HARDINGE TA51 MSY Multi-Tasking CNC Turning Center Machine

1 Introduzione e panoramica del prodotto

Il HARDINGE TA51 MSY rappresenta il pinnacolo della lavorazione multitasking di precisione, combinando le capacità di un centro di tornitura CNC ad alte prestazioni con operazioni avanzate di fresatura e foratura in un'unica piattaforma. Come parte della prestigiosa gamma ultra-precisione della serie T di Hardinge, questa macchina stabilisce nuovi punti di riferimento per la produzione di componenti complessi completi in un unico serramento. La configurazione multi-tasking della macchina elimina le operazioni secondarie mantenendo al contempo un'eccezionale precisione dimensionale e qualità della finitura della superficie, rendendola particolarmente preziosa per le industrie in cui le tolleranze di precisione non sono negoziabili.

Grazie alla sua robusta costruzione e alla sua filosofia di design innovativa, il TA51 MSY offre prestazioni eccezionali ai produttori che cercano di ottimizzare il loro flusso di lavoro di produzione. La macchina incorpora decenni di esperienza di Hardinge nella produzione di precisione, evidente nei suoi componenti accuratamente progettati e nei suoi sofisticati sistemi di controllo. Questo centro di tornitura avanzato consente ai produttori di affrontare con fiducia materiali impegnativi e geometrie complesse, fornendo un vantaggio competitivo nei mercati che richiedono i più alti standard di qualità.

2 Specifiche tecniche e metriche di prestazione

La HARDINGE TA51 MSY è progettata con impressionanti specifiche tecniche che consentono le sue eccezionali capacità di lavorazione:

Sistema di mandrino: Il mandrino principale dispone di una configurazione di naso A2-6 con una potenza massima di 15 kW (20 CV) e velocità di rotazione che raggiungono 5.000 giri al minuto, fornendo ampia potenza per operazioni di taglio pesanti mantenendo la precisione durante la finitura ad alta velocità. La capacità di raffreddamento attraverso il fuso aumenta la produttività nelle operazioni di foratura a fori profondi e migliora la gestione dei chip.

Capacità della macchina: Con una generosa capacità di barra da 2 pollici (51 mm) e un diametro massimo di lavorazione di 313,7 mm, il TA51 MSY può ospitare una vasta gamma di dimensioni di pezzi. La sostanziale lunghezza di lavorazione di 648,5 mm fornisce flessibilità per componenti più lunghi, mentre la costruzione rigida garantisce una precisione costante nell'intero involucro di lavoro.

Sistema di utensili: La macchina impiega una sofisticata torretta BMT 55 (Base Mount Tooling) con 12 posizioni stazionarie, fornendo una rigidità eccezionale per operazioni di lavorazione pesanti. Questa piattaforma di utensili riduce significativamente le vibrazioni e la deviazione rispetto ai sistemi VDI convenzionali, consentendo velocità di rimozione del materiale più aggressive e una durata di vita prolungata dell'utensile.

Sistema di controllo: Dotato di controllo CNC avanzato Fanuc 31i, il TA51 MSY offre capacità di programmazione sofisticate per operazioni multi-asse complesse. Il sistema di controllo ad alta risoluzione con fine interpolazione garantisce finiture superficiali eccezionali e precisione geometrica precisa.

3 Tecnologie di base e capacità multitasking

3.1 Architettura multitasking avanzata

Le capacità multitasking della TA51 MSY derivano dalla sua integrazione completa di più tecnologie operative in un'unica piattaforma. La macchina combina funzioni di tornitura tradizionali con utensili in diretta, posizionamento a asse C e sincronizzazione precisa tra operazioni principali e sub-mandrino. Questo approccio integrato consente la lavorazione completa di parti complesse in un'unica configurazione, riducendo significativamente i tempi di manipolazione e i potenziali errori di allineamento associati alle operazioni secondarie.

Il sistema di utensili in diretta rappresenta un componente critico della capacità di multitasking, con utensili azionati a motore che operano a velocità fino a 8.000 giri al minuto per operazioni di fresatura, foratura e tappatura. Per applicazioni che richiedono velocità di rotazione ancora più elevate, sono disponibili incrementatori di velocità opzionali, aumentando il giro dell'utensile a 32.000 per esigenze di lavorazione specializzate. Il controllo a asse C fornisce un preciso posizionamento angolare del fuso principale, consentendo una fresatura contorno complessa e una lavorazione trasversale posizionata con precisione.

3.2 Ingegneria di precisione e tecnologie ultra-precisione

Hardinge ha incorporato le rinomate tecnologie SUPER-PRECISION nel TA51 MSY, consentendo livelli di precisione eccezionali che stabiliscono nuovi standard per le prestazioni dei centri di tornitura CNC. La macchina raggiunge una notevole risoluzione di posizionamento di 0,00001 "(10 milionesimi di pollice) attraverso il suo sistema di controllo avanzato e dispositivi di feedback ad alta precisione. L'asse X incorpora bilance di vetro ad alta precisione che forniscono feedback diretto della posizione, eliminando gli errori di trasmissione meccanica e garantendo una precisione dimensionale coerente durante tutto il processo di lavorazione.

Le capacità di precisione della macchina includono una ripetibilità eccezionale di 0,00003 "(30 milionesimi di pollice) e la capacità di mantenere la variazione del diametro totale entro 0,00012 "(3 micron) dopo un tempo di riscaldamento minimo. Queste eccezionali tolleranze sono rese possibili attraverso una costruzione termicamente stabile, viti a sfera di precisione pre-tensionate e sofisticate tecnologie di compensazione degli errori che tengono conto sia delle influenze meccaniche che termiche sulla precisione.

4 Caratteristiche di progettazione e vantaggi di costruzione

Struttura e fondazione della macchina rigida 4.1

Il TA51 MSY beneficia dell'impegno di Hardinge per la costruzione meccanica rigida, a partire dalla sua base in ghisa rinforzata Harcrete. Questo composito specializzato in calcestruzzo polimerico fornisce eccezionali caratteristiche di ammortizzazione delle vibrazioni, significativamente superiori alla ghisa convenzionale, con conseguenti finiture superficiali migliorate e lunga durata dell'utensile. La costruzione di base monopezzo con un letto inclinato a 30 gradi offre un'evacuazione ottimale dei chip e un accesso conveniente all'operatore mantenendo la rigidità strutturale.

Le guide lineari dei rulli della macchina e le vite a sfera a doppio dado fisse e pre-tensionate contribuiscono all'eccezionale rigidità e precisione di posizionamento. Questi componenti lavorano insieme per ridurre al minimo la deflessione durante le operazioni di taglio pesanti mantenendo al contempo un controllo del movimento fluido per una finitura fine. La costruzione robusta consente alla macchina di gestire tagli interrotti e materiali difficili senza sacrificare precisione o qualità della superficie.

4.2 Tecnologia del fuso e stabilità termica

Al centro delle capacità di precisione del TA51 MSY si trova la sua avanzata tecnologia del fuso, caratterizzata dall'innovativo design "pronto per collet" di Hardinge che consente il montaggio diretto di mandrini o sistemi di collet senza adattatori. Questa configurazione riduce al minimo il sovrasbalzo, posizionando il pezzo di lavoro più vicino ai cuscinetti del fuso per una maggiore rigidità e un migliore trasferimento di precisione dal fuso al pezzo di lavoro. Il risultato è una rotondezza superiore della parte, finiture superficiali migliorate e una migliore coerenza dimensionale.

La gestione termica rappresenta un altro aspetto critico della progettazione del fuso, con Hardinge che implementa sofisticati sistemi di controllo della temperatura. Alcuni modelli della serie T sono dotati di motori integrali ad alta coppia progettati per la stabilità termica, con giacche di olio intorno ai fusi mantenute a temperature costanti tramite unità di raffreddamento. Questa gestione termica attiva riduce significativamente la crescita termica durante il funzionamento prolungato, contribuendo alla manutenzione di eccezionale precisione della macchina durante tutte le corse di produzione.

4.3 Capacità di produzione automatizzata

Il TA51 MSY è progettato con l'efficienza produttiva come priorità, offrendo una completa disponibilità di automazione per supportare operazioni di produzione non controllate o spente le luci. La macchina può essere dotata di un sistema di cattura di parti per lo scarico automatico dei componenti finiti, aumentando la produttività durante la produzione di grandi volumi. Inoltre, la piattaforma supporta l'integrazione con gli alimentatori a barre per la lavorazione continua del stock di barre, riducendo significativamente i requisiti di intervento dell'operatore.

La compatibilità della macchina con i pacchetti di gestione delle macchine di Hardinge fornisce sofisticate capacità di monitoraggio e controllo della produzione. Questi sistemi consentono il monitoraggio in tempo reale delle metriche di produzione, la gestione della vita degli utensili e la pianificazione predittiva della manutenzione, ottimizzando ulteriormente l'efficienza operativa del centro di tornitura negli ambienti di produzione.

5 Gamma di applicazioni e soluzioni industriali

Il HARDINGE TA51 MSY eccelle in una vasta gamma di applicazioni di produzione, in particolare dove sono richieste geometrie complesse e tolleranze strette. Le sue capacità multitasking lo rendono ideale per la produzione di componenti completi in singole configurazioni, eliminando la necessità di operazioni secondarie e riducendo il tempo totale di produzione. La precisione e la flessibilità della macchina la rendono particolarmente preziosa per le industrie che richiedono parti complesse con combinazioni di caratteristiche girate, fresate e forate.

Le applicazioni specifiche del settore includono:

Produzione medica: il TA51 MSY produce strumenti chirurgici complessi, componenti di impianti e parti di dispositivi diagnostici con finiture superficiali eccezionali e strette tolleranze richieste dalle applicazioni mediche. La capacità della macchina di lavorare acciai inossidabili, leghe di titanio e materiali di cobalto-cromo la rende particolarmente preziosa per questo settore.

Componenti aerospaziali: La macchina produce parti di precisione per applicazioni aerospaziali, inclusi raccordi, connettori e custodie dei sensori che richiedono una precisione geometrica e integrità del materiale esigenti. La costruzione robusta consente la lavorazione di leghe ad alta temperatura e altri materiali impegnativi comuni nelle applicazioni aerospaziali.

Sistemi automobilistici: dai componenti di iniezione di carburante alle parti di trasmissione e agli elementi di sensore, il TA51 MSY gestisce i requisiti di produzione ad alto volume dell'industria automobilistica mantenendo standard di qualità coerenti. La compatibilità dell'automazione della macchina supporta gli orari di produzione continui tipici di questo settore.

Ottica e imaging: per i barili delle lenti, i componenti del sistema laser e l'hardware di montaggio di precisione, la macchina fornisce le finiture superficiali fine e l'accuratezza sub-micron richieste nelle applicazioni ottiche. Il controllo a asse C e l'utensilizzazione diretta consentono la lavorazione complessa di componenti cilindrici.

6 Vantaggi operativi e valore economico

6.1 Miglioramento della produttività e del throughput

La configurazione multi-tasking della macchina TA51 MSY offre notevoli vantaggi di produttività consolidando più processi di produzione in un'unica piattaforma. Questo approccio integrato elimina il tempo non di valore aggiunto associato al trasporto delle parti, al recupero e al riallineamento tra le operazioni. I produttori possono raggiungere una riduzione significativa dei tempi totali di ciclo delle parti, spesso del 50% o più rispetto alla lavorazione sequenziale convenzionale su più macchine.

I guadagni di efficienza vanno oltre la semplice riduzione del tempo di ciclo, poiché l'approccio a configurazione singola migliora l'efficacia complessiva dell'attrezzatura (OEE) riducendo l'inventario di lavoro e semplificando il flusso di produzione. La semplificazione della movimentazione dei materiali e la riduzione dei requisiti di impianti contribuiscono ulteriormente all'efficienza operativa, consentendo ai produttori di rispondere più rapidamente alle cambianti esigenze di produzione riducendo al minimo gli investimenti di capitale in attrezzature aggiuntive.

6.2 Qualità della parte superiore e precisione geometrica

L'ingegneria di precisione del TA51 MSY si traduce direttamente in eccezionale qualità delle parti con una minima variazione dimensionale in tutte le serie di produzione. La costruzione rigida della macchina, guide lineari precise e sistemi di controllo avanzati lavorano in concerto per mantenere l'accuratezza geometrica parte dopo parte. L'implementazione di scale di vetro ad alta precisione sull'asse X fornisce un feedback diretto di posizione che evita potenziali errori di trasmissione meccanica, garantendo una precisione di posizionamento coerente durante tutto il volume di lavoro.

Il centro di tornitura CNC raggiunge finiture superficiali eccezionali di 8 micro-pollici o meglio, eliminando o riducendo la necessità di operazioni di finitura secondarie in molte applicazioni. Questa capacità deriva dalla base della macchina che ammortizza le vibrazioni, dal sistema di utensili rigido e da algoritmi di controllo sofisticati che mantengono un'aderenza coerente al percorso dell'utensile anche durante movimenti interpolati complessi.

6.3 Efficienza dei costi operativi e ritorno sugli investimenti

Mentre l'investimento iniziale in un TA51 MSY può superare quello dei centri di tornitura convenzionali, il costo totale di proprietà presenta un caso economico convincente. La capacità di multitasking riduce o elimina la necessità di centri di lavorazione aggiuntivi, riducendo i requisiti totali di spazio a pavimento, il consumo di utilità e i costi di manutenzione associati al funzionamento di più macchine. La gestione ridotta delle parti riduce al minimo i potenziali danni e semplifica le procedure di verifica della qualità.

La robusta costruzione e i componenti di precisione della macchina contribuiscono a una durata di servizio prolungata e a una precisione sostenuta nel tempo, proteggendo il valore a lungo termine dell'investimento. Inoltre, l'impostazione e la programmazione semplificate, facilitate da sofisticati sistemi di controllo con capacità di programmazione in officina, riducono i requisiti di formazione dell'operatore e migliorano l'agilità complessiva della produzione.

7 Confronti tecnici e orientamento alla selezione

7.1 Differenziazione all'interno del portafoglio di prodotti Hardinge

Il TA51 MSY occupa una posizione strategica all'interno della gamma completa di centri di tornitura di Hardinge, offrendo capacità distinte rispetto agli altri modelli del portafoglio. Mentre il CONQUEST H51 fornisce una capacità di tornitura di base simile con una capacità di barra da 51 mm e una potenza del fuso da 15 kW, il TA51 MSY aggiunge la funzionalità multitasking critica attraverso le sue capacità di utensili in diretta e asse C. Ciò rende il TA51 MSY notevolmente più versatile per componenti complessi che richiedono operazioni combinate di tornitura e fresatura.

Rispetto al modello T42 con la sua capacità di barra da 42 mm e il fuso da 6.000 giri al minuto, il TA51 MSY offre una maggiore capacità materiale mantenendo standard di precisione simili. La macchina differisce anche dalle capacità di macinazione specializzate della serie GT, concentrandosi invece sulla lavorazione completa attraverso operazioni di utensili rotativi. Per i produttori che richiedono la massima precisione, i modelli SUPER-PRECISION T-Series si basano sulla piattaforma TA con caratteristiche di precisione migliorate.

7.2 Considerazioni di selezione basate sull'applicazione

La scelta della piattaforma di lavorazione appropriata richiede un'attenta considerazione dei requisiti delle parti, dei volumi di produzione e degli obiettivi di qualità. Il TA51 MSY presenta una soluzione ideale quando:

Le parti richiedono sia caratteristiche girate che fresate / forate

La lavorazione completa in un'unica configurazione offre significativi vantaggi operativi

Sono richieste tolleranze di precisione oltre le capacità di lavorazione standard

La flessibilità di produzione per progetti di parti variabili è preziosa

I vincoli spaziali favoriscono le attrezzature di produzione consolidate

Per parti rotazionali più semplici senza caratteristiche trasversali, i centri di tornitura convenzionali possono fornire soluzioni più economiche. Allo stesso modo, per parti principalmente prismatiche con caratteristiche girate minime, centri di lavorazione dedicati potrebbero essere più appropriati. Tuttavia, per la crescente categoria di componenti complessi che combinano più tipi di caratteristiche, il TA51 MSY offre un equilibrio ottimale tra capacità, precisione ed efficienza.

7.3 Pianificazione dell'attuazione e dell'integrazione

L'implementazione di successo del TA51 MSY richiede attenzione a diversi fattori di integrazione oltre la macchina stessa. Il peso sostanziale di circa 6.107 kg richiede un adeguato sostegno al pavimento e procedure di installazione adeguate. I requisiti di utilità, inclusi sistemi di alimentazione trifase, aria compressa e refrigerante, devono essere dimensionati correttamente per supportare le esigenze operative della macchina.

La compatibilità della macchina con i sistemi di automazione dovrebbe essere presa in considerazione durante la pianificazione, con disposizioni per l'alimentazione a barra, il trasporto di parti o il carico robotico, se previsto. Il sofisticato sistema di controllo può richiedere la formazione dei programmatori per sfruttare appieno le capacità multitasking, in particolare per operazioni simultanee complesse. Una corretta pianificazione della manutenzione, compresi i piani di manutenzione preventiva e l'inventario dei pezzi di ricambio, garantisce prestazioni sostenibili e riduce al minimo i tempi di fermo inaspettati.

8 Domande frequenti (FAQ)

Cosa distingue il TA51 MSY come "macchina multitasking" rispetto ai torni CNC convenzionali?

Il TA51 MSY trascende le operazioni di tornitura di base attraverso la sua integrazione di utensili in diretta, posizionamento del fuso a asse C e sofisticate capacità di sincronizzazione. A differenza dei torni convenzionali limitati principalmente alle operazioni di tornitura, questa macchina può eseguire operazioni di fresatura, foratura e tappatura contemporaneamente con la tornitura, consentendo la lavorazione completa di parti complesse in un'unica configurazione. Questa capacità di multitasking riduce significativamente il tempo totale di produzione migliorando al contempo la precisione dimensionale eliminando gli errori di riposizionamento tra le operazioni.

In che modo il sistema di utensili BMT 55 migliora le prestazioni di lavorazione?

Il sistema Base Mount Tooling (BMT) 55 garantisce una rigidità eccezionale montando direttamente gli utensili sulla faccia della torretta senza adattatori intermedi. Questo montaggio diretto riduce al minimo le vibrazioni e la deviazione durante le operazioni di taglio pesanti, consentendo velocità di rimozione del materiale più aggressive e durata prolungata dell'utensile. Il robusto design del sistema è particolarmente vantaggioso per applicazioni di utensili in tempo reale, dove le forze di taglio possono essere significative. Con 12 posizioni stazionarie, la torretta BMT 55 fornisce flessibilità per parti complesse mantenendo la rigidità necessaria per la lavorazione di precisione.

Quali livelli di precisione si possono aspettare dal TA51 MSY?

Il TA51 MSY offre una precisione eccezionale con ripetibilità di 0,00003" (30 milionesimi di pollice) e risoluzione di controllo di 0,00001" (10 milionesimi di pollice). La macchina può mantenere la variazione del diametro totale entro 0,00012 "(3 micron) dopo il minimo tempo di riscaldamento, raggiungendo finiture superficiali di 8 micro-pollici o meglio. Queste eccezionali tolleranze sono rese possibili attraverso costruzione termicamente stabile, sistemi di feedback di precisione e algoritmi di controllo sofisticati che compensano potenziali fonti di errore durante tutto il processo di lavorazione.

Quali materiali è in grado di lavorare il TA51 MSY?

La robusta costruzione e il potente sistema di mandrino consentono al TA51 MSY di lavorare efficacemente una vasta gamma di materiali, dall'alluminio e dalle plastiche agli acciai inossidabili, alle leghe di titanio e alle super leghe ad alta temperatura. La struttura rigida della macchina e la base ammortizzante le vibrazioni forniscono stabilità per la lavorazione di materiali difficili, mentre le caratteristiche della coppia e la gamma di velocità del mandrino possono essere ottimizzate per gruppi di materiali specifici. La capacità di raffreddamento attraverso il fuso migliora ulteriormente le prestazioni in materiali impegnativi migliorando l'evacuazione della scheletra e la durata dell'utensile durante le operazioni a fori profondi.

Come supporta il TA51 MSY il funzionamento senza sorveglianza?

La macchina offre diverse caratteristiche che facilitano il funzionamento esteso senza sorveglianza, tra cui la compatibilità con alimentatori a barra per la lavorazione continua del stock a barra, sistemi di cattura di parti per lo scarico automatico dei componenti completati e sofisticate capacità di gestione degli utensili che monitorano la vita e le prestazioni degli utensili. La stabilità termica e la coerenza di precisione della macchina garantiscono che la qualità delle parti rimanga entro la tolleranza durante le serie di produzione prolungate. Inoltre, il sistema di controllo fornisce funzioni di monitoraggio e reporting complete che possono essere integrate con le reti di fabbrica per la gestione remota della produzione.