ANCA ha concesso il brevetto per la tecnica di controllo della temperatura

Di Pat Boland, ANCA, co-fondatore e amministratore delegato ANCA, costruttore di macchine utensili con sede in Australia, a Melbourne, ha ottenuto un brevetto statunitense per il controllo della temperatura del motore, una tecnica che migliora notevolmente la stabilità delle macchine utensili di precisione.

Problema da risolvere

Un elemento chiave delle macchine utensili è il mandrino che sostiene e aziona l'utensile da taglio che lavora il pezzo. Eventuali errori dimensionali nel mandrino si rifletteranno come errori dimensionali nel pezzo.

Una tecnica comune nelle moderne macchine utensili consiste nell'utilizzare mandrini motorizzati in cui il motore di azionamento è parte integrante del mandrino. Il brevetto ANCA è un modo per mantenere il motomandrino a temperatura costante. Un problema significativo nell'uso di macchine utensili di precisione è l'impatto dei cambiamenti di temperatura, in particolare nella temperatura del mandrino.

Le variazioni di temperatura della macchina utensile possono essere causate da variazioni della temperatura ambiente, della temperatura del liquido refrigerante, del tempo di funzionamento, del numero di giri del mandrino e del carico del mandrino.

Soluzione

La soluzione di NCA consiste nel controllare attivamente la temperatura del mandrino variando le perdite elettriche nell'elemento motore mantenendo contemporaneamente la velocità e il carico del motore del mandrino. Ciò si ottiene utilizzando un firmware speciale nell'amplificatore dell'azionamento del mandrino. Anche se concettualmente semplice, in pratica si tratta di un importante passo avanti nella tecnologia di produzione.

Esempi di applicazione dell'MTC

Tempi di riscaldamento più rapidi Un approccio quasi universale alla lavorazione di precisione consiste nel far funzionare la macchina in un ciclo di riscaldamento per portare tutti gli elementi della macchina a un certo livello di stabilità termica. In genere, questo ciclo di riscaldamento richiede circa mezz'ora. Utilizzando MTC questo tempo può essere ridotto a circa 5 minuti. La Figura 1 mostra l'impatto dell'MTC sul riscaldamento attivo del mandrino per raggiungere rapidamente la temperatura di lavoro.

Stabilità nella rettifica in lotti di frese La Figura 2 mostra i risultati nella rettifica di due lotti di frese da 6 mm di diametro, con e senza MTC.

Rettifica di una taglierina per smussatura I veicoli elettrici incorporano una scatola del cambio ad alta velocità nella loro trasmissione. La precisione dei componenti di questo cambio avrà un impatto sulla durata, sull'efficienza e sul rumore dei veicoli elettrici.

La Figura 3 mostra una tipica fresa per smussatura utilizzata per produrre ingranaggi interni ed esterni e ne determinerà la precisione. ANCA produce una macchina speciale, la GCX, per l'affilatura di questa classe di utensili.

MTC è una tecnologia chiave che consente a questa macchina di produrre frese di classe AAA. Innanzitutto, viene utilizzato per controllare la temperatura di un mandrino di ravvivatura utilizzato per creare un profilo ad alta precisione sulla mola. L'MTC viene utilizzato anche per controllare la temperatura del mandrino portamola principale durante un massimo di 12 ore di rettifica continua. La Figura 4 mostra i risultati della misurazione per la precisione del contorno di un dente e la precisione dell'indice per tutti i denti.

Riepilogo Il controllo della temperatura del motore (MTC) rappresenta un'importante innovazione nella tecnologia delle macchine utensili. Migliora la precisione e la stabilità controllando la temperatura degli elementi motorizzati della macchina tramite un software speciale nell'amplificatore dell'azionamento del mandrino. Riduce drasticamente il tempo necessario affinché una macchina raggiunga la temperatura di esercizio.

Fluido che riduce l'accumulo di temperatura nell'interfaccia utensile/pezzo durante la lavorazione. Normalmente assume la forma di un liquido come miscele solubili o chimiche (semisintetiche, sintetiche) ma può essere aria pressurizzata o altro gas. A causa della capacità dell'acqua di assorbire grandi quantità di calore, è ampiamente utilizzata come refrigerante e veicolo per vari composti da taglio, con il rapporto acqua/composto che varia a seconda dell'attività di lavorazione. Vedi fluido da taglio; fluido da taglio semisintetico; fluido da taglio con olio solubile; fluido da taglio sintetico.

Rimozione di materiali indesiderati da mole “caricate” utilizzando un diamante a punta singola o multipla o altro utensile. Il processo espone anche punti abrasivi taglienti e non utilizzati. Vedi caricamento; allineando.