EMCO Hyperturn 65 Powermill, la nuova generazione per tornitura e fresatura

di Andrea Pagani

Hyperturn è un nome importante all’interno dell’offerta EMCO: rappresenta infatti una gamma di centri di tornitura pensati per soddisfare esigenze molto spinte in termini di flessibilità, produttività e affidabilità. La variante Powermill incrementa il valore aggiunto della macchina grazie alla presenza di un montante con considerevoli capacità di fresatura, rendendola a tutti gli effetti un centro di tornitura con capacità multitasking.

Molte conferme e qualche novità

Hyperturn 65 Powermill non è una macchina nuova in assoluto: si tratta infatti di una nuova versione del modello precedente, tanto che viene definita “Generation 2”. La scelta di eseguire un intervento così importante serve a rispondere al meglio alle nuove esigenze del mercato, che richiede pezzi sempre più complessi e precisi senza rinunciare alla flessibilità operativa, per garantire la realizzazione di pezzi singoli così come di piccole serie.

La struttura è costituita dall’apprezzato basamento in acciaio elettrosaldato riempito con cemento polimerico Hydropol; il tutto risulta particolarmente compatto e stabile, con caratteristiche paragonabili a quelle del quarzo. In acciaio elettrosaldato anche il montante che si muove trasversalmente, con una corsa in Y generosa, su cui è installata una testa a fresare con elettromandrino (asse B) azionata da motori torque, senza rinvii meccanici. Questa struttura rende la macchina estremamente precisa grazie alla riduzione delle derive termiche rispetto alla ghisa. Il motivo è da ricercarsi nella natura stessa della macchina, pensata per realizzare lotti poco numerosi – anche pezzi unici – rispetto ad altre soluzioni ideate per la produzione continua 24/7, condizione nella quale la ghisa invece risulta vincente. Per simili numeri (piccoli lotti o particolari unici, spesso anche molto complessi) non è necessario prendere precauzioni aggiuntive per stabilizzare la macchina dal punto di vista termico, poiché la produzione risulta frammentata e non si lavora in continuo su tre turni. Anche per questo su queste linee di EMCO non sono presenti sensori termici aggiuntivi rispetto a quelli inseriti nei componenti più critici (come l’elettromandrino o il motore torque che aziona la testa di fresatura).

Configurabilità massima

Contromandrino, contropunta, torretta con utensili motorizzati o lunetta: la configurabilità di Hyperturn 65 Powermill è elevata e viene stabilita insieme al cliente sulla base della tipologia di pezzi da realizzare (per quelli più pesanti sarà utile la lunetta) e della loro complessità (in questo caso la torretta inferiore con utensili motorizzati risulta particolarmente indicata). Ad esempio, può essere configurata con mandrino principale e contromandrino, mandrino di fresatura, assi B e Y e magazzino utensili a 40 stazioni (versione SYB), oppure con mandrino principale e contromandrino, torretta inferiore con utensili motorizzati con trasmissione diretta, mandrino di fresatura, assi B e Y e magazzino utensili a 40 stazioni (versione SMYB). Operazioni complesse e sofisticate di tornitura, foratura, fresatura e taglio ingranaggi possono essere dunque eseguite su una singola macchina e in un solo processo, eliminando la necessità di spostare i semilavorati da una macchina all’altra, anche in presenza di componenti di dimensioni considerevoli. Merito della maggior distanza tra nasi mandrino (incrementata a 1400 mm per agevolare l’utilizzo della testa quando posizionata in orizzontale) e della corsa in Z pari a 1100 mm.

Mandrino e contromandrino sono identici e assicurano fino a 29 kW di potenza ciascuno, 5000 giri/min e 250 Nm di coppia, adatti a eseguire anche lavorazioni impegnative su un singolo pezzo o anche operazioni distinte su ciascun mandrino. Tanta potenza anche al mandrino di fresatura che, con 22 kW, 60 Nm di coppia e una velocità di rotazione massima di 12.000 giri/min, permette di ottenere elevata produttività nella lavorazione completa di pezzi complessi. Il mandrino di fresatura è ruotabile in continuo di ±120° e può essere bloccato in qualsiasi posizione. La corsa in Y (±120 mm) consente di eseguire anche le lavorazioni più complesse, come le operazioni di taglio di ingranaggi, tornitura/fresatura di perni di bielle, lavorazioni a 5 assi e molto altro.

L’asse B è azionato da un motore torque a elevata dinamica e raffreddato a liquido per mantenere costante la temperatura di esercizio. La testa (asse B) sfrutta il motore torque per l’elevata dinamica e l’alta coppia che è in grado di generare, ma in occasione di operazioni impegnative (come torniture o forature inclinate) viene bloccata meccanicamente attraverso l’innesto di una corona Hirth per lavorare nelle condizioni ottimali di serraggio senza gravare sui cuscinetti. Grazie all’asse Y supplementare della torretta inferiore è possibile eseguire ulteriori operazioni in contemporanea con le lavorazioni del mandrino di fresatura. In alternativa alla torretta, può essere installata anche una lunetta. Tutti i movimenti lineari avvengono su guide a rulli precaricate di alta precisione, che assicurano alta velocità di traslazione, assenza di gioco, lunga durata e precisione di posizionamento. Il sistema di tenuta stagna sulla guida evita l’accesso di sporcizia, anche se la macchina è collocata in un ambiente molto sporco. Le guide sono ulteriormente protette con coperture in acciaio.

Una dotazione completa

Una simile flessibilità non può prescindere da un’ampia disponibilità di utensili. Per questo il magazzino può ospitare, a seconda della configurazione scelta, 40, 80 o 120 utensili con attacco HSK-T63 e fino a 350 mm di lunghezza. Il magazzino è ora di tipo integrato, ovvero non necessita di essere smontato per il trasporto: ciò significa avere tempi di messa in servizio più brevi e costi di trasporto ridotti. La disposizione frontale semplifica inoltre le procedure di attrezzaggio e garantisce condizioni di lavoro ergonomiche. Sulla torretta, l’interfaccia BMT e il sistema a trasmissione diretta offrono maggiore stabilità e precisione. Può inoltre gestire programmi di tastatura pezzo, sistemi laser per l’azzeramento, il controllo usure e la rottura utensile o, volendo, mettere la macchina in comunicazione con il sistema di presetting della tool room esterna e caricare i vari correttori. Il carico, lo scarico e la gestione dei pezzi può essere gestita in base alla tipologia di grezzo e al livello di automazione richiesto.

Hyperturn 65 Powermill può lavorare da barra (il passaggio standard è 65 mm, ma a richiesta si può arrivare a 102 mm) o da spezzone (lo swing ammesso è di 500 mm); a richiesta la macchina può essere attrezzata con un sistema gantry pick-up a due assi per rimuovere i particolari finiti (fino a 100 mm di diametro, 400 mm di lunghezza e 10 kg di peso) e depositarli su un convogliatore a nastro. Tutte le linee permettono il passaggio delle emulsioni a partire da 25 bar e, a richiesta, fino a 80 bar e più. Al salire della pressione è prevista l’installazione di una vasca esterna (quella principale è integrata nella struttura della macchina) per assicurare la pressione e la portata richieste, altre a sistemi di filtraggio a carta, a cartuccia e così via. Anche in questo caso, la scelta dipende dalla tipologia di lavorazione da eseguire: con torniture e fresature convenzionali è sufficiente la dotazione standard, mentre per operazioni particolari (come forature con punte a cannone o power skiving) è consigliabile l’utilizzo dell’alta pressione.

Massima attenzione a ergonomia e layout

La macchina presenta una impronta a terra molto regolare: merito dell’ingegnerizzazione che prevede la massima integrazione dei vari dispositivi di bordo: cambio utensili, vasca per il lubrorefrigerante, portale gantry pick-up e armadi elettrici sono tutti all’interno della carenatura, facilitando il trasporto e velocizzando l’installazione del centro di tornitura. Grande attenzione anche all’ergonomia complessiva: l’ampia vetratura frontale consente di avere sotto controllo l’intero campo di lavoro, mentre il pannello operatore regolabile risulta di semplice impiego anche in fase di attrezzamento macchina.

Nuovo inoltre il design della macchina: al fine di garantire processi efficienti, facilità d’uso e una disposizione chiara, le principali aree (come l’area di lavoro) sono state evidenziate sia con nuovi colori che con nuove forme. Il pannello operatore è dotato di superfici omogenee in alluminio, di comandi ergonomici regolabili e di un’interfaccia utente intuitiva. La carenatura presenta un design essenziale e preciso e offre una protezione completa dalla fuoriuscita accidentale di trucioli e di liquidi refrigeranti.

Il cervello della macchina

Un significativo contributo alle prestazioni della macchina arriva dal controllo numerico e dal relativo software di gestione. EMCO equipaggia infatti i modelli Hyperturn con il CNC Siemens Sinumerik 840D sl, dotato di una nuova interfaccia utente che permette una programmazione più semplice e intuitiva. Completa il pacchetto dedicato alla connettività la piattaforma Emconnect, un vero e proprio assistente di processo digitale per l’integrazione completa di applicazioni specifiche del cliente per il controllo della macchina e del flusso di produzione. Poiché le sequenze operative si concentrano sull’utente e sui suoi requisiti, è possibile creare processi di lavoro più efficienti, senza perdere di vista l’eccezionale affidabilità delle macchine in tutte le modalità operative.

Per massimizzare la produttività, il pacchetto EMCO CPS Pilot consente di pianificare, programmare, simulare e ottimizzare i processi di produzione attraverso una rappresentazione 3D della macchina sul proprio PC, permettendo così di lavorare sulla macchina e nel contempo di preparare le attività successive in tempo mascherato. Interessante l’integrazione con ShopTurn/Mill, software conversazionale che permette di semplificare la programmazione a bordo macchina di percorsi utensile a 5 assi anche su lavorazioni di media complessità. Naturalmente per geometrie più complesse è preferibile utilizzare specifici CAD/CAM per la creazione del relativo programma ISO.