L’attrezzatura può essere installata sulla macchina per eseguire lavorazioni particolari che con una testa fissa non sarebbero possibili.

Questa testa a 2  assi continui è  controllata da CNC come 4° e 5° asse di lavoro.

Quindi, montata su di una macchina utensile a 3 assi, consente lavorazioni di fresatura a 5 assi, sia interpolati in continuo che posizionati,  sia in finitura che in sgrossatura.

La struttura particolarmente rigida in ghisa Meehanite sferoidale permette di supportare utensili con le seguenti caratteristiche massime:

 

  • Portata massima  : 30 Kg

  • Diametro massimo :400 mm

  • Lunghezza massima portautensile dalla testa del mandrino : 450mm  

Tali caratteristiche potranno essere ridotte in funzione del tipo di elettromandrino montato al cui manuale rimandiamo.

 

Descrizione generale

La testa 5 assi con elettromandrino, controllata da CNC come 4° e 5° asse, è stata progettata con criteri d’avanguardia e con la filosofia no-compromise che contraddistingue tutte le realizzazioni STS.

Il risultato è una testa con caratteristiche eccezionali in grado di soddisfare anche i clienti più esigenti.

 

Ecco alcune caratteristiche:

    Movimento di rotazione dei due assi comandato da motori TORQUE brushless diretti, cioè 1 giro motore 1 giro asse; completa assenza di gioco.

·    Supporto assi su cuscinetti precaricati di grandi dimensioni sempre diretti 1/1; completa assenza di gioco.

·  Trasduttori ottici di posizione ad encoder ad altissima risoluzione montati direttamente sui corpi rotanti anch’essi   diretti 1/1; completa assenza di gioco.

·    Bloccaggio idraulico dei due assi.

 

 

  • Copia max asse primario ad assi bloccati       2.500 Nm

  • Copia max asse secondario ad assi bloccati    2.500 Nm

  • Copia max asse primario ad assi sbloccati      1.600Nm

  • Copia max asse secondario ad assi sbloccati   1.600Nm

  • Copia asse primario in lavoro continuo (S1)     800Nm

  • Copia asse secondario in lavoro continuo (S1)  800Nm

  • Rotazione continua, illimitata del 1° asse +190° -190°

  • Rotazione del 2° asse +95° -140° (50° sottosquadra)

  • Potenza motore mandrino installabile Max       140kW

  • Coppia massima mandrino installabile Max      850Nm

  • Struttura in ghisa Meehanite sferoidale.

  • Bloccaggio automatico dell’utensile.

  • Refrigerante su ugelli.

  • Refrigerante centro cono (opzione).

  • Refrigerante alta pressione (opzione).

  • Aria su ugelli (opzione).

La testa continua a 2 assi, per ogni asse di rotazione,  è costituita da due componenti che ruotano con un movimento indipendente uno rispetto all’altro.

Il primo asse, detto anche primario o trascinante, in quanto trascina il secondo asse, ha la parte fissa solidale con il carro dell’asse verticale.

la parte mobile è solidale con la forcella che costituisce la base del secondo asse detto anche secondario o trascinato.

L’asse secondario ha la parte fissa solidale alla forcella e la parte rotante trasmette il moto al canotto porta elettromandrino.

Tutti i motori sono raffreddati a liquido che circola  in apposite serpentine poste intorno ai motori assi, al motore mandrino ed ai cuscinetti del mandrino stesso.

Tale liquido viene prelevato dal serbatoio del refrigeratore che equipaggia la macchina e convogliato nello stesso serbatoio all’uscita dai motori.

Questo consente di avere un minimo gradiente termico tra la testa e la temperatura ambiente anche durante gli utilizzi più gravosi.

Le sonde termiche (3 nel motore dell’asse primario, 3+3 nei motori dell’asse secondario e 3 nell’elettromandrino) consentono di controllare istante per istante la temperatura di ogni zona.

L’asse primario è super simmetrico rispetto al proprio centro di rotazione, all’asse secondario ed al mandrino.

Quindi è geometricamente stabile al variare della temperatura e configurato in modo che eventuali derive termiche sviluppino allungamenti verso la parte posteriore dell’asse;  ininfluente ai fini della stabilità dimensionale e precisione del pezzo lavorato.

Il sistema a doppio cuscinetto consente una grande rigidezza sia sul piano di rotazione dell’asse che sulle infinite direttrici sghembe che possono risultare, essendo la testa continua.

 

L’asse secondario è super simmetrico rispetto al proprio centro di rotazione ed al mandrino; quindi è geometricamente stabile al variare della temperatura e configurato in modo che eventuali derive termiche sviluppino allungamenti verso le due parti esterne dell’asse; ininfluenti ai fini della stabilità dimensionale e precisione del pezzo lavorato.

In particolare, la conformazione a doppio motore, oltre ad impedire deformazioni derivanti da gradienti termici, elimina il problema che si avrebbe in dinamica ed in particolare in  accelerazione di finitura e super finitura.

Il sistema a quadruplo cuscinetto, due per ogni spalla, consente una grande rigidezza sia sul piano di rotazione dell’asse che sulle infinite direttrici sghembe che possono risultare, essendo la testa continua.

 

 

Nonostante le dimensioni importanti, la testa ha un ottima capacità di penetrazione, grazie all’importante sbalzo tra il naso mandrino e le spalle della testa.

Superiore a quello di molte macchine a mandrino fisso orizzontale o verticale.

I cavi, tutti di ultima generazione resistenti agli oli e agli agenti chimici, sono posizionati in modo che rispondano alle rotazioni degli assi con flessioni lungo la direttrice dei fili e non con torsioni attorno al proprio asse.

Questo consente una lunga durata degli stessi.

Gli oli, i fluidi e la pneumatica sono canalizzati in distributori rotanti sovra dimensionati per pressione d’esercizio e velocità di rotazione ed anche questo consente di allungare moltissimo i tempi di usura e ridurre la manutenzione.

 

Gli encoder, i motori, i cuscinetti ed il mandrino sono pressurizzati con aria micro filtrata in modo che le impurità non possano penetrare e arrecare danno.

 

In conclusione questa testa:

  • Consente di sgrossare con grande potenza (alta rigidità statica).

  • Consente di posizionare con grande precisione (rilevamenti ad altissima risoluzione e diretti).

  • Consente di finire e super finire a 5 assi con alte velocità e alte dinamiche (motori potenti e diretti).

  • È precisa e stabile anche su lavorazioni lunghe grazie alla stabilità termica.

  • È ripetitiva nel tempo grazie all’assenza di organi meccanici soggetti a prendere gioco.

  • Ha grande capacità di penetrazione grazie all’importante sbalzo tra il naso mandrino e le spalle della testa

  • Possiede un alta affidabilità nel tempo e richiede una scarsa manutenzione in virtù di tutte le precauzioni progettuali.

 

 

Two axes head

The equipment can be installed on the machine to follow particular machinings that with a fixed head would not be possible.

This head with two continuous head is controlled with a CNC as 4° and 5° working axis.

Therefore, assembled on a machine tool with 3 axes, it allows milling machinings with 5 axes, both interpolated in continuous movement and positioned, both in finishing and roughing.

The structure is particularly rigid in cast iron allows to carry tools with the following maximum features:

  • Maximum weight: 30 Kg

  • Maximum diameter: 400 mm

  • Maximum length of the tool carrier from the head of the spindle: 450mm

These features can be reduced according to the type of electro-spindle assembled (please refer to its manual).

 

General description

The head with 5 axes with electro-spindle, controlled by CNC as 4° and 5° axis, was designed with new criteria and with the no-compromise philosophy which differentiate all STS creations.

The result is a head with exceptional features, capable of satisfying the most demanding customers.

Herewith are some of these features:

Rotating movement of the two axes controller by brushless TORQUE motors direct, which means 1 motor turn 1 axis turn; total absence of gaps

Axes support on pre-loaded bearings of large sizes always direct 1/1; complete absence of gaps

Position optical transducers with encoder at very high resolution assembled directly on the rotating devices, also direct 1/1; complete absence of gaps.

Hydraulic lock of the two axes.

  • Max torque main axis with locked axes 2.500 Nm

  • Max. torque secondary axis with locked axes 2.500 Nm

  • Max torque main axis with unlocked axes 1.600Nm

  • Max torque secondary axis with unlocked axes 1.600Nm

  • Torque of main axis in continuous work (S1)800Nm

  • Torque of secondary in continuous work (S1)  800Nm

  • Continuous rotation, illimited in 1° axis +190° -190°

  • Rotation of the 2° axis +95° -140° (50° undercut)

  • Power for spindle motor max possible to be installed 140kW

  • Max torque spindle possible to be installed 850Nm

  • Structure in cast iron

  • Automatic locking of the tool

  • Cooling of the nozzles

  • Cooling of taper centre ( optional)

  • Cooling high pressure (optional)

  • Air on nozzles (optional)

The continuous head with 2 axes, for each rotation axis, is formed by two parts that rotate in an independent movement, one compaired to the other.

The first axis, also called main or dragging as it drags the second axis, has the fixed part supportive with the carriage of the vertical axis.

The moving part is supportive with the fork that is the base for the second axis which is also called secondary or dragged.

The secondary axis has the fixed part supportive with the force and the rotating part transmits the movement to the housing of the electro-spindle.

All the motors are cooled with liquid that circulates in specific windings put around the axis motors, the spindle motors and the bearings of the spindle itself.

This liquid is taken from the refrigerating tank which equips the machine and conveyed in the same tank at the exit of the motors. This allows to have a lapse rate between the head and the atmosphere temperature even during the most difficult uses.

The thermal probe (3 in the motor of the main axis, 3+3 in motors of the secondary axis and 3 in the electro-spindle) allow to check instantly the temperature in each area.

The main axis is super symmetric compaired to its centre of rotation, to the secondary axis and to the electro-spindle. Therefore it is geometrically stable during the temperature variation and it is set so that possible thermal drifts can produce extensions towards the back part of the axis; this does not change the dimensional stability and precision of the machined piece.

The system with double bearing allows a great rigidity both on the rotation surface of the axis and on the endless slanting guiding principles that can occur, being a continuous head.

The secondary axis is super symmetric compaired to its centre of rotation and to the spindle; therefore it is geometrically stable during the temperature variation and it is set so that possible thermal drifts can produce extensions towards the two parts outside the axis; this does not change the dimensional stability and precision of the machined piece.

In particular the conformation with double motor, avoids deformations caused by lapse rates, it also eliminates the problem which would occur in dynamics and in particular in finishing and super-finishing acceleration.

The system with quadruple bearing, two for each side, allows a great rigidity both on the rotation surface of the axis and on the endless slanting guiding principles that can occur, being a continuous head.

Even with large dimensions, the head has an excellent capability of penetration thanks to the important type of bouncing from the point of the spindle to the sides of the head.

It is superior to those of many machines with horizontal or vertical fixed spindle.

The cables, all of last generation resistant to oils and chemicals, are positioned so that they react to the rotations of the axes with bendings along the wire guiding and not with torsions around its own axis.

This allows them a long life.

The oils, the fluids and the pneumatics are set in rotating distributors over dimensioned for working pressure and rotating speed, and this also allows to lengthen the wear life and reduce the maintenance.

The encoders, the motors, the bearings and the spindle are pressurized with micro-filtered air so that the impurities cannot penetrate and cause damages.

In conclusion this head:

  • Allows to rough with great power (high static rigidity).

  • Allows to position with great precision (detection with great resolution and direct).

  • Allows to finish and super-finish with 5 axes with high speed and high dynamics (powerfull and direct motors).

  • It is precise and stable also on long machinings thanks to thermal stability.

  • It is repeatable in time thanks to the absence of any mechanical device, which can gain gaps.

  • It has great capability of penetration thanks to an important bounce between the point of the spindle and the heads sides.

  • It has great reliability in time and needs very little maintenance based on all the design precautions..

 

 

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Ultimo aggiornamento: 27-11-09