I. Contesto del settore e sfide di misurazione
La maggior parte dei semilavorati per i componenti delle macchine edili viene prodotta mediante processi di fusione, forgiatura o pressofusione. Tali semilavorati sono caratterizzati da una sovrametallazione non uniforme: all'interno di un singolo semilavorato, alcune aree presentano una sovrametallazione elevata, mentre altre ne hanno una minima. Questa caratteristica intrinseca dà origine ai seguenti problemi principali:
Elevato rischio di collisione tra utensili e di sovra-taglio a causa delle ampie fluttuazioni del sovraspessore del pezzo.
Durante i processi di fusione, forgiatura e pressofusione, i pezzi ottenuti per fusione e forgiatura presentano deviazioni sistematiche tra il sovrametallo effettivo e i valori teorici di disegno. Gli operatori possono impostare gli offset degli utensili solo in modo approssimativo, basandosi sull'esperienza. Un sovrametallo locale eccessivo causerà una collisione diretta con l'utensile; un sovrametallo insufficiente comporterà una lavorazione incompleta. La collisione con l'utensile, la sovralavorazione e gli scarti di materiale grezzo sono frequenti nella lavorazione di pezzi ottenuti per fusione e forgiatura.
L'efficienza della lavorazione è limitata da parametri di taglio conservativi.
Per evitare collisioni tra utensili, gli operatori tendono ad adottare parametri di taglio conservativi e a ridurre la profondità di taglio. Una maggiore fluttuazione del sovrametallo di lavorazione implica parametri più conservativi. Di conseguenza, le prestazioni di taglio non possono essere sfruttate appieno e la produttività della macchina utensile è limitata dal timore di collisioni tra utensili.
L'allineamento manuale non riesce a compensare la deformazione del grezzo.
I pezzi grezzi ottenuti per fusione e forgiatura presentano deformazioni intrinseche. Le scatole e gli alloggiamenti di forma complessa sono particolarmente difficili da allineare con i riferimenti dopo il serraggio. L'allineamento manuale con comparatore richiede da diversi minuti a oltre dieci minuti per pezzo. Il livello di competenza dell'operatore varia notevolmente e un disallineamento porta direttamente allo scarto dei pezzi.
II. Soluzione: Sonda per macchine utensili serie DMP
Per affrontare la duplice sfida della fluttuazione del sovrametallo e dell'allineamento manuale, la sonda per macchine utensili della serie DMP adotta un sistema di rilevamento a contatto, comunicazione ottica o wireless omnidirezionale e algoritmi di pre-scansione integrati nella macchina. Prima della lavorazione, identifica automaticamente il sovrametallo effettivo e regola dinamicamente il sistema di coordinate di lavorazione, in modo che l'utensile tagli in base alla reale condizione del pezzo grezzo, anziché in base a dati puramente teorici del disegno.
Pre-scansione in macchina dei moduli vuoti per l'identificazione automatica della somma effettivamente concessa.
Prima della prima passata, la serie DMP esegue una rapida scansione a contatto sulle caratteristiche principali del grezzo per misurare la reale distribuzione del sovrametallo in tutte le zone. Attiva allarmi automatici per le aree con sovrametallo eccessivo per prevenire l'impatto di utensili rigidi; le aree con sovrametallo insufficiente vengono rilevate in anticipo per evitare lavorazioni inefficaci.
Compensare dinamicamente il sistema di coordinate di lavorazione per eliminare gli effetti delle fluttuazioni del sovrametallo.
In base ai risultati della pre-scansione, la sonda corregge automaticamente il sistema di coordinate del pezzo e gli offset dell'utensile, allineando il riferimento di lavorazione alla posizione effettiva del grezzo. La deriva del riferimento causata dalla deformazione del grezzo e dallo spostamento di serraggio viene compensata automaticamente in poche decine di secondi, eliminando la necessità di ripetuti allineamenti manuali con comparatore.
Ripetibilità del trigger unidirezionale: ≤1 μm (2σ)
Lo stilo offre una ripetibilità di attivazione unidirezionale di ≤1 μm (2σ) , fornendo un riferimento affidabile per la valutazione del sovrametallo. I risultati della pre-scansione guidano direttamente la regolazione dell'offset dell'utensile, eliminando in modo sostanziale i rischi di sovra-lavorazione causati da un sovrametallo mal calcolato e dal conseguente scarto del pezzo.
III. Vantaggi dell'implementazione
Precisione di misurazione affidabile
La ripetibilità di ≤1 μm (2σ) fornisce un riferimento affidabile per la valutazione del sovrametallo. I risultati della pre-scansione guidano direttamente la regolazione dell'offset dell'utensile, riducendo sostanzialmente i rischi di sovralavorazione e sottolavorazione.
Misurazione ad alta velocità
La pre-scansione e l'allineamento automatici riducono i tempi di lavorazione manuale da diversi minuti a poche decine di secondi. Ancora più importante, gli operatori non devono più applicare parametri di taglio conservativi per timore di collisioni tra utensili, consentendo alla macchina utensile di ripristinare la sua efficienza di taglio ottimale.
Valore complessivo superiore
I semilavorati fusi e forgiati sono componenti di alto valore; un singolo pezzo scartato può causare perdite che vanno da migliaia a decine di migliaia di unità monetarie. La serie DMP evita le collisioni degli utensili e il sovra-taglio grazie alla pre-scansione in macchina, riducendo così il tasso di scarto dei semilavorati. Come alternativa nazionale alle sonde di fascia alta di produzione europea, offre prestazioni di misurazione stabili, costi di acquisto e manutenzione inferiori, nonché diritti di proprietà intellettuale indipendenti sia per l'hardware che per il software, garantendo un funzionamento economico e senza preoccupazioni.
