Perché preriscaldare ogni mattina le macchine utensili CNC può migliorare la produttività della tua azienda

Se lavori in una officina meccanica o sei un operatore di macchine utensili, probabilmente ti è stato già detto che è necessario preriscaldare le tue macchine utensili CNC prima di iniziare la produzione. Ma sapete davvero perché? In questo post del blog, daremo un’occhiata più da vicino ai vantaggi del preriscaldamento e spiegheremo come questa buona abitudine può migliorare la vostra produzione. Restate sintonizzati!

Le officine meccaniche che utilizzano macchine utensili CNC per le lavorazioni di precisione, ogni mattina si trovano ad affrontare il problema della bassa qualità dei primi pezzi prodotti dai macchinari; a volte questa mancanza di precisione del lavoro viene attribuita ad un numero imprecisato di problemi dei macchinari, ma questo non sempre corrisponde al vero.

Le aziende che invece hanno una discreta esperienza in questo settore, attribuiscono una grande importanza alla temperatura dell’area di lavoro e soprattutto all’equilibrio termico di ogni macchina utensile, questo perché gli imprenditori con una certa esperienza sanno molto bene che le macchine utensili CNC a 5 assi – ad esempio – possono ottenere una precisione di lavorazione ottimale solo in un ambiente a temperatura stabile e in un equilibrio termico.

In una situazione come questa, il preriscaldamento della macchina utensile oggi è un fattore fondamentale per qualsiasi officina meccanica.

Le caratteristiche termiche delle macchine utensili CNC hanno un impatto molto importante sulla precisione di lavorazione.

Il mandrino della macchina utensile, le guide degli assi di movimento XYZ, la vite di comando e altri componenti verranno riscaldati e deformati a causa del carico e dell’attrito durante il movimento, ma il mandrino principale e i componenti dell’asse di movimento XYZ nella catena di errori di deformazione termica in ultima analisi, influisce sulla precisione di lavorazione.

La precisione di lavorazione della macchina utensile nello stato di arresto a lungo termine e lo stato di equilibrio termico sono del tutto differenti.

Il motivo è che la temperatura del mandrino e di ogni asse di movimento della macchina utensile CNC viene mantenuta relativamente a un certo livello fisso dopo aver funzionato per un periodo di tempo e, con il cambiamento del tempo di lavorazione, la precisione termica delle macchine utensili CNC tende essere stabile, il che indica che il preriscaldamento del mandrino e delle parti mobili prima della lavorazione è necessario.

Tuttavia, la parte preparatoria dell’esercizio di riscaldamento della macchina utensile è ignorata o sconosciuta da molte fabbriche.

Certo, è importante che per molte aziende costruttrici che il preriscaldamento a inizio produzione venga ignorato al fine di “ridurre” la durata dei componenti meccanici interessati.

Al contrario, aziende come Haas e Okuma Macchine Utensili (brand che la IPA Macchine utensili Srl rappresenta in Puglia e Basilicata) ci tengono a ricordare ad ogni accensione della macchina utensile che è sempre preferibile effettuare il ciclo di riscaldamento inserito per default nella memoria della macchina.

Addirittura Haas, sui propri centri di lavoro CNC, propone in fase di accensione due tipi di riscaldamento: il primo prevede un ciclo di riscaldamento per il fermo macchina del weekend che dura 20 minuti, mentre il secondo ciclo prevede il riscaldamento della macchina dopo un fermo di molti più giorni della durata di 2 ore.

Il ciclo di riscaldamento consente anche la corretta lubrificazione del mandrino tramite micronebbia di olio che potrebbe essersi asciugato dopo molti giorni di fermo.

Le macchine più performanti hanno un sistema di compensazione termica del basamento che evitano gli errori meccanici sui particolari in lavorazione, ma questo non esula dall’effettuare un accurato ciclo di riscaldamento e ripristino della lubrificazione ottimale a bassi regimi di rotazione del mandrino.

C’è da dire inoltre che alcuni costruttori di “fascia commerciale” avendo mandrini con lubrificazione a grasso permanente, a prescindere dal riscaldamento hanno una vita del mandrino stesso già determinata in fase di costruzione.

E’ importante sapere che i produttori di grassi lubrificanti garantiscono la lubrificazione del mandrino al massimo per 10.000 ore di rotazione.

Se il macchinario viene lasciato spento per più di diversi giorni, si consiglia di preriscaldare per più di 30 minuti prima della lavorazione ad alta precisione; se la macchina utensile viene lasciata solo per poche ore, si consiglia invece di preriscaldare per 5-10 minuti prima della lavorazione ad alta precisione.

Il processo di preriscaldamento serve a consentire alla macchina utensile di partecipare al movimento ripetuto dell’asse di lavorazione.

È meglio eseguire un movimento multiassiale, ad esempio spostare gli assi XYZ dall’angolo inferiore sinistro del sistema di coordinate all’angolo superiore destro e ripetere la diagonale, mentre il mandrino sale gradatamente di giri dopo ogni ciclo.

Per l’esecuzione di un ciclo di riscaldamento ottimale, è possibile scrivere un programma macro sulla macchina utensile per consentire alla macchina stessa di eseguire ripetutamente il ciclo con l’aumento graduale delle velocità ad ogni successivo ciclo.

Ad esempio, quando la macchina utensile CNC è ferma per lungo tempo o prima dell’elaborazione di pezzi ad alta precisione, in base alla curva del parametro ellittico 3D matematico e all’intervallo dello spazio macchina preriscaldato, T è la variabile indipendente e le coordinate dei tre movimenti gli assi di XYZ sono usati come parametro.

Con un determinato passo incrementale, l’intervallo massimo dell’asse di movimento XYZ specificato viene utilizzato come condizione al contorno della curva del parametro e la velocità del mandrino e la velocità di avanzamento dell’asse di movimento XYZ sono associate alla variabile indipendente t, in modo che può cambiare continuamente all’interno dell’intervallo specificato.

Dopo che la macchina utensile è completamente riscaldata, può essere utilizzata per la lavorazione e la produzione di alta precisione e si otterrà una precisione di lavorazione stabile e costante.

Se state cercando dei modi per migliorare la produttività della vostra azienda, considerate il preriscaldamento delle vostre macchine utensili CNC ogni mattina.

Questo piccolo cambiamento può avere un grande impatto sulla vostra produzione complessiva, ed è un modo semplice per iniziare. Avete provato questo consiglio nella vostra officina? Fateci sapere come va!