Lavorazione multiasse per componenti complessi in acciaio al carbonio

Quando i clienti richiedono parti complesse in acciaio al carbonio , la conversazione inizia solitamente con le tolleranze e i gradi di materiale. In realtà, la sfida maggiore è spesso decidere come la parte debba essere lavorata , non se possa essere lavorata. Nel corso degli anni, abbiamo scoperto che passare dalla lavorazione a 3 assi alla lavorazione CNC a 4 o 5 assi raramente dipende dalla ricerca dell’ultima tecnologia: si tratta piuttosto di ridurre gli errori di posizionamento e migliorare la coerenza del pezzo.

Un progetto riguardava una scatola del cambio in acciaio al carbonio 1045 utilizzata in un sistema di trasporto automatizzato. Il disegno richiedeva fori intersecanti, superfici di fissaggio inclinate e diversi fori filettati riferiti a un unico datum. Il nostro primo piano di processo prevedeva tre posizionamenti distinti su un centro di lavoro verticale. Ogni operazione rispettava individualmente la tolleranza dimensionale, ma una piccola deviazione di posizione si accumulava tra un posizionamento e l’altro. Durante il montaggio, una sede del cuscinetto richiedeva un adattamento manuale, cosa che il cliente non poteva accettare.

Invece di modificare la tolleranza, abbiamo cambiato la strategia di lavorazione. Le caratteristiche critiche sono state completate in un unico montaggio utilizzando un centro di lavorazione a 5 assi, consentendo di riferire tutte le superfici di posizionamento e i fori di precisione allo stesso sistema di coordinate. La variazione dimensionale tra i lotti di produzione è diventata molto più stabile e i problemi di assemblaggio sono scomparsi senza modificare il design del componente.

Quell’esperienza ha rafforzato una lezione importante: ogni montaggio aggiuntivo introduce un’ulteriore opportunità di errore. La lavorazione multiasse è vantaggiosa perché riduce al minimo tali opportunità.

Un altro vantaggio spesso trascurato è l'accessibilità degli strumenti. Le tasche profonde, gli angoli composti e le caratteristiche laterali delle parti in acciaio al carbonio richiedono spesso lunghi strumenti di taglio quando vengono lavorati su una macchina convenzionale a 3 assi. Gli utensili più lunghi aumentano la vibrazione, riducono la qualità della finitura della superficie e accelerano l'usura dell'inserto. La lavorazione a più assi, che consiste nel riposizionare il pezzo invece di estendere lo strumento, migliora la rigidità e consente condizioni di taglio più stabili.

Abbiamo anche imparato che la strategia di programmazione conta quanto la capacità della macchina. In un ordine di produzione ripetuto, semplicemente modificando il percorso degli utensili per mantenere un coinvolgimento più coerente del tagliaio, si riducono le fluttuazioni del carico del fusibile e si prolunga notevolmente la vita dell'utensile. La macchina rimase la stessa; il miglioramento è stato dovuto al perfezionamento del processo di lavorazione piuttosto che all'acquisto di nuove attrezzature.

Per gli acquirenti che acquistano componenti in acciaio al carbonio di precisione, l'usinaggio multiaccio non dovrebbe essere considerato una caratteristica di primato che aumenta automaticamente i costi. In molti casi, meno impostazioni, meno riposizionamento manuale e meno riposizionamento compensano il più alto tasso orario della macchina. Il costo complessivo di produzione diminuisce perché la stabilità del processo migliora.

Oggi molti produttori di macchine industriali, sistemi idraulici e macchine di automazione specificano geometrie sempre più complesse, aspettandosi una qualità ripetibile in ogni lotto di produzione. Per soddisfare tali aspettative è necessario più di un'attrezzatura CNC avanzata, è necessaria una strategia di lavorazione che controlli le relazioni dei dati, riduca al minimo l'errore cumulativo e mantenga l'intero processo stabile dal primo componente all'ultimo.

Nella nostra esperienza, lavorazione multiasse per componenti complessi in acciaio al carbonio non si tratta semplicemente di produrre forme complesse. Si tratta di creare un processo di produzione che garantisca una precisione affidabile, una produzione efficiente e prestazioni di assemblaggio costanti ogni volta.