediatamente la macchina”. Risulta inoltre molto semplice anche la gestione della centralina aerodinamica per il movimento delle slitte, che avviene tramite il modulo Analog Servo Adapter con uscita analogica, gestito e controllato direttamente dalla scheda assi. “Questo ci ha permesso di vedere le valvole aerodinamiche responsabili della spinta come degli assi, visualizzando in un’unica schermata tutti i parametri di interesse con notevole risparmio di tempo e risorse”, precisa Singh.

Quando poi il controllo deve avvenire su 3 slitte, come nel caso della Serie 3RP, diventa ancora più importante poter fare affidamento su un CNC affidabile e potente così da sincronizzare 3 teste inclinate ortogonalmente a 120°. “In questo caso la progettazione della macchina richiede una grande esperienza ingegneristica, e questo permette a ORT Italia di proporre una rullatrice a 3 slitte con queste caratteristiche di precisione e velocità”, aggiunge Singh. E questo grazie alle possibilità offerte dal controllo Fanuc.

Dalla parte degli operatori

Non da ultimo, i controlli Fanuc presentano oggi un’interfaccia iHMI user friendly che permette di visualizzare le funzioni del CN in modo semplice e intuitivo. Silvia Miglioli, software developer di ORT Italia, si è occupata della realizzazione con Fanuc Picture dell’interfaccia utente customizzata con pagine diverse dalla tradizionale HMI della macchina utensile. I dati relativi al funzionamento della macchina vengono restituiti attraverso oggetti grafici, curve e trend che rendono immediata la comprensione dello status, a favore della tempestività e della possibilità di comprensione anche da parte di utenti meno esperti in CN.

Trattandosi del primo approccio con un controllo Fanuc, con tutte le difficoltà di un ambiente di programmazione nuovo da conoscere, il supporto fornito dai tecnici del colosso giapponese si è rivelato prezioso. “Grazie al supporto del personale Fanuc e ai corsi di training in programmazione ladder e robot, che sono andati ad affiancarsi al manuale d’uso, già di per sé chiaro, sono stata in grado in pochi mesi di approcciarmi ai controlli del gruppo da zero e di gestirli con un livello di discreta autonomia che non avrei mai pensato possibile”, racconta Miglioli. Il fattore assistenza tempestiva da parte di Fanuc ha permesso a ORT Italia di presentare al cliente il prototipo della macchina rullatrice richiesta in tempi davvero rapidi, con beneficio impagabile dal punto di vista della soddisfazione finale.

Inoltre, avendo ora conosciuto meglio i controlli Fanuc saremo in grado di essere ancora più veloci sul prossimo progetto, avendo appreso e compreso cosa ci serve per programmare la macchina secondo le nostre specifiche”, aggiunge Miglioli.

Automazione totale con l’asservimento del robot

La rullatrice 2RP è anche asservita da un robot antropomorfo Fanuc M-20iA/35M (con portata di 35 Kg e sbraccio di 1.813 mm), che con il CN condivide lo stesso ambiente di programmazione e quindi semplifica e accelera l’integrazione. L’approccio One Fanuc permette a realtà come ORT di approfittare dei vantaggi di un interlocutore unico affidabile ed esperto come Fanuc, sia per quanto riguarda la fase di progettazione di soluzioni ad hoc che per la parte di assistenza post-vendita. Il robot per il carico-scarico della macchina permette di lavorare su più turni, con il massimo dei benefici dal punto di vista della compressione dei cicli.

La rullatrice 2RP è anche asservita da un robot antropomorfo Fanuc M-20iA/35M.

I nostri clienti richiedono sempre più di automatizzare la macchina con un robot per il carico scarico dei pezzi, grazie a Fanuc possiamo offrire loro soluzioni complete con un time-to-market davvero competitivo”, dichiara Singh.

Partner tecnologici con l’obiettivo del successo

La collaborazione con ORT Italia dimostra come Fanuc sia un partner affidabile dal punto di vista tecnologico, capace di risolvere problematiche anche complesse e quindi di assicurare alle macchine la massima competitività. Inoltre, Fanuc vanta una rete service globale, con un’assistenza qualificata e tempestiva garantita in ogni parte del mondo.

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Source: Stampi
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