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Aug 30, 2023

Mulini a ponte: un ponte verso il successo

Proprio come gli architetti progettano le case in base alle esigenze e al budget dei loro acquirenti, così i costruttori di macchine utensili producono attrezzature in base alle preferenze dei loro clienti. Ma proprio perché è una lavorazione verticale

Proprio come gli architetti progettano le case in base alle esigenze e al budget dei loro acquirenti, così i costruttori di macchine utensili producono attrezzature in base alle preferenze dei loro clienti. Ma solo perché un centro di lavoro verticale (VMC) svolge un lavoro decente di fresatura e foratura, ha un prezzo che soddisfa il budget CAPEX di quest'anno e passa attraverso la porta di destinazione, non significa necessariamente che fornirà i migliori risultati.

Qual è la cosa più rilevante? Qualità prevedibile delle parti e massima velocità di rimozione del metallo dalla struttura della macchina utensile. Sì, le prestazioni ottimali di qualsiasi attrezzatura CNC dipendono dall'uso di mandrini, servomotori e altri componenti elettromeccanici di alta qualità, così come da pratiche di assemblaggio e test rigorosi. Ma prima sulla lista per qualsiasi VMC con le migliori prestazioni dovrebbe esserci la sua struttura cinematica e, per la maggior parte degli acquirenti, questo spesso si riduce a una scelta fondamentale: scegliere un telaio a C o passare a uno stile a ponte o a doppia colonna. macchina?

Allora qual è la differenza? Scott Camloh, responsabile vendite nazionali per Hurco North America Inc. e Takumi USA con sede a Indianapolis, ha spiegato che i mulini a ponte e a doppia colonna hanno un asse Y completamente supportato. Il primo è solitamente costituito da un pezzo fuso a forma di U rovesciata, la cui parte superiore è montata sul sistema di binari dell'asse Y e sulla testa del mandrino. A causa delle sue dimensioni maggiori, una macchina a doppia colonna utilizza tre fusioni separate per formare la forma a U, ma fornisce lo stesso livello di supporto.

In entrambi i casi, questo gruppo è imbullonato a una base larga ma relativamente corta (non una saldatura) responsabile del trasporto della tavola su una coppia di guide dell'asse X. Questa disposizione fornisce la stabilità e la rigidità necessarie per carichi di tavola grandi e pesanti, mentre la fusione più pesante assorbe l'inerzia delle velocità di traslazione rapida elevate e delle velocità di taglio elevate.

"La costruzione monopezzo dell'asse Y fornisce inoltre massa per assorbire le vibrazioni di taglio e aumenta la rigidità dell'intera macchina", ha affermato Camloh. “Inoltre, il doppio contatto con la base della macchina, ovvero le 'gambe' della U rovesciata, aiuta a eliminare il beccheggio sull'asse Y e riduce l'effetto di un livellamento improprio della macchina o di fondazioni poco stabili. E poiché l’intera corsa dell’asse X rientra nell’ingombro della base in fusione, non vi è alcuna sporgenza della tavola non supportata comune nelle macchine con telaio a C”.

D'altra parte, un tipico VMC con telaio a C è costituito da tre componenti in ghisa: la base della macchina, una colonna verticale e la testa del mandrino. Il tavolo è posizionato sopra gli assi X e Y impilati che spesso hanno un rapporto 2:1 o superiore tra corsa longitudinale e trasversale. Questa disposizione significa che il tavolo è libero di estendersi oltre la struttura di supporto nell'asse X, con conseguente sporgenza e "abbassamento". Allo stesso modo, la distanza tra l'asse del mandrino e il supporto è in genere lunga quanto la corsa dell'asse Y, rendendolo più incline alla deformazione termica.

Camloh ha aggiunto che, grazie alla sua maggiore rigidità e stabilità termica, un centro di lavoro a ponte generalmente surclassa un VMC con telaio a C di dimensioni simili quando si lavorano parti che richiedono tolleranze strette, finiture superficiali superiori o entrambi. Sono anche molto efficaci nelle applicazioni di lavorazione ad alta velocità. "Per lavori di matrici e stampi, componenti aerospaziali e persino parti mediche, una fresa a ponte o una macchina a doppia colonna come la nostra serie BX è spesso la scelta migliore, in particolare con materiali più impegnativi come acciai temprati e superleghe."

Considerando che Camloh e molte delle altre fonti citate in questo articolo rappresentano entrambi gli stili di equipaggiamento, i loro punti di vista potrebbero sembrare sorprendenti. Tuttavia, la maggior parte degli esperti di macchine utensili, anche quelli che vendono un gran numero di frese con telaio a C, concordano sul fatto che la costruzione del ponte è a) più precisa e rigida, b) occupa meno spazio e c) garantisce una maggiore durata dell'utensile, qualità delle parti e tassi di rimozione del metallo. Allora perché i centri di lavoro con telaio a C sono così popolari, soprattutto tra i proprietari di officine che hanno appena iniziato? Una sola parola: prezzo.

“Le macchine verticali con telaio a C sono molto meno costose da produrre rispetto alle macchine a ponte”, ha affermato Errol Burrell, specialista di prodotti per centri di lavoro per Okuma America Corp., Charlotte, Carolina del Nord. “Questo, più di ogni altro fattore, è il motivo per cui esiste un mercato così grande. È importante riconoscere, tuttavia, che quando si carica un VMC di base con tutte le opzioni necessarie, il prezzo è spesso abbastanza vicino a quello di un mulino a ponte. Per questi motivi, un mulino a ponte è un investimento decisamente migliore”.