La produzione di ingranaggi per turbine eoliche è stata accelerata dal rinnovamento dei CNC delle dentatrici a pettine

attuatori lineari invece di camme oscillanti permettono il cambio dei profili degli ingranaggi in minuti anziché in ore

Stoke-on-Trent, Inghilterra, 14 Giugno 2011 --- Per aggiornare ai moderni standard di controllo una vecchia dentatrice a pettine manuale per ingranaggi sono stati usati un avanzato software di formatura ed un hardware di controllo del moto NUM. La macchina Stanko a cinque assi è ora controllata da un sistema CNC NUM Axium Power, che usa tecniche di cambio elettronico per sincronizzare il creatore rotativo, l'ingranaggio grezzo e gli assi obliqui. Il sistema incorpora anche un'innovativa alternativa programmabile per gli assi obliqui, che permette di ridurre il tempo di cambio del prodotto da ore a minuti, aumentando in modo significativo la produttività.

La dentatrice è stata acquistata da DePe Gear Company, che è specializzata in progettazione, produzione e rinnovo di ingranaggi e di riduttori per diverse tipologie di applicazioni industriali e commerciali, comprese le acciaierie, le ferrovie, le miniere, l'escavazione e le industrie aeronautiche. La società utilizza un numero considerevole di dentatrici a pettine e a creatore, e di rettificatrici nel suo stabilimento di Stoke-on-Trent e non è sconosciuta a NUM in quanto tre delle sue attuali macchine da taglio sono equipaggiate con sistemi NUM Axium CNC e con software NUMgear. In questo caso particolare, DePe Gear Company ha acquistato inizialmente la dentatrice russa Stanko per produrre grandi ingranaggi a dentatura interna per l'industria delle turbine eoliche, e successivamente ha commissionato l'ingegnerizzazione di macchine utensili alla società Euro CNC per effettuare le necessarie operazioni di aggiornamento.

Euro CNC è specializzata nel retrofit, nella ricostruzione e nell'aggiornamento delle macchine. Questo spesso richiede l'equipaggiamento di macchine manuali con sistemi parzialmente o completamente controllati da CNC, e la società intrattiene di conseguenza una stretta collaborazione con NUM, che le fornisce l'accesso all'ultima tecnologia CNC, al software di controllo, agli azionamenti digitali ed ai motori. In anni recenti, Euro CNC ha acquisito una considerevole bagaglio di conoscenze nelle macchine utensili per la produzione di ingranaggi e oggi interviene su un'ampia varietà di dentatrici a pettine e a creatore.

Euro CNC ha accertato rapidamente che, sebbene la macchina fosse completamente agibile meccanicamente, avrebbe avuto benefici se fosse stata equipaggiata con nuovi motori e drive, comprese le unità digitali ad alte prestazioni per tutti gli assi, insieme ad un sistema CNC per la flessibilità operativa e ad un HMI personalizzato per rimpiazzare l'obsoleto sistema di comando elettromeccanico.

Tradizionalmente le dentatrici a pettine impiegano una complessa
architettura di assi mossi da camme "oscillanti" per muovere l'utensile di taglio sopra e sotto l'ingranaggio grezzo, la cui corsa deve essere sincronizzata con la rotazione dell'utensile e con il pezzo grezzo. Questo approccio ha diversi svantaggi: può coinvolgere fino a tre assi di moto, ognuna soggetta ad errori, ed è estremamente difficile e dispendioso in termini di tempo effettuare il setup, che non si sposa con l'esigenza di un cambio veloce e flessibile nella produzione moderna. Euro CNC di conseguenza ha deciso di sviluppare una forma completamente nuova di asse obliquo, basato su un attuatore lineare completamente programmabile. La posizione finale, la lunghezza della corsa e la velocità possono essere cambiate liberamente sotto il controllo del software.

In aggiunta all'asse obliquo, il creatore ha tre assi di rotazione - per ruotare il creatore e l'ingranaggio grezzo, e per ritrarre l'utensile di taglio nella corsa ascendente - insieme ad un posizionatore lineare basato su un motore ed una vite a circolazione di sfere, che aziona l'ingranaggio grezzo verso l'utensile di taglio. Tutti gli assi sono controllati da servodrive NUMDrive C e da motori brushless NUM.

Euro CNC ha scelto di usare un sistema NUM Axium Power CNC per controllare tutti e cinque gli assi della macchina, messi in rete con un PC industriale NUM e ad un ampio schermo sensibile al tocco. Il software comprende il potente pacchetto NUMgear di NUM, ma in questo caso è usato principalmente per fornire le funzioni di riduttore elettronico per sincronizzare la rotazione dell'utensile da taglio, la rotazione dell'ingranaggio grezzo e degli assi lineari. L'HMI per la macchina dentatrice è stato creato primariamente da una versione speciale del software PC ProCam di NUM, che è stato sviluppato congiuntamente da Euro CNC e dalla filiale NUM negli USA specificatamente per questo tipo di applicazione. Il software combina una interfaccia grafica per l'utente molto intuitiva che usa la terminologia comune per la formatura di ingranaggi, con uno stile di programmazione discorsivo, permettendo agli operatori che non hanno familiarità con macchine basate su CNC di diventare competenti molto rapidamente.

La macchina dentatrice Stanko rigenerata è stata recentemente installata nella fabbrica della società DePe Gear a Stoke-on-Trent e, tralasciando pochi inconvenienti minori iniziali, ha funzionato in modo impeccabile.

Nigel Parker, direttore tecnico della DePe Gear Company, afferma: "Noi stiamo usando la dentatrice per una varietà di ingranaggi a dentatura interna, compresi gli ingranaggi elicoidali per i moltiplicatori dei generatori per turbine eoliche ed una varietà di ingranaggi scanalati. Sebbene sia troppo presto per fornire dati quantificati, noi stiamo vedendo certamente una riduzione nei tempi di setup e di lavorazione. Come le nostre altre macchine CNC, il beneficio più significativo deriva dalla sottile versatilità di questo approccio completamente digitale, che ci permette di passare liberamente dalla produzione di un tipo di ingranaggio ad un altro sotto il controllo del software. Gli operatori delle macchine non richiedono più il laborioso conteggio del numero di denti da tagliare, ma semplicemente l'azione di premere l'appropriato pulsante nel menu, che aiuta a massimizzare la produzione."

Secondo Tim Clarke, Direttore di Euro CNC, "Abbiamo lavorato con NUM per circa cinque anni, ed abbiamo trovato che i loro prodotti CNC sono estremamente affidabili. Abbiamo anche beneficiato di un eccellente supporto tecnico da parte della loro sede inglese, e recentemente abbiamo sperimentato un livello simile di assistenza da parte di NUM USA. Finora abbiamo installato PC ProCam su circa 25 macchine, più su dentatrici a creatore che su quelle a pettine, e siamo rimasti piacevolmente sorpresi dalla reazione positiva dei clienti."

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