La Trans-N-Center Buffoli affianca a unità operatrici che operano come torni a CN alcuni piccoli centri di foratura, filettatura e fresatura a più utensili che operano interpolando 3-4 assi. In questo modo, il tempo ciclo risulta fissato dall'operazione più lunga, permettendo la produttività di una macchina transfer, ma cresce notevolmente la flessibilità.

Fra le principali esigenze espresse in questi ultimi anni dagli utilizzatori di macchine transfer va sottolineata la necessità di ampliare la gamma di pezzi lavorabili con il medesimo mezzo produttivo, di poter lavorare lotti di dimensioni inferiori per mezzo di produzioni giornaliere specifiche, secondo gli ordinativi ricevuti e senza stoccare i semilavorati in magazzini intermedi, e di poter lavorare in un singolo serraggio anche pezzi complessi, allo scopo di ridurre i costi di assemblaggio e migliorare la qualità.
Il mercato impone che la flessibilità debba essere coniugata con livelli di produttività atti a mantenere una redditività per pezzo prodotto adeguata. Spesso, invece, le macchine di vasta applicazione dimostrano rendimenti insoddisfacenti. Il prezzo pagato alla loro pseudo-universalità è un notevole allungamento dei tempi ciclo, nonché una notevole difficoltà di gestione e di programmazione dei software, handicap che finiscono per ricadere sul costo dei prodotti finiti.

La risposta
Con il progetto Trans-N-Center la Buffoli Transfer di Brescia, fra i principali attori di un mercato che fattura 300 miliardi di lire l'anno, ha inteso realizzare una famiglia di macchinari caratterizzati da performance di produttività paragonabili a quelle tipiche di macchine transfer dedicate ma, contemporaneamente, in grado di rispondere alla crescente diversificazione delle esigenze produttive. Per questi motivi le Trans-N-Center sono contemporaneamente macchine transfer, centri di lavorazione e centri di tornitura. Come nelle macchine transfer la lavorazione dei pezzi è suddivisa fra differenti stazioni di lavoro, laddove alcune di queste sono dotate di minicentri di foratura, filettatura e fresatura, in grado di effettuare differenti operazioni in sequenza, con cambio utensile in 0,3-0,6 s effettivi.
La principale differenza rispetto ai centri di lavorazione multistazione, a tavola rotante o in linea, consiste nel fatto che la macchina mantiene dimensioni paragonabili alle macchine transfer usuali e che la produttività della macchina non è ridotta dalla presenza di una serie di centri multiutensile (normalmente teste a revolver), poiché i minicentri Buffoli, assai compatti e veloci, vengono dedicati solo alle piccole operazioni, eseguite, in sequenza, nello stesso tempo in cui sono eseguite le lavorazioni principali ad opera di unità a CNC che effettuano profili sagomati e filettature interne ed esterne senza l'impiego di maschi e filiere (veri e propri torni a CN che lavorano a pezzo fisso ed utensile rotante).
Il Trans-N-Center, grazie a una combinazione di soluzioni tecniche specifiche, risulta atto alla lavorazione di famiglie diverse di prodotti appartenenti ad un medesimo genere merceologico.
In particolare la macchina che viene presentata in questo articolo è in grado di lavorare completamente, e in un solo serraggio, buona parte delle principali famiglie di valvole e raccordi definite dal mercato (anche valvole speciali, normalmente offerte dai produttori a completamento del loro catalogo, oppure varie specialità di nicchia). Essa permette la lavorazione di valvole e raccordi in bronzo, ottone, ghisa fino a 4" e in acciaio fino a 2".

Le novità nelle prestazioni funzionali sono le seguenti:
- possibilità di lavorare tipologie differenti di pezzi con un unico mezzo produttivo, con una produttività superiore del 100 - 200% rispetto a batterie di centri di lavoro o celle di lavorazione e con una compattezza macchina notevole che facilita il riattrezzaggio e la manutenzione;
- possibilità di compiere in un unico ciclo (e in un singolo serraggio pezzo) tutte le lavorazioni necessarie a realizzare prodotti complessi, anche lavorati in 5 direzioni variamente inclinate, migliorando la qualità grazie all'eliminazione degli errori di ripresa pezzo e le possibili ammaccature conseguenti alle movimentazioni fra macchinari diversi;
- possibilità di lavorare contemporaneamente pezzi differenti in uno stesso giro tavola. Ad esempio la lavorazione del corpo e del cuneo delle valvole a saracinesca per permettere il collaudo immediato dell'accoppiamento.

Per la produzione di valvole, che oltre alla lavorazione di 3, 4, 5 bocche principali, necessitano anche di altre piccole lavorazioni, per la realizzazione di spurghi, attacchi, ecc., la macchina è dotata di veloci centri di foratura e filettatura in grado di effettuare in sequenza più operazioni anche in diversi punti del pezzo, operando in un vasto campo di azione grazie alla movimentazione su tre assi. Tali minicentri effettuano le loro operazioni nel tempo in cui avviene la più lunga delle operazioni principali. In questo modo la produttività della macchina è quella tipica delle macchine transfer a CNC, molto superiore a quella ottenibile con una cella di lavoro.
La macchina lavora con le caratteristiche evidenziate grazie all'utilizzo combinato su un unico mezzo produttivo di:
- unità di tornitura, sfacciatura e filettatura monoutensile controllate da CNC, in grado di eseguire qualsiasi profilo di tornitura e filettatura e corredate di dispositivi di cambio rapido;
- centri di lavorazione CNC di esecuzione molto compatta che effettuano in sequenza tutte le operazioni leggere e veloci, nell'arco di tempo in cui le unità operatrici delle altre stazioni eseguono le operazioni che richiedono tempi più lunghi;
- attrezzature di bloccaggio pezzo orientabili, corredate di sistemi di riconoscimento pezzo per l'esecuzione di programmi di lavorazione differenti;
- sistemi di traslazione e inclinazione delle unità operatrici dotati di dispositivi per il posizionamento angolare ad elevata rigidità e precisione che permettono la produzione di una gamma particolarmente estesa di pezzi.

Le unità di tornitura e il CN
Per lavorare utilizzando utensili non profilati, la macchina è corredata di unità di lavorazione a controllo numerico con avanteste di tornitura statica che, tramite interpolazione degli assi controllata dal CNC, eseguono profili sagomati e filettature interne ed esterne.
Un software di gestione di nuova generazione permette una notevolissima semplicità di utilizzo e rapidità di programmazione. Anche per quanto riguarda le più complesse operazioni di filettatura monoutensile, la programmazione è particolarmente rapida e semplice (effettuabile anche in autoapprendimento). La semplicità di programmazione del nuovo software è ottenuta grazie all'utilizzo del controllo numerico a multiprocessore di progettazione Buffoli. Per semplificare l'uso della macchina e ridurre il tempo di programmazione del CNC sono implementate funzioni automatiche che permettono di impostare le lavorazioni richiamando un solo comando in sostituzione di una lunga sequenza di istruzioni ISO. Questo CNC a multiprocessore Buffoli è stato sviluppato appositamente per le macchine transfer ed è stato specificamente progettato per il controllo di processi paralleli essendo, infatti, in grado di controllare fino a 128 assi simultaneamente.
Le avanteste di recesso, che offrono una corsa radiale in grado di coprire un'ampia gamma di profili, permettono una veloce convertibilità dell'unità da unità dotata di testa a recesso a unità senza testa a recesso e da unità dotata di utensile profilato a unità dotata di utensile di forma. Esse possono, inoltre, essere smontate come semplici portautensili, tramite la pressione di un pulsante.
Le unità di lavoro a CNC della macchina hanno corsa di lavoro di 30 + 30 mm e sono idonee all'esecuzione di operazioni di sfacciatura su flange di diametro fino a 200 mm.

I minicentri CNC
I centri di foratura, filettatura e fresatura installati sui Trans-N-Center sono di progetto estremamente compatto per essere integrati su macchine transfer in affiancamento l'uno all'altro o in affiancamento ad unità installate su supporti a slitta, senza incrementare il diametro della tavola rotante rispetto ad un transfer con unità in posizione fissa. La soluzione tradizionalmente utilizzata su transfer e celle di lavorazione di impiegare due slitte di traslazione incrociate, detti carri a croce, che movimentano unità con avanteste del tipo teste a revolver comporta, invece, notevoli aumenti delle dimensioni della macchina, con il risultato di ottenere macchine più lente, meno produttive e di difficile accessibilità per il cambio delle attrezzature e la manutenzione.
Anche per la programmazione dei minicentri, nel software Buffoli sono previste funzioni automatiche che permettono di utilizzare un linguaggio di programmazione particolarmente semplice, non standardizzato secondo le norme ISO, ma di facile utilizzo anche da parte di personale non specializzato, con conseguente rapidità nella fase di programmazione.

Le attrezzature di serraggio orientabili
La macchina è corredata da attrezzi girevoli per il bloccaggio pezzo. Tramite il software del CNC è possibile programmare per ogni stazione il riposizionamento angolare del morsetto, oppure, se necessario, impostare una sequenza di più rotazioni per presentare fino a 5 facce del pezzo di fronte alle unità predisposte alle lavorazioni.
Poiché la macchina può lavorare contemporaneamente due pezzi differenti, i pezzi grezzi caricati alternativamente nelle morse sono identificati come "A" e "B", al fine di poter comandare l'intervento delle varie unità per le operazioni stabilite per l'uno o per l'altro pezzo. Il CNC è in grado di riconoscere, in qualunque momento del ciclo di lavoro, in quali stazioni si trovano le morse "A" e "B" e comandare alle unità di lavoro interessate il programma di lavorazione relativo al pezzo corrispondente.
La macchina è anche dotata di sistemi di traslazione e inclinazione delle unità operatrici particolarmente avanzati. Tali sistemi, in abbinamento ad attrezzi di serraggio pezzo girevoli, permettono l'esecuzione di lavorazioni con diversi tipi di inclinazione.
I dispositivi per il posizionamento angolare offrono particolare rigidità e precisione per consentire regolazioni millesimali, necessarie per la produzione di pezzi con tolleranze angolari molto serrate quali le valvole a saracinesca. Proprio per la lavorazione delle valvole a saracinesca, la macchina è ideata con quattro unità di sfacciatura programmabili ad angoli differenti. Le due sfacciatrici previste per la sfacciatura conica sinistra e destra dei cunei sono installate in una medesima stazione, regolabili ad un angolo stabilito dall'operatore. Esse operano alternativamente alle due sfacciatrici previste per lavorare la sede interna conica dei corpi. Al fine di permettere un'ottimale tenuta metallo su metallo fra corpo e cuneo, particolarmente rilevante è il fatto che l'inclinazione delle unità che eseguono la finitura della sede conica della valvola e del cuneo possono essere regolate dal computer del CNC con la precisione angolare di un millesimo. Poiché il pezzo è serrato nelle morse ad una distanza dalle slitte di traslazione e inclinazione delle unità pari alla metà della luce macchina più lo spessore del basamento, tale risultato di precisione di pochi millesimi di grado sul pezzo è conseguito grazie ad una precisione dei sistemi di posizionamento delle unità (slitte di traslazione e inclinazione) nell'ordine di 0,01 mm.
DIDASCALIE

- Con il progetto Trans-N-Center la Buffoli Transfer di Brescia ha inteso realizzare una famiglia di macchinari caratterizzati da performance di produttività paragonabili a quelle tipiche di macchine transfer dedicate, ma in grado di rispondere alla crescente diversificazione delle esigenze produttive.

- Per la lavorazione di valvole a saracinesca da 1" a 4", la macchina esegue tutte le operazioni normalmente eseguite su due macchine distinte: un'unica macchina viene attrezzata con tre morsetti per serrare i corpi e tre morsetti per serrare i cunei. Ogni due scatti tavola si ottengono un corpo e un cuneo, permettendone la verifica immediata dell'accoppiamento.

- Alcuni esempi di pezzi lavorabili dalle macchine della famiglia Trans-N-Center. Si tratta in particolare di pezzi automobilistici in alluminio tipo pompe acqua e servosterzi, di corpi di scaldabagni e rubinetti gas, nonché di valvole, raccordi e rubinetti di ogni genere e in ogni materiale.

FLASH

Il mercato impone che la flessibilità debba essere coniugata con livelli di produttività atti a mantenere una redditività per pezzo prodotto adeguata

Con il Trans-N-Center la Buffoli Transfer ha inteso realizzare una macchina caratterizzata da performance di produttività paragonabili a quelle tipiche di macchine transfer dedicate, ma in grado di rispondere alla crescente diversificazione delle esigenze produttive

Per lavorare utilizzando utensili non profilati, la macchina è corredata di unità di lavorazione a controllo numerico con avanteste di tornitura statica che eseguono profili sagomati e filettature interne ed esterne

Un software di gestione di nuova generazione permette una notevolissima semplicità di utilizzo e rapidità di programmazione, ottenuta grazie all'utilizzo dell'apposito controllo numerico a multiprocessore di progettazione Buffoli