Una suite per 5 ASSI

BRETON, COSTRUTTRICE DI CENTRI DI LAVORO A 5 ASSI, PROMUOVE L’ INNOVATIVA TECNOLOGIA BRETONGEAR SUITE, UN PACCHETTO SOFTWARE VERTICALE PER LA PROGETTAZIONE E MANIFATTURA DI INGRANAGGI. 

Ruota dentata interna per turbina eolica

Il mercato mondiale metalmeccanico è in continua evoluzione, e il settore degli ingranaggi segue lo stesso trend. I produttori di ingranaggi moderni, richiedono macchine precise, versatili, e “user friendly” per competere in un mercato dove i lotti produttivi sono numericamente sempre più ridotti, e dove le esigenze produttive cambiano repentinamente.

                                                                      

I processi tradizionali (con “dentatrici”) hanno alcuni limiti importanti, che riguardano sia la fase di progettazione e prototipazione che la realizzazione dei prodotti. Restano competitivi solo nel caso di elevati volumi di produzione, ma sono inadatti per la produzione di prototipi o piccole serie (caso tipico di ingranaggi di grandi dimensioni dai 500 mm ai 3.500 mm) in quanto gli utensili sono molto costosi, hanno lunghi lead-time di approvvigionamento ed il processo di affinamento geometrico delle dentature è normalmente molto lungo. E’ in questa nicchia che il taglio a 5-assi con frese commerciali dimostra la sua efficacia.

La Breton grazie alla collaborazione con KISSsoft - azienda leader mondiale nella realizzazione di software di calcolo per l'industria meccanica - combinata con l’esperienza decennale della nella produzione di macchine utensili a controllo numerico ha sviluppato BretonGear Suite, un pacchetto software verticale (BretonGear CAD e BretonGear CAM) sviluppato in sinergia con la macchina utensile per la progettazione e manifattura di ingranaggi.

Partendo dalla altissima precisione delle superfici generate da KISSsoft il progettista ha una libertà nella definizione delle geometrie del dente mai vista con metodi tradizionale. Con l’applicazione BretonGear CAD (impiegando il motore CAD Rhinoceros) è possibile per esempio effettuare nelle dentature coniche elicoidali lo scarico al piede dei denti in analogia a quello che nelle dentature cilindriche viene eseguito con creatori con la protuberanza. Oppure apportando modifiche topologiche distorcendo la superficie stessa così spostando la zona di contatto tra denti accoppianti, cosa fondamentale nel reverse engineering.

Pignone bielicoidale per escavatore a ruota di tazze

Una volta definita la geometria dell’ingranaggio si passa all’ambiente BretonGear CAM disponibile sia in versione PC che in versione “Touch” installata a bordo macchina, che attraverso un approccio integrato guida l’operatore nella selezione di utensili e nella definizione delle strategie di taglio. Oggi nella versione 2.1 con interfaccia ancora più intuitiva e con libreria utensili che ora comprende oltre alle più generiche frese a candela cilindriche, toriche e sferiche, per la prima volta anche frese a disco.

Questa novità introduce un’ulteriore grado di versatilità ai metodi di taglio a disposizione con conseguenti riduzioni dei tempi non indifferenti nella lavorazione di ruote dentate a denti diritti od elicoidali. Le frese a disco possono essere di due tipologie: di forma (dove è l’utensile a definire la forma del dente), o della varietà più comune a fianchi dritti dove è la macchina a generare la forma del dente per inviluppo. Il tutto può essere visionato dall’operatore tramite simulazioni generate in real-time offrendogli un completo controllo sulle strategie di taglio così eliminando il bisogno di avere un ufficio CAM dedicato, come avviene in altri settori specializzati come quello aerospace.

BretonCAM accompagna l’operatore lungo tutto il processo di taglio con applicazioni dedicate anche dopo la cementazione dell’ingranaggio. Una gestione accurata dei sovrametalli e una funzione “best fit” che con un ciclo di misurazione prima e dopo la tempra determina la posizione ideale del componente in macchina limita gli effetti di distorsione che avvengono in seguito a trattamenti termici. In più con l’algoritmo T.A.O. (Tooth Accuracy Optimizer) la sequenza di denti da tagliare viene calcolata per distribuire l’usura dell’utensile con conseguente miglioramento della precisione del dente  Questi accorgimenti tecnici sono frutto di una ricerca e sviluppo sul campo affianco ad esperti del settore ingranaggi.

                                                                          

Finora si è parlato solo ed esclusivamente del taglio di ingranaggi a 5 assi, con frese commerciali, che è competitivo rispetto ai metodi di taglio tradizionali nelle coppie coniche per moduli oltre il 5 e diametri più grandi di 300mm. Per moduli e diametri inferiori strategie di taglio “face milling” sono più efficaci. La fondamentale differenza tra le due consiste del fatto che il profilo del dente generato dal metodo “face milling” nasce dalla sinergia tra i movimenti della macchina e la forma dedicata dell’utensile. 

Breton Ultrix con “face milling”

Un tradizionale software CAM non è in grado di simulare questa delicata interazione tra macchina ed utensile, per questo Breton ha intrapreso una cooperazione con HyGEARS, sviluppatore di un potente software per la progettazione ed analisi di ingranaggi. 
HyGEARS tramite un’interfaccia studiata assieme a Breton, replica il movimento di una macchina dentatrice convenzionale con taglio per generazione. Il risultato? Una notevole riduzione nei tempi di taglio. In una “case study” effettuata su una identica corona conica tagliata con i due metodi, si sono riscontrati tempi di esecuzione quattro volte più brevi (25min contro 100min), ideale per lotti di media grandezza.

Naturalmente le evoluzioni nel mondo del taglio di ingranaggi a 5 assi non si limitano solamente a sviluppi software ma anche di hardware. Breton ha ottimizzato la propria gamma di macchine con particolare enfasi ai modelli monoblocco ULTRIX ed XCEEDER da oggi equipaggiate con tavole roto-tiltanti con foro centrale che permettono la lavorazione di pignoni fino ad una lunghezza massima di 850mm e diametro del gambo di 220mm (finora un limite per questa tipologia di macchine), ed i modelli gantry FLYMILL HD e MAXIMA che permettono la lavorazione di ingranaggi con diametri fimo a 3500mm.

Se siete interessati ai centri di lavoro Breton per la produzione di ingranaggi, non vi resta che scrivere a mail@breton.it.

Vi risponderemo in brevissimo tempo.

Grazie per l'attenzione e a presto.

Bye-bye.

Sergio Prior 

(I software KISSsoft, Rhinoceros e HyGEARS sono marchi registrati ®)

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