Soluzione integrata KELCH V9xx-S per la preimpostazione degli utensili e la lavorazione a caldo.
Nella produzione di componenti aerospaziali, la precisione degli utensili si trasferisce direttamente al pezzo in lavorazione, che si tratti di scanalature a coda di rondine per dischi di turbine, fori di montaggio per carter o profili di nervature. Qualsiasi eccentricità o deviazione di lunghezza di ciascun utensile influisce direttamente sulla resa. Il KELCH V9xx-S integra la misurazione degli utensili, il bloccaggio termico, la preimpostazione della lunghezza e il raffreddamento del portautensili in un'unica postazione di lavoro, offrendo una capacità di pre-elaborazione degli utensili con "configurazione unica e processo completamente controllato" per le officine di lavorazione di precisione del settore aerospaziale.
1. Contesto del settore e sfide di misurazione
La lavorazione di componenti aerospaziali è un processo produttivo di alto valore e a tolleranza zero. Materiali difficili da lavorare come le leghe di titanio e le superleghe sono estremamente sensibili alle condizioni degli utensili. Un singolo pezzo scartato può comportare decine di ore di tempo macchina perse e decine di migliaia di euro di costi. La precisione e il livello di gestione della fase di pre-lavorazione degli utensili determinano direttamente la resa finale della lavorazione CNC.
Attualmente, le officine aerospaziali si trovano ad affrontare le seguenti problematiche principali nella fase di pre-lavorazione degli utensili:
La frammentazione del processo porta a errori cumulativi
Dopo la misurazione su un presetter per utensili, questi vengono trasferiti a una macchina per l'accoppiamento a caldo per il bloccaggio, quindi riportati al presetter per una nuova ispezione. Ogni trasferimento tra le tre macchine introduce nuove deviazioni. Il gioco del dispositivo di fissaggio, i riferimenti non uniformi della macchina e gli impatti dovuti alla manipolazione vengono amplificati in presenza di tolleranze a livello micrometrico.
Scarsa uniformità nella misurazione di strumenti complessi
Alesatori, frese angolari e frese di formatura presentano geometrie del tagliente irregolari. La tradizionale impostazione degli utensili si basa in gran parte sull'esperienza dell'operatore. Diverse impostazioni e diversi operatori possono produrre variazioni di diversi micron sullo stesso utensile, sufficienti a causare vibrazioni o rotture dell'utensile nella lavorazione di cavità profonde del titanio.
2. Soluzione: KELCH V9xx-S
La V9xx-S elimina gli errori accumulati nei flussi di lavoro multi-macchina grazie a un sistema integrato dotato di base monolitica in granito, controllo servoassistito multiasse completamente automatico, unità di termoretrazione induttiva integrata e software di misurazione EASY.
Struttura monolitica in granito che garantisce stabilità a livello micrometrico.
I tradizionali presettatori di utensili sono costituiti da più componenti assemblati, dove le guide, la base e le interfacce del pavimento diventano tutte potenziali fonti di deformazione. Il V9xx-S utilizza una struttura monolitica in granito fuso, ampiamente collaudata in metrologia e produzione di precisione. Grazie all'elevata inerzia termica, è insensibile alle variazioni di temperatura dell'officina e alla generazione di calore interna. In combinazione con un eccellente smorzamento delle vibrazioni, mantiene una stabilità della linea di base sub-micronica per un funzionamento prolungato.
Sistema servoassistito CNC + software intelligente per la misurazione standardizzata di utensili complessi
Il sistema è dotato di azionamento a 5 assi e controllo servo CNC a 4 assi, oltre a una telecamera industriale CCD con obiettivo telecentrico, che garantisce una ripetibilità di ±2 μm . Il software EASY offre la guida grafica Picture Start, che consente agli utenti di creare programmi di misurazione automatici semplicemente selezionando i contorni degli utensili. Routine di misurazione dedicate per alesatori e teste angolari risolvono i problemi di uniformità degli utensili non standard per il settore aerospaziale. La funzione Teach-in converte le attività complesse in programmi standardizzati.
3. Risultati dell'implementazione
Precisione migliorata
Grazie a una ripetibilità di ±2 μm, l'eccentricità e le dimensioni assiali dopo l'accoppiamento forzato e la preimpostazione sono controllate entro la tolleranza, consentendo la lavorazione diretta senza tagli di prova. La resa al primo passaggio di operazioni critiche come la fresatura a coda di rondine del disco della turbina e l'alesatura del carter risulta significativamente migliorata.
Miglioramento dell'efficienza
Un singolo operatore, presso un'unica postazione di lavoro, completa l'intero processo, dal caricamento alla rimozione dell'utensile raffreddato, sostituendo il tradizionale flusso di lavoro a due macchine e tre stazioni (presettore utensili + macchina per il montaggio a caldo). Il raffreddamento e la misurazione avvengono in parallelo, riducendo significativamente i tempi di rotazione degli utensili e i tempi di inattività delle macchine.
