Rettifica cilindrica Studer negli utensili di avvitatura di Apex ToolERT

Apex Tool Group GmbH (ATG) di Westhausen ha investito in una rettificatrice cilindrica S31 di Studer per la lavorazione flessibile della varietà di alberi motore e riduttori utilizzati per la produzione degli avvitatori elettrici e pneumatici a marchio Cleco.

Gli utensili di avvitamento sono utilizzati in operazioni come l’assemblaggio di motori a combustione ed elettrici, di carrozzerie, riduttori e centraline idrauliche nelle costruzioni automobilistiche e nell’aerospaziale, ma anche nell’assemblaggio automatizzato di ruote su veicoli. Lo showroom di Apex Tool Group – ex Cooper Power Tools – a Westhausen ospita una gamma completa dei diversi utensili di montaggio del marchio Cleco. Sono altresì qui esposte stazioni di montaggio complete il cui sistema di controllo integrato visualizza le istruzioni di montaggio delle viti su uno schermo, fornisce i parametri necessari per l’avvitamento, li monitora e li documenta. Per soddisfare le attuali esigenze di elevata affidabilità e di processi documentati, Apex equipaggia inoltre gli utensili di montaggio con sensori per la misurazione delle coppie e con la trasmissione digitale dei dati via cavo o via radio (WLAN).

Alla altissima qualità degli utensili, riconosciuti dai fabbricanti in tutto il mondo come robusti, durevoli e affidabili, contribuisce in modo importante l’elevato livello di integrazione verticale presso Apex. Quasi tutti i componenti degli utensili di avvitatura, essenziali per il loro funzionamento, sono difatti prodotti nell’azienda di Westhausen. Si tratta principalmente di alberi di motori e riduttori, leve, valvole, camme e scatole.

“A causa dell’elevato numero di varianti e della crescente domanda di equipaggiamenti individuali, siamo tenuti a produrre componenti in piccole serie e persino singoli pezzi con un preavviso molto breve” riferisce Johannes Mäule, production engineer presso il sito Apex di Westhausen. Ciò riguarda tutte le fasi e i processi di fabbricazione, dalla tornitura, alla foratura e alla fresatura, fino alla rettifica. “Dobbiamo rettificare i nostri alberi di motori e riduttori in particolare con una precisione di pochi µm. Solo in questo modo possiamo assicurare il funzionamento estremamente silenzioso e la lunga durata dei nostri utensili di avvitatura – aggiunge Niko Schindelarz, supervisor machining presso Apex -. Ma fino a pochi mesi fa questo era ancora molto costoso. L’unica macchina che avevamo a disposizione per la rettifica cilindrica era una rettificatrice consolidata che avevamo acquistato all’inizio degli anni Ottanta. Per rettificare un gran numero di alberi lunghi da 30 a 650 mm con diametri da 3 a 65 mm, la macchina doveva essere convertita manualmente più volte. Ciò ha ostacolato una produzione flessibile e orientata alla domanda”.

La produzione risultava quindi sempre più antieconomica, con tempi di allestimento che solitamente erano due o tre volte più lunghi dei tempi di lavorazione. Inoltre, le precisioni nei diametri e nella cilindricità potevano essere raggiunte solo con un certo dispendio di energie, soprattutto con alberi lunghi e sottili. “Regolazioni del genere erano riservate a tecnici esperti esecutori delle operazioni di rettifica da numerosi anni – aggiunge poi Schindelarz -. Questi tecnici stanno andando in pensione e andranno in pensione nei prossimi anni. Ciò significa che non potremo più attingere al loro know-how. Tuttavia, la formazione delle nuove leve si concentra oggi su aspetti diversi rispetto a qualche anno fa. Gli interventi manuali sulle macchine sono assai male accetti; l’attenzione si concentra invece sulla programmazione e sulla parametrizzazione ottimale dei processi”.

Per tutta questa serie di ragioni, e visto il mutato ambiente tecnico che oggi genera esigenze diverse, i responsabili di Apex hanno pertanto deciso di investire nella tecnologia per la rettifica più avanzata che fosse disponibile sul mercato. Che fosse in grado non solo di offrire un elevato grado di flessibilità, ma che desse anche ad esempio la possibilità di monitorare in automatico le lavorazioni e di trasferire i dati di processo e produzione a una rete digitale, in linea con i principi della smart factory. Oltre, infine, a essere tecnologicamente aggiornata e orientata al futuro al fine di essere attraente per i giovani talenti, invogliandoli a lavorare in azienda.

La scelta è pertanto andata sulla rettificatrice cilindrica universale S31 di Studer, che oggi consente ai tecnici della produzione di Westhausen di rettificare l’intera gamma di alberi su una sola macchina. Particolarmente apprezzata è anche la facile accessibilità della S31, nonostante le protezioni perimetrali integrali, che offre un’ottima ergonomia di lavoro. Ciò significa che i tecnici beneficiano di tempi di messa a punto significativamente più brevi rispetto alle precedenti rettificatrici. Anche la speciale funzione Quick-Set, disponibile solo sulle rettificatrici Studer, contribuisce in modo significativo al risultato, come spiega Cornelius Wecht, responsabile delle vendite nella Germania meridionale di Studer: “Grazie al Quick-Set, il sistema di controllo memorizza le dimensioni esatte di tutte le mole utilizzate sulla rettificatrice. Pertanto, le mole che sono già state utilizzate più volte e sottoposte a ripetute operazioni di ravvivatura, possono essere riallestite a breve termine e riutilizzate senza ritardi. Il sistema di controllo conosce le dimensioni esatte dopo la sostituzione della mola, quindi non è più necessario misurarla o addirittura ravvivarla sulla macchina”. I rettificatori alla Westhausen considerano un ulteriore vantaggio la possibilità di ravvivare le mole profilate direttamente sulla rettificatrice cilindrica. Il software StuderDress elabora i cicli opportuni a tal scopo. Vengono utilizzati per la ravvivatura rotativa solo delle geometrie richieste sulle mole profilate. Il sistema riduce quindi i tempi di allestimento e i tempi non produttivi, garantendo una maggiore precisione e migliori superfici dei componenti rettificati.

Una interfaccia utente intuitiva guida inoltre gli operatori e i programmatori in modo chiaro attraverso i campi di immissione, con grafici e dialoghi. L’unità di comando dispone inoltre di un database con tutti i parametri necessari per la rettifica, chiamata StuderTechnology Integrated: in base alle geometrie del pezzo e alle precisioni e qualità superficiali richieste, l’operatore della macchina seleziona i parametri suggeriti dal software. Grazie ad essi, la rettificatrice cilindrica ottiene ogni volta un risultato di rettifica utilizzabile. In qualsiasi momento, il rettificatore esperto può regolare i parametri preimpostati ottimizzando in tal modo il processo di rettifica.

La rettificatrice cilindrica S31 dell’Apex Tool Group di Westhausen ha allestimento con testa portamola girevole con due mandrini portamola separati per la rettifica a tuffo diritta e inclinata, che garantisce anche tempi di inattività ridotti. La testa portamola è dotata di un asse B, e può essere ruotata in passi di 1°. “In un unico processo, possiamo eseguire la rettifica a tuffo diritta e inclinata su un solo pezzo senza alcun intervento di allestimento. Ciò significa che quasi tutti i componenti possono essere completamente finiti di macchina in una unica operazione di serraggio – spiega Schindelarz, che sottolinea inoltre i vantaggi dell’asse B -: con l’equipaggiamento che abbiamo adottato, la rettificatrice cilindrica S31 merita pienamente l’attributo ‘universale’. Se c’è una rettificatrice cilindrica cui si applica la caratteristica di universalità, questa è la Studer S31”. Dopo quasi cinque mesi di operatività, la rettificatrice cilindrica S31 di Westhausen ha quindi dimostrato di soddisfare le molteplici esigenze dei fabbricanti di utensili sotto ogni aspetto.

Johannes Mäule cita infine un altro aspetto importante degli investimenti in impianti di produzione: “Per una tecnologia speciale come la rettifica, i tecnici della produzione vantano solitamente solo competenze generali. Ciò riguarda soprattutto le dotazioni di accessori innovativi delle macchine e i loro vantaggi specifici in relazione alle esigenze individuali”. Come aggiunge Schindelarz, all’inizio la ricerca di una tecnologia di rettifica in linea con i tempi non è stata così semplice: “Ma gli specialisti di Studer ci hanno fornito una consulenza molto dettagliata e, soprattutto, aperta e onesta. Insieme siamo riusciti a trovare la configurazione ottimale della rettificatrice cilindrica in pochi passaggi. Ci hanno dato la fiducia necessaria per investire con sicurezza nella comunque costosa rettificatrice cilindrica S31″. Per l’azienda era poi altresì fondamentale che l’assistenza e i consulenti tecnici fossero rappresentati a livello regionale e potessero dare consigli e assistenza direttamente nella fabbricazione in tempi brevi. “Questo è l’unico modo per garantire che l’investimento attuale e futuro nella S31 si riveli redditizio nel lungo periodo” sottolinea infatti in conclusione Schindelarz.