Tornio automatico CNC: cosa DEVI assolutamente sapere per sfruttarlo al MASSIMO?

Le macchine utensili rappresentano uno degli investimenti più onerosi e molti potrebbero essere preoccupati all'idea di acquistarle. Questo articolo spiegherà come gestire in modo efficiente i torni automatici CNC e come massimizzarne i vantaggi. Se possedete già un tornio automatico CNC o state pensando di acquistarne uno, questo articolo è una lettura imprescindibile.

Perché METROL ha scelto di utilizzare i torni automatici CNC Cincom

Utilizziamo un totale di sette torni automatici a controllo numerico (CNC).
(Torni automatici CNC serie Cincom di Citizen Machinery, Co., Inc.)

L'obiettivo del lancio era la produzione interna dei componenti.

Prima di utilizzare i torni CNC, avevamo due possibilità: esternalizzare la produzione o produrla internamente con macchine generiche, ma abbiamo deciso di optare per la produzione interna con macchine CNC per i seguenti motivi:

• Tempi di consegna lunghi e incapacità di rispondere a modifiche anche minime.
• Il controllo della qualità è difficile.
• Le macchine generiche non sono in grado di produrre i numeri richiesti ed è difficile gestire i costi.
• Il know-how relativo alle lavorazioni meccaniche interne e al controllo numerico non si accumula all'interno della nostra azienda.

Motivi per cui abbiamo scelto Citizen Cincom per il nostro tornio automatico CNC

Tra le numerose opzioni disponibili, ecco perché METROL ha scelto la serie Cincom di Citizen Machinery:

• Assistenza rapida in caso di problemi e ottima reputazione tra i nostri partner, già utenti Cincom.
• È facile da usare anche per i principianti e abbiamo constatato che si adatta perfettamente al nostro motto: "un piccolo numero di persone, compiti multi-unità".
• Cincom è dotato di una funzione LFV (taglio a vibrazione) per aiutare a evitare problemi di scheggiatura.

Disporre di attrezzature di marche diverse aumenta il numero di operazioni da imparare. La nostra politica era quella di utilizzare modelli standard dello stesso produttore e alla fine abbiamo scelto Cincom di Citizen Machinery.

Due aspetti fondamentali da tenere presenti prima di investire in un tornio automatico CNC.

Sebbene non si limiti ai torni automatici CNC, due aspetti fondamentali devono essere considerati quando si investe in macchine automatizzate in generale:

Il primo rischio è quello di "produzione continua di pezzi difettosi nella lavorazione continua".

Ad esempio, supponiamo che durante la lavorazione continua di 1.000 pezzi, i difetti di lavorazione inizino a manifestarsi a partire dal 500° pezzo.
Nel peggiore dei casi, i restanti 500 pezzi saranno tutti difettosi, con conseguente spreco di materiale e tempo di lavorazione. In realtà, dobbiamo ispezionare tutti i 1.000 pezzi perché è impossibile determinare quando si sono verificati i difetti, e ciò richiede un elevato numero di ore di lavoro per l'ispezione.

La scheggiatura degli utensili e la dilatazione termica sono le cause più comuni di difetti di lavorazione, ma una volta individuato un difetto, è improbabile che il prodotto torni a essere di buona qualità. È una regola ferrea arrestare la macchina il prima possibile dopo aver rilevato un difetto.

La seconda è la “misurazione dimensionale del pezzo dopo la rasatura”.

Più ne produci, più ore di lavoro addette al controllo qualità ti serviranno.
Se vengono rilevati prodotti difettosi, dobbiamo separare i prodotti buoni da quelli difettosi e identificarne la causa.

Le regole di ispezione variano da utente a utente, ma ecco un riepilogo delle difficoltà legate alla gestione di grandi quantità contemporaneamente:

• Anche in assenza di prodotti difettosi, per ogni prodotto fabbricato sono necessarie ore di lavoro dedicate all'ispezione.
• Difficoltà nel determinare quanti difetti si siano verificati dal primo (una volta rilevato il difetto).
• Esiste il rischio di continuare a produrre prodotti difettosi.
• Il miglioramento precoce dei processi difettosi diventa difficile.

Se si dispone del personale e del budget necessari, un'ispezione completa è una buona idea, ma è importante stabilire delle regole per garantire ispezioni efficienti.

Qual è un'operazione che massimizza in modo efficiente le prestazioni dei torni automatici a controllo numerico?

Evitiamo le due problematiche sopra menzionate eseguendo "misurazioni direttamente sulla macchina".

Dopo aver lavorato un certo numero di pezzi, verifichiamo le dimensioni del pezzo (diametro interno ed esterno) durante il serraggio utilizzando una sonda di contatto . Nel caso in cui la sonda di contatto rilevi un prodotto difettoso fuori tolleranza, eseguirà i seguenti 3 passaggi:

1. Arresta la macchina con un allarme
2. Manutenzione delle attrezzature
3. Riprova l'elaborazione

Spiegheremo il funzionamento e i vantaggi di questa "misurazione in macchina" attraverso alcuni esempi.

[Corpo di studio] VANTAGGI della “misurazione in macchina” su un tornio automatico CNC

Ad esempio, supponiamo che in un ciclo di lavorazione di 1000 pezzi, il pezzo venga misurato con una sonda di contatto una volta ogni 250 pezzi.
Se la misurazione effettuata sulla macchina rileva un prodotto difettoso, la macchina si arresta emettendo un allarme per impedire ulteriori lavorazioni. (Vedi figura).

Quando la macchina del Processo 6 si arresta, la causa del guasto viene immediatamente identificata e si procede alla manutenzione dell'apparecchiatura per prevenire guasti nel Processo 7.

Vantaggi della “misurazione su macchina” che DOVRESTI conoscere

Arrestando la macchina quando viene rilevato un difetto, si possono ottenere i seguenti tre vantaggi:

1. I pezzi provenienti da lotti che, in base alle misurazioni effettuate sulla macchina durante i processi 1 e 3, risultano CONFORMI non necessitano di ispezione.
2. Solo i pezzi provenienti da lotti con errori (Processo 5) devono essere selezionati come difettosi.
3. È possibile prevenire futuri difetti di lavorazione (processo 7).

In altre parole, la misurazione direttamente sulla macchina contribuirà a prevenire le seguenti tre perdite:

1. Riduzione delle ore di lavoro necessarie per 750 ispezioni (Processi 1, 3 e 7)
2. Costo Materiale per 250 pezzi (Processo 7)
3. Tempo di elaborazione per 250 pezzi (Processo 7)

La persona responsabile dell'apparecchiatura deve individuare la causa di un difetto di lavorazione non appena si verifica. Se si aspetta a lungo, la situazione potrebbe cambiare e potrebbe risultare difficile individuare la causa del problema.
Identificare la causa tempestivamente aiuterà a prevenire il ripetersi del problema e a prendere più facilmente le contromisure necessarie.

Vantaggi della “misurazione in macchina” dal punto di vista delle ore-uomo

La misurazione direttamente sulla macchina riduce anche le ore di lavoro associate alla misurazione dei pezzi, come lo spostamento di persone e la rimozione dei pezzi stessi.

In passato, gli operatori dovevano rimuovere il pezzo dalla macchina, trasportarlo nel punto di misurazione ed eseguire la misurazione, operazione che richiedeva diverse ore di lavoro. La misurazione in macchina con un sensore, mentre il pezzo è bloccato dopo la lavorazione, elimina i tempi di rimozione e trasporto per raggiungere il punto di misurazione.

Quali tipi di sonde di contatto possono essere utilizzate sui torni automatici CNC?

Sebbene la misurazione "in macchina" con sonda di contatto offra numerosi vantaggi, alcuni potrebbero esitare a installarla per i seguenti motivi:

• La sonda stessa è troppo grande e interferisce con l'utensile o il mandrino.
• La staffa di montaggio occuperebbe ulteriori portautensili.
• Preoccupato per l'accuratezza delle misurazioni effettuate sulla macchina.
• Il tempo di misurazione aumenta il tempo di ciclo.

In questo contesto, METROL ha sviluppato la serie K3S di sonde tattili ultracompatte con un diametro del corpo di φ19,05 mm per apparecchiature con spazio di installazione limitato, e le ha installate anche sulle proprie apparecchiature.

Il diametro del corpo della sonda è più sottile rispetto alle versioni precedenti, in modo che il corpo della sonda si inserisca completamente nel portautensili.

A differenza delle sonde di contatto convenzionali, il corpo principale non è esposto, quindi non interferisce con il mandrino o il pezzo in lavorazione e non occupa spazio aggiuntivo in altri portautensili.

Qual è il vero motivo per cui si vuole "dare PRIORITÀ al tempo di contatto rispetto alla misurazione in macchina"?

Esiste una reale preoccupazione che le misurazioni effettuate direttamente sulla macchina allunghino i tempi di ciclo.
In particolare, molti danno priorità alla lavorazione (tempo di ciclo) e selezionano i prodotti difettosi in un secondo momento, sostituendoli con prodotti conformi. In questo caso, il tempo impiegato per la lavorazione dei prodotti difettosi, la selezione e le ore di lavoro aggiuntive non vengono considerati nel tempo di ciclo e questo aspetto viene spesso trascurato.
Se il carico di processo associato ai difetti di lavorazione è superiore al tempo di misurazione, è possibile trarre notevoli vantaggi dalla misurazione in macchina.

[Film] "Misurazione in macchina" tramite tornio automatico CNC

Utilizziamo sonde di contatto per misurare i diametri interno ed esterno dei pezzi.

In questo video potete vedere come misuriamo i diametri dei pezzi. Date le dimensioni molto ridotte dei pezzi, è evidente che la misurazione con una sonda è più efficiente della misurazione manuale.

Che cos'è il concetto di "misurazione in macchina" su un tornio automatico e quanto è precisa questa misurazione?

Il vantaggio principale della “misurazione in macchina” con sonde di contatto è che “la misurazione può essere eseguita automaticamente nel flusso delle condizioni di lavorazione in cui il pezzo è posizionato con precisione.

In altre parole, la sonda di contatto consente alla macchina utensile di fungere da macchina di misura 3D semplificata.

Al contrario, quando si effettua una misurazione manuale al di fuori della macchina, le condizioni di posizionamento cambiano perché il pezzo viene rimosso dopo la lavorazione. Inoltre, il livello di competenza nella misurazione varia da operatore a operatore, e sussiste il rischio di errori umani e di errori di misurazione con gli strumenti (calibri e comparatori).

Come installare una sonda di contatto su un tornio automatico CNC?

Per installare sonde tattili su nuove apparecchiature

Per installare una nuova sonda tattile è necessario un programma.
Vi preghiamo di contattare prima noi o il produttore.

Per Citizen Machinery, può essere montato sui modelli A20, L20 e L12 della serie Cincom.

Per ammodernare un tornio automatico esistente

Potrebbe essere necessario verificare con il produttore se le specifiche hardware ed elettriche dell'apparecchiatura sono conformi alle proprie esigenze.
Vi preghiamo di contattare noi o il produttore quando vi è più comodo.

Insomma:

Sebbene l'introduzione dei torni automatici renda possibile la lavorazione di un gran numero di pezzi contemporaneamente, un singolo elemento errato potrebbe causare la produzione di un elevato numero di pezzi difettosi.

In questi tempi di carenza di risorse umane, perché non provare a operare in modo efficiente sfruttando i vantaggi di queste tecnologie di sensoristica?

Offriamo anche la possibilità di noleggiare campioni di sonde tattili a scopo di valutazione.

Informazioni Contatto e sul prodotto

I nostri ingegneri risponderanno a qualsiasi domanda relativa alle modalità di utilizzo del prodotto o alle richieste di personalizzazione.
Possiamo offrire il miglior supporto possibile se ci vengono forniti dettagli sull'applicazione, sull'ambiente di utilizzo e sul tipo di pezzi che verranno rilevati.

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