A camme, fino a quando?
Premesso che i torni a camme sono stati sviluppati in un periodo in cui il mercato era stabile e i grandi lotti ne giustificavano l’utilizzo, Philip Fam, MMC Hartmetall, ne sottolinea i limiti attuali: “Innanzitutto i torni a camme non permettono una produzione flessibile, in quanto per passare da un lotto all’altro occorre un tempo di set-up elevato; la qualità del prodotto, inoltre, dipende dall’abilità dell’operatore. Per affrontare il dinamico mercato odierno è necessario utilizzare macchine a controllo numerico, caratterizzate proprio da un’alta flessibilità: lo stretto connubio tra la parte meccanica e quella elettronica consente, infatti, di ridurre i tempi di set-up e di essere competitivi su un mercato che richiede prodotti vari e lotti piccoli. Le macchine a camme, poi, necessitano di un inserto che deve essere adatto alla geometria del pezzo da lavorare. Le macchine a CN, invece, avendo più assi, possono eseguire diverse traiettorie con maggiori combinazioni di movimenti e utilizzando lo stesso utensile.”
Secondo Marasea i costi giustificano l’impiego di macchine a camme finché esistono grandi lotti e particolari semplici. “L’utensile in HS (acciaio rapido) in sagoma è stato quasi completamente abbandonato per la realizzazione degli inserti -precisa Angelo Lanzarotti, Kennametal Hertel-. Il mercato sta andando verso una standardizzazione delle geometrie di tornitura, in particolare con l’adozione di spoglie positive per la lavorazione di piccoli diametri.” Bertil Isaksson, Sandvik Italia, conclude affermando che, passando dalle camme al controllo numerico, si ottiene una notevole flessibilità nella programmazione, che non è legata al numero di pezzi del lotto da realizzare e alla tolleranza richiesta. Fam fa notare anche che non tutte le aziende hanno la disponibilità economica necessaria per aggiornare il parco macchine. Uno dei vantaggi delle macchine a camme, anche se destinate a scomparire dal mercato, è l’elevato indice di produttività. Per Bruno Gervasoni, Sandvik, ne consegue che anche le aziende finanziariamente in grado di acquistare macchine a CN, a volte, mantengono in parte anche quelle a camme perché in qualche caso è ancora conveniente lavorare con questo tipo di tecnologia, soprattutto nel caso in cui si ha a che fare con lotti di cui già si dispone dell’attrezzaggio. Inoltre non va dimenticato che il più delle volte ormai le macchine a camme sono dedicate alla lavorazione di un unico tipo di lotto, mantenendole ferme per il restante tempo. Così facendo, essendo ormai ammortizzato il costo d’acquisto della macchina ed essendo nullo quello di attrezzaggio, rimane il solo costo del tempo ciclo che su questo genere di macchine e per pezzi semplici è ridottissimo.
Mono e plurimandrino: pro e contro
I torni automatici monomandrino a CNC sono presenti da tempo sul mercato, mentre quelli plurimandrino a CNC sono stati introdotti solo recentemente. La scelta tra le due tipologie di macchine, secondo Ralf Bechlenberg, DMG Italia, è comunque in funzione del tipo di pezzo da realizzare in modo da rendere minimo il costo di produzione. Per Savio, le macchine a camme sono adatte a lavorazioni con cadenze elevate. “Si è obbligati a scegliere la versione monomandrino quando la lunghezza del pezzo da realizzare è elevata; la quantità di operazioni secondarie disponibili su una macchina plurimandrino, inoltre, è inferiore, per vincoli di spazio, rispetto a una macchina monomandrino. La macchina plurimandrino presenta una serie di svantaggi tra cui la maggiore dilatazione termica e gli errori di divisione tamburo difficilmente localizzabili a causa della presenza di un unico tamburo su cui sono montati i mandrini. Per una macchina plurimandrino, poi, occorrono operatori maggiormente esperti, quindi più difficili da reperire. La maggiore produttività della macchina, inoltre, richiede il presidio continuo in modo da evitare che un minimo errore si ripercuota sulle altre operazioni, aumentando il rischio di scarto. In definitiva, la macchina monomandrino è più semplice da gestire.” Benigno precisa che è il particolare da eseguire che obbliga nella scelta del tipo di macchina. Indubbiamente il plurimandrino permette produzioni più alte, ma non tutti i particolari possono essere eseguiti. Il monomandrino permette particolari più complessi e più lunghi, fino a 700 mm. Se paragoniamo due pezzi uguali realizzabili su entrambe le macchine sicuramente varrà la pena utilizzare un multimandrino. Quindi la geometria del pezzo e i lotti sono decisivi per la scelta del tipo di macchina da acquistare e non l’utensile perché i plurimandrino a CNC Tornos permettono l’uso di utensili standard.
Gli ultimi sviluppi delle macchine plurimandrino CNC richiedono una nuova distinzione tra mono e plurimandrino: grazie all’adozione da parte di Gildemaister Italiana di elettromandrini su questo tipo di macchina è infatti possibile ottimizzare la velocità di taglio di ogni singola operazione. Precisa Bechlemberg. Inoltre l’utilizzo dei motori lineari nelle operazioni di finitura permette di lavorare con precisioni elevate materiali impensabili fino a qualche anno fa. Con il CNC è poi possibile compensare errori di derivazione termica e geometrici, andando a correggere la posizione delle slitte durante la traslazione del tamburo. Per Reati, la differenza tra macchine plurimandrino e monomandrino si sta riducendo: il mercato propone oggi macchine plurimandrino a CN, che grazie a questa tecnologia sono in grado di poter eseguire anche ‘piccoli’ lotti di particolari improponibili per le macchine a camme che richiedono tempi di attrezzamento molto lunghi e che oltre ai vantaggi del monomandrino, quali rugosità, tolleranza e ripetibilità, sono in grado di supplire alla tipica limitazione della lavorazione sul lato troncatura. Index, ad esempio, produce una serie di macchine plurimandrino in grado di ottenere tolleranze molto strette e di eseguire sul lato troncatura tutte le operazioni eseguibili sul lato principale. “Il vantaggio di programmare su un personal computer, a distanza dalla macchina, è valido anche per le macchine plurimandrino.” Afferma Benigno, che fa notare anche come con le macchine plurimandrino si possono costruire sia particolari molto complessi sia piccole serie e con un grado di finitura e di precisione pari a quello delle macchine monomandrino, per cui è sempre il tipo di pezzo da realizzare che influisce sulla scelta tra una macchina o l’altra. “Rispetto al passato, grazie all’utilizzo di utensili standard, sulle macchine plurimandrino è diminuito notevolmente il tempo di preparazione. –continua Benigno- Grazie all’adozione del CN e alla perdita delle camme, l’attrezzaggio delle macchine plurimandrino si può paragonare a quello di una macchina monomandrino. D’altra parte però si deve considerare che l’elevatissima produttività di una macchina plurimandrino rende ininfluente, in termini di costo del singolo pezzo, il tempo necessario all’attrezzaggio, considerato anche il gran numero di pezzi prodotti.”