Il centro INDEX G220 permette importanti operazioni di tornitura e fresatura su un’unica macchina.
Grazie allo sviluppo e al lancio del modello G220, INDEX, rappresentata in Italia da Synergon, amplia la propria fortunata serie di centri di tornitura e fresatura compatti G con una soluzione dal design completamente nuovo, che risponde alle odierne esigenze del mercato, quali, ad esempio, la capacità di lavorare pezzi sempre più complessi e le minori dimensioni dei lotti. Grazie a un mandrino di fresatura motorizzato, che permette la tornitura su 5 assi, e a una torretta utensili con l’asse Y, il G220 è molto flessibile e può potenzialmente eseguire qualsiasi lavorazione di tornitura o fresatura. Scopriamo attentamente in tutti i suoi dettagli e cerchiamo di capire attraverso il suo studio la filosofia INDEX.
di Leo Castelli
L’integrazione di un numero crescente di funzioni per numerosi pezzi richiede una maggiore flessibilità delle macchine e una più alta produttività degli utensili. I componenti da lavorare stanno diventando sempre più piccoli, mentre il numero di varianti cresce esponenzialmente. La lavorazione completa è una delle chiavi per superare questa sfida, rispondendo, allo stesso tempo, agli elevati requisiti di qualità richiesti e rimanendo competitivi per quanto riguarda i prezzi.
Alla luce di quanto detto, gli sviluppatori della tedesca INDEX, azienda che produce torni da un secolo e che è rappresentata nel nostro Paese da Synergon (www.synergon.it), hanno contribuito con tutta la loro esperienza a rinnovare il design del centro di tornitura e fresatura G220. Il risultato? Una macchina estremamente compatta, che permette operazioni di tornitura e fresatura, anche a 5 assi, con l’alta qualità, sinonimo della Casa tedesca, in circa 10 m2 di ingombro. La soluzione permette di lavorare una gamma di pezzi ancor più ampia dei modelli precedenti della stessa serie ed è disponibile anche in una versione con contropunta e slitta fissa. Opzionalmente può anche essere prevista con un mandrino principale e un contromandrino più grandi, per barre fino a 90 mm, con diametro naso mandrino massimo da 210 mm, velocità di 3.500 giri/min e potenza fino a 40 kW.
Il centro di tornitura e fresatura è costituito da un basamento in ghisa fortemente nervato che, insieme alle spaziose guide lineari sugli assi X e Z, garantisce un’ottima stabilità e capacità di ammortizzamento. I pannelli verticali che racchiudono l’area di lavorazione sono formati da una copertura unica, invece che da piastre telescopiche ad alta manutenzione. Le slitte dell’asse Z con i mandrini di fresatura motorizzati e l’asse Y/B con i cuscinetti idrostatici sono disposti simmetricamente a portale. Tutte le componenti principali della macchina sono state ottimizzate grazie a modelli di calcolo e simulazione, al fine di garantire una struttura leggera, ma stabile, migliorando, pertanto, l’alta risposta dinamica e le ottime prestazioni di taglio della macchina.
Il centro INDEX G220 prevede un mandrino motorizzato adatto per fresature complesse su 5 assi.
ERGONOMIA, EFFICIENZA E SEMPLICITÀ D’USO
Nello studio del nuovo design della macchina sono state introdotte anche considerazioni di carattere ergonomico. La “cintura ergonomica” turchese che corre intorno al corpo macchina delimita infatti un’area idealmente accessibile all’operatore. Tutte le azioni richieste per impostare e far funzionare il centro possono dunque essere svolte in condizioni ergonomiche ottimale all’interno di quest’area, perché tutte le componenti necessarie, cioè il mandrino principale e il contromandrino, le torrette, il mandrino motorizzato e il magazzino utensili o la contropunta e la lunetta fissa, così come il pannello di controllo macchina, sono situate all’interno della stessa.
I mandrini di lavorazione – mandrino principale e contromandrino – vengono raffreddati tramite liquido refrigerante e possono accogliere barre fino a 65 mm, o, opzionalmente, fino a 90 mm, con autocentrante fino a 210 mm di diametro. La distanza tra i mandrini è di 1.280 mm; la lunghezza di tornitura massima è di 1.000 mm. I mandrini motorizzati del mandrino principale e del contromandrino consentono operazioni di tornitura produttive grazie alla loro alta dinamicità, potenza e coppia. Il centro del mandrino è situato a 1.350 mm dal livello del suolo. La torretta utensili è ubicata nella parte inferiore della macchina, permettendo al cliente di scegliere tra il fissaggio utensili VDI 25 e VDI 30. Pertanto, la torretta utensili dispone di 18 o 12 stazioni, che possono essere tutte attrezzate con utensili motorizzati individualmente, per un massimo di 6 kW, 18 Nm e fino a 7.200 giri/min.
La torretta utensili si può muovere non solo sugli assi Y e Z, con spazio di indicizzazione in Y da 140/160 mm e in Z da 150 mm, ma prevede anche un asse lineare Y con un campo di spostamento di ±50 mm. Grazie all’ampia area di lavorazione e alla distanza tra il mandrino principale e il contromandrino, è possibile lavorare contemporaneamente con il mandrino di fresatura motorizzato e la torretta utensili sia sul mandrino principale che sul contromandrino, anche sul lato faccia, senza rischio di collisioni.
Il mandrino di fresatura motorizzato, raffreddato con liquido refrigerante, è posizionato sopra l’asse di rotazione. L’azionamento potente – massimo 11 kW, 30 Nm e 18.000 giri/min – e l’asse B, che sono azionati direttamente da un motore coppia e corrono su cuscinetti idrostatici, consentono di eseguire praticamente qualsiasi operazione di foratura e fresatura grazie all’alta rigidità e capacità di ammortizzamento. Con una corsa Y di ±80 mm, un campo di rotazione dell’asse B di -50°/+230°, e un’ampia corsa X, che raggiunge persino i 30 mm sotto il centro di rotazione, l’operatore può facilmente ed efficientemente produrre qualsiasi geometria grazie alla lavorazione fino a 5 assi. Anche l’utilizzo di utensili lunghi e sporgenti, utili in particolare per la lavorazione su più assi, non presenta problemi.
Torretta utensili disponibile con 18 o 12 stazioni e asse Y con campo di spostamento di ±50 mm.
MAGAZZINO UTENSILI DOPPIO
Il mandrino motorizzato lavora con un magazzino utensili a catena singolo od opzionalmente doppio, soluzioni che offrono spazio per 70 o 140 utensili (HSK-T40) oppure 50 o 100 utensili (HSK-T63). Le stazioni sono fornite di cesto basculante che protegge gli utensili dalla contaminazione da olio e trucioli. Normalmente si possono utilizzare gli utensili con dimensioni fino a 50 mm di diametro e 200 mm di lunghezza. In alternativa, se gli spazi adiacenti sono liberi, si possono utilizzare anche utensili fino a 120 mm di diametro e 300 mm di lunghezza.
Gli utenti traggono particolare vantaggio dal magazzino utensili doppio, con 140 spazi, che consente l’attrezzamento durante il tempo di lavorazione. Questo significa che, mentre il primo magazzino a catena assiste il processo di lavorazione in corso, l’operatore della macchina può attrezzare il secondo con degli altri utensili.
Un ulteriore vantaggio del magazzino utensili del G220 è l’unità di monitoraggio rottura punte integrata. Prima che un utensile torni nel magazzino utensili, dopo l’uso, viene eseguito un controllo automatico tramite fotocellula per determinare se sia ancora pienamente utilizzabile. Opzionalmente, l’unità può essere associata a un sistema di monitoraggio rottura e usura utensili, che valuta lo stato dei motori di azionamento degli assi.
LAVORAZIONI DI PRECISIONE
Per una lavorazione completa ed efficace di pezzi lunghi o ondulati, in aggiunta a una contropunta controllata con CNC dalla forza massima di 8.000 N e spoletta con fissaggio DIN 2079/SK30, è disponibile una slitta fissa che sostituisce la torretta utensili inferiore, con testa fissa della gamma di serraggio da 12-152 mm di diametro.
I tecnici INDEX hanno installato sul centro anche un’unità di scarico a portale controllabile e programmabile con CNC, per lo scarico morbido dei pezzi lavorati. Il sistema è in grado di scaricare sia i residui dal mandrino principale che i pezzi finiti dal contro mandrino, con peso massimo di 7,5 kg. I pezzi vengono poi posizionati su un nastro trasportatore integrato e scaricati dall’area di lavoro sulla destra della macchina.
Una macchina solida e ben accessoriata non è però sufficiente a garantire una lavorazione costante di alta precisione: anche la stabilità della temperatura della macchina gioca un ruolo significativo. Per dissipare il calore prodotto nei mandrini e nell’armadio di controllo raffreddati tramite liquido refrigerante, i tecnici INDEX hanno dunque integrato un circuito idraulico con un’interfaccia che consente la connessione a un’unità di raffreddamento locale; in alternativa si può ricorrere a un sistema di raffreddamento centrale. Implementando le funzioni di raffreddamento lontano dall’area di produzione ed eliminando i consueti ventilatori, sono state ridotte al minimo le emissioni di rumore e calore nell’ambiente macchina.
TECNOLOGIA DI CONTROLLO INTEGRATA IN RETE
Il “pezzo forte” in termini di semplicità di utilizzo e affidabilità è rappresentato dall’ultima generazione di controlli INDEX C200 SL utilizzata sul G220. La soluzione è basata sul Sinumerik 840D sl solution line di Siemens e dispone di un monitor touchscreen da 18,5”. Questo pannello operativo e l’utilizzo delle ultime tecnologie touch capacitive, che possono essere impiegate anche indossando dei guanti, permettono di muovere diversi pulsanti a rotazione e a sfioramento dal pannello di controllo della macchina direttamente sullo schermo. Il tocco di un dito è sufficiente per attivare funzioni, aprire file e cartelle o spostare intere schermate. Questo rende la navigazione molto più semplice di quanto lo fosse prima con tastiera e mouse. I pulsanti e gli interruttori disponibili da selezionare, che si applicano allo stato attuale della macchina e i cui movimenti vengono “liberati”, sono retroilluminati selettivamente, mentre quelli non disponibili rimangono scuri. I tasti lampeggianti devono essere attivati dall’operatore, che deve seguire una procedura guidata per prevenire errori.
Il pannello operativo, comunque, consente molto di più che il semplice funzionamento della macchina. È infatti dotato di un secondo ingresso, che INDEX utilizza per la sua opzione Virtual Machine (VM). Premendo un apposito pulsante, l’operatore può passare alla modalità “VM on Board” e impiegare le simulazioni, indipendentemente dalle lavorazioni in corso sulla macchina. INDEX sfrutta la nuova base tecnica offerta dal Sinumerik 840D sl per sviluppare funzioni aggiuntive nella VM. “CrashStop”, ad esempio, consente la simulazione intuitiva del programma pezzo attualmente in esecuzione sulla macchina. Se viene rilevata una collisione, la funzione fa scattare un blocco macchina immediato prima che la collisione avvenga davvero. Utilizzando “RealTime”, il programma macchina può essere simulato contemporaneamente sul pannello di controllo, consentendo così un’analisi in tempo reale della sequenza di lavorazione in situazioni in cui l’area di lavoro è di difficile accesso. “CAM on Board”, il sistema NX CAM con post-processore INDEX, può essere impiegato direttamente sulla macchina, fattore che risulta particolarmente utile per i grossi lavori di fresatura.
Infine, un’ulteriore novità è l’IT-FIT – INDEX-TRAUB Factory Information Technology –, servizio che consente all’operatore macchina di recuperare informazioni dalla rete aziendale, ad esempio disegni di componenti funzionali all’impostazione della macchina.
L’ultima generazione di controlli INDEX C200 SL utilizzata sul G220 è basata sul Sinumerik 840D SL solution line di Siemens e prevede un grande schermo touch da 18,5”.
