Una partnership per la testa conica a 5 assi per il waterjet

NUM sta supportando Koike Aronson nello sviluppo di una testa conica a 5 assi ultra precisa per il suo sistema di taglio a getto d’acqua. Questo innovativo progetto ingegneristico consentirà ai clienti di utilizzare velocità di taglio abrasivo estremamente elevate per aumentare ulteriormente la produttività dei loro processi di fabbricazione di componenti metallici di precisione.

di Paolo Santini

Koike Aronson, Inc. produce macchine avanzate per il taglio e la saldatura e apparecchiature di posizionamento. In particolare, il suo ultimo sistema di taglio a getto d’acqua K-Jet è progettato per tagliare vari tipi di materiale, tra cui acciaio, alluminio, plastica e vetro, senza creare zone sensibili al calore. È possibile scegliere tra cinque configurazioni di macchine, che offrono aree di taglio standard fino a 1.829 x 3.657 mm, e tre pompe intensificatrici KMT con pressioni nominali fino a 90.000 psi, cosa che lo rende uno dei sistemi waterjet più veloci al mondo sui tagli lineari.
Ogni macchina K-Jet è dotata di un robusto tavolo di taglio a pavimento con una capacità di carico di 610 kg/m2, equivalente al supporto di una lamiera di acciaio dolce da 6 pollici. Le tavole impiegano una trave portante e selle di supporto lavorate ad alta precisione per impieghi gravosi, soffietti pressurizzati ad aria completamente chiusi e guide lineari nascoste. È disponibile un’ampia scelta di sistemi opzionali di rimozione dell’abrasivo Ebbco e sistemi di filtrazione a ciclo chiuso per una gestione efficiente dell’acqua.

Un’architettura CNC “aperta”
Nell’ambito del suo costante impegno ad aiutare i clienti a migliorare la produttività dei loro processi di fabbricazione dei pezzi, Koike, in collaborazione con NUM, ha ora sviluppato un’innovativa testa a 5 assi CNC per il suo sistema di taglio a getto d’acqua K-Jet. La testa di taglio è progettata specificamente per combinare il movimento ultra-veloce con capacità di posizionamento di precisione, ed è disponibile con pompe fino a 60.000 psi di capacità.
Koike ha scelto di collaborare con NUM soprattutto grazie alla sua architettura CNC “aperta” e alla sua disponibilità a partecipare attivamente a progetti di sviluppo comuni. Come spiega Tim Joslin, Product Manager di Koike Aronson, Inc., “La maggior parte delle aziende CNC produce hardware e software proprietari, rendendo difficile l‘integrazione di prodotti di terze parti. NUM, con il suo approccio di architettura aperta al CNC, è una significativa eccezione a questa pratica. Il sistema CNC Flexium+ dell’azienda, per esempio, si interfaccia facilmente con i software di taglio standard come IGEMS e SigmaNEST, e i suoi servoamplificatori NUMDrive
X sono pienamente compatibili con i motori torque speciali ad azionamento diretto che abbiamo integrato nella nostra nuova testa di taglio conico”.

Funzioni ottimizzate per il taglio a getto d’acqua
Basata sulla potente piattaforma CNC Flexium+ 68 di NUM, la testa a 5 assi Koike presenta un livello di prestazioni di taglio senza precedenti. Il sistema offre una precisione lineare di ±0,076 mm e una ripetibilità di soli 0,025 mm.
Oltre al sistema CNC a 5 assi, che dispone di funzioni di interpolazione e sincronizzazione su tutti e cinque gli assi e di un 6° asse, NUM fornisce quattro servomotori monofase della serie SHX da 1,2 Nm, oltre a un servomotore più piccolo della serie BPX per la testa IGEMS, ciascuno completo del servoazionamento NUMDrive X associato. NUM fornisce anche l’hardware del PLC, dotato di 16 ingressi e uscite e un gateway EtherCAT, e un grande schermo tattile da 19 pollici per l’interfaccia uomo-macchina (HMI) della testa di taglio.
Il software CNC fornito da NUM include funzioni specifiche di taglio a getto d’acqua. La libreria Flexium CAM Shapes contiene un gran numero di forme di taglio comuni predefinite, che consentono all‘operatore della macchina di selezionare rapidamente la forma desiderata dalla libreria, impostare dati dimensionali e creare la sequenza di movimento, senza richiedere la conoscenza del codice G. I tipi di materiale e di taglio possono quindi essere incorporati per ottimizzare la velocità di taglio e i pezzi possono anche essere eseguiti in serie utilizzando la funzione di concatenamento delle lavorazioni presente nel software. Il firmware del sistema CNC di NUM contiene diverse funzioni ottimizzate di taglio a getto d’acqua, una delle quali è fondamentale per mantenere la precisione durante il taglio ad alta velocità. Come spiega Steven Schilling, General Manager di NUM Corporation a Naperville, Illinois, “Il nostro firmware è dotato di una funzione integrata di interpolazione lineare della velocità di avanzamento che può essere utilizzata per passare agevolmente da una velocità all‘altra durante il movimento. In questo modo si ottiene una migliore qualità di taglio, garantendo che il materiale venga tagliato completamente su tutta la sezione trasversale, un aspetto particolarmente importante quando si tratta di affrontare le velocità di taglio estremamente elevate della nuova testa conica Koike, in combinazione con la funzione di controllo degli ugelli inclinati di NUM”.