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Suprema HS
 

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Filosofia

La quadratura del cerchio

Caratteristiche generali

Conformazione

Strutture

Guide di scorrimento

Rigidità dello slittone

Corse e prestazioni

Cinematismi

 

 

Suprema HS… riassume il meglio di più tecnologie di scorrimento sulle guide e quindi permette di affrontare qualsiasi lavorazione senza compromessi. 

 

Filosofia

L'esigenza ancora irrisolta di molti utilizzatori di frese medio/grandi è di avere una macchina che abbia la dinamica, la velocità, la precisione e la ripetibilità che consentono le guide a corpi volventi e contemporaneamente la pastosità, lo smorzamento e la capacità d'asportazione che sono tipiche delle guide prismatiche con materiale plastico a strisciamento.

 

La quadratura del cerchio

Una progettazione espressamente mirata a poter aumentare in modo significativo il numero di corpi volventi a contatto ed ad aumentare la lunghezza del segmento di guida che risponde alle sollecitazioni delle vibrazioni, ha consentito di poter più che raddoppiare il numero di pattini per ogni guida (rispetto alle applicazioni concorrenti) senza cadere nei pericoli di iperstaticità che ciò può comportare. 

Grazie all’altissimo numero di pattini impiegati, la fresatrice STS Suprema HS, unisce agli indubbi vantaggi delle guide con corpi volventi (a ricircolo di rulli) il comportamento smorzante e pastoso che, per alcune lavorazioni, fa rimpiangere le guide a strisciamento o a sostentamento. Aver riassunto in un'unica macchina le caratteristiche migliori di più tecnologie, crea gli importanti vantaggi competitivi di questo modello che può affrontare qualsiasi lavorazione senza i compromessi di avere una tecnologia piuttosto che un'altra.

 

Caratteristiche generali

Le fresatrici STS Suprema HS  sono fresatrici ad alta velocità ed ad alta dinamica nate per lavorazioni  dove la velocità, l'accelerazione e la precisione non sono mai sufficienti.

  •     velocità di lavorazione vicine a quelle teoriche programmate

  •     superfici super finite a specchio

  •     bassa usura degli utensili perché lavorano quasi a velocità costante

Le fresatrici STS Suprema HS  sono macchine utensili destinate alla lavorazione di superfici piane, di scanalature a profilo semplice o complesso, di incavi, di ingranaggi, ecc, per mezzo di un utensile intercambiabile in funzione del tipo di applicazione. Le caratteristiche principali della macchina sono:

  •      elevata produttività;

  •      ottima finitura superficiale ed

  •      ottima precisione dimensionale dei pezzi lavorati

Conformazione

La fresatrice ad alta velocità HS (High Speed) Suprema  ha una struttura avente il montante mobile sull’asse longitudinale mentre l’asse verticale è la culla dell’asse trasversale a slittone che porta la testa completa di mandrino.

La tavola porta pezzo è un piano fermo a meno che non venga attrezzato con tavole girevoli o sistemi roto traslanti.

 

Strutture

Il basamento longitudinale, il carro verticale e lo slittone trasversale sono in acciaio elettrosaldato e sono ampiamente sovra dimensionati, inoltre la particolare struttura nervata ed a cassa chiusa rendono particolarmente rigide le strutture dei basamenti. Tale struttura è irrealizzabile in fusione.

 

Anche il montante è in acciaio elettrosaldato, questa scelta è stata dettata dalla particolare conformazione dello stesso montante. Infatti, la complessità delle nervature e i grandi salti di sezione presenti tra i vari settori non avrebbero consentito la omogeneità del materiale fuso.

Tutte le strutture subiscono più cicli termici di distensione certificati che eliminano le tensioni dovute alle varie fasi di preparazione e le stabilizzano. 

Tutte le strutture in movimento, quindi a meno del basamento longitudinale, sono ad "anello chiuso"; questo unito al elevato numero di pattini consente di assorbire ottimamente spinte e vibrazioni.

Guide di scorrimento

Il sovradimensionamento e gli ampi margini di sicurezza caratterizzano ogni aspetto della fresatrice. Ad esempio la scelta delle guide e dei pattini a ricircolo di rulli sarebbero bastati meno della metà dei pattini a garantire rigidità e portate con fattori di sicurezza ampi. Il movimento longitudinale con cinematismo a cremagliera con doppio pignone , doppio riduttore, due motori e recupero di gioco elettronico è supportato da ben 15 pattini (12 sotto il montante 3 per il carro porta riduttori), il carro porta slittone da 8 pattini, mentre lo slittone addirittura da 4 guide e 16 pattini,

Carico nominale ammesso sui pattini della tavola per una durata ottimale (>100Km) per ogni pattino

148.000N

Fattore di sicurezza consigliato

1,5

Fattore di sicurezza ottimale

2,0

 

Longitudinale: pattini presenti 6 per ogni guida, totale 12.

Esclusi quelli dedicati carrello cinematico e supporto cambio utensile a bordo.

Fattore di sicurezza ottenibile con 4 pattini

4,5

Fattore di sicurezza ottenuto con 12 pattini

13,5

Carico nominale con 12 pattini

1.776.000 N

 

Verticale: pattini presenti 4 per ogni guida, totale 8.

Fattore di sicurezza ottenibile con 4 pattini

9,8

Fattore di sicurezza ottenuto con 8 pattini

19.6

Carico nominale con 8 pattini

1.184.000 N

 

Verticale: pattini presenti 4 per ogni guida per 4 guide, totale 16.

Fattore di sicurezza ottenibile con 4 pattini

9,85

Fattore di sicurezza ottenuto con 16 pattini

78.8

Carico nominale con 8 pattini

2.368.000 N

 

 

 

Rigidità dello slittone

La rigidità di tutta la macchina è particolarmente elevata anche sull'asse trasversale che è quello più critico in questa conformazione di macchina. Le quattro guide reagiscono ognuna con una deformazione di 0.010mm ogni 20.000N per ogni pattino e cioè una rigidità di 8.000.000 N/mm o 8.000 N/µdimm per ogni guida dato che ogni è supportata da 4 pattini.

I rulli delle guide montate lavorano su angoli a 45° e quindi reagiscono su entrambi gli assi ortogonali alle guide e per ogni guida una reazione sia nel senso longitudinale che nel senso verticale.

Quindi avremo per ogni guida una reazione nel senso longitudinale e nel senso verticale.

Avendo lo slittone (RAM) quattro guide (quindi 16 pattini) l'asse avrà una rigidità di:

8.000.000 N/mm * 4 guide

pari a 2.000.000 N/mm per 16 pattini

 

Quindi avremo:

Direzione verticale.

 

Rigidezza totale pattini = 32.000.000 N/mm.

espressa in micron = 32.000 N/µdimm

 

Direzione longitudinale.

Rigidezza totale pattini = 32.000.000 N/mm.

espressa in micron = 32.000 N/µdimm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Corse e prestazioni

Le corse della macchina sono: longitudinale 6.000 mm, 8.000 mm e 10.000 mm, trasversale 1.500 mm e verticale 2.500 mm.

Un altro punto di forza della fresatrice Suprema HS  è l’alta dinamica. La macchina è in grado di raggiungere migliori Suprema rispetto alle fresatrici tradizionali:

  •     velocità di avanzamento 30m/min.

  •     accelerazioni di 2 m/s2.

Com’è noto, queste elevate prestazioni si raggiungono facilmente con l’utilizzo di motori lineari; nel nostro caso invece li otteniamo con motori brushless.

Per conseguire questi risultati abbiamo sviluppato la macchina in modo diverso dal tradizionale: non siamo partiti dal progetto della parte meccanica per poi passare alla parte elettronica, ma è stata compiuta la scelta opposta. Si è preso in esame prima la parte relativa ai motori e agli azionamenti e in base alle tipologie scelte, abbiamo “vestito” intorno la macchina.

La fresatrice Suprema HS  può essere equipaggiata sia con magazzini utensili a numero di posti variabile, a bordo montante, sia con magazzini rack da otto posti da installare sulla tavola porta pezzo.

I magazzini a configurazione rack sono particolarmente indicati per tutti gli utenti che desiderano un magazzino utensili funzionale senza investire cifre importanti.

Per concludere le caratteristiche tecniche della nuova fresatrice orizzontale Suprema HS , segnaliamo che è disponibile con diversi controlli:

  •     Selca

  •     Heidenhain

  •     Siemens

  •     D.Electron

Il sistema è gestito da un controllo numerico ad alta tecnologia che permette di utilizzare ogni funzione della macchina sfruttando al massimo le sue potenzialità.

Tutti i movimenti degli assi macchina e del gruppo di cambio utensile automatico, (dove previsto), sono controllati da controllo numerico e/o PLC integrato nello stesso.

 

Cinematismi

Anche i cinematismi sono stati scelti con criteri generosi.

L’asse longitudinale è spinto da due motori che attraverso due riduttori di precisione comandano due pignoni i quali lavorano su di una cremagliera. Il recupero di gioco è ottenuto elettronicamente dal controllo numerico attraverso i due motori. Questo consente di non avere declassamenti sul cinematismo dell'asse longitudinale.

L’asse trasversale e l’asse verticale, a bilanciamento idraulico (corsa Z 2.000), hanno una vite a ricircolo di sfere Ø63 passo 30mm pre-caricata con doppia chiocciola ed importantissimo con doppio principio. Il doppio principio consente di avere il doppio di sfere su cui distribuire i carichi e quindi di dimezzare l’usura raddoppiando la rigidità. Ne risulta che il fattore di sicurezza rispetto ai carichi nominali è > di 4 rispetto a 1,8 ritenuto ottimale dal costruttore delle viti.

Le catene cinematiche degli assi lineari sono realizzate tramite trasmissioni a cinghia dentata ed accoppiamenti a vite, a chiocciola singola a ricircolo di sfere, precaricata per il recupero dei giochi meccanici.

I sistemi di rilevamento degli assi lineari, di tipo diretto, sono costituiti da righe ottiche (dispositivi di tipo variabile in funzione del controllo numerico installato), fissate lungo le diverse corse di lavoro.

Gli assi macchina sono tutti azionati da motori a corrente alternata (brushless).

Tutte le superfici di scorrimento e gli organi di movimento sono protetti contro polveri e liquidi da taglio.

La posizione del quadro elettrico varia In funzione del modello di macchina e lo spazio disponibile. All’interno del quadro, (protetti da infiltrazioni), si trovano l’equipaggiamento elettrico dei motori assi e mandrino, il CNC e tutte le altre apparecchiature elettriche.

 

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Ultimo aggiornamento: 27-11-09