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GCX LINEARSOLUZIONE SKIVINGUna pratica soluzione a circuito chiuso per produrre gli utensili skiving della qualità migliore.
Xiaoyu Wang Product Manager – Piattaforma macchina TX, Utensili per ingranaggi
Gear up for skiving 3
EV30@30 3
FromDIN10toDIN6 4
GCXLinearforskivingcutters 4
Challenge 1. Complex geometry 5
Powerfuldesignsoftware 5
Completepackage 5
Challenge 2. Tight tolerance 6
MTC 6
Highaccuracyheadstock 6
PoweredbyLinX 6
Challenge 3. Measurement 7
Toothspacing 7
Toothform 7
Challenge 4. Wheel dressing 9
AEMS 9
Dressingdiamondwheels 9
Challenge 5. Quality control 10
Measureinprocess 10
Closed-Loopproduction 10
Challenge 6. Knowledge gap 11
Gearcuttingtooldesign 11
Developingandsharingprocessknowledge 11
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INDICE
PREPARARSI PER LO SKIVING
EV30@30Lapopolaritàdelloskivingèincentivatadalleautoelettriche.SecondoilrapportoGlobalElectricVehicle(EV)Outlook2021,erano10milionileautoelettricheincircolazionesullestradedituttoilmondoallafinedel2020,alterminediundecenniodirapidacrescita.Leimmatricolazionidiautoelettrichesonoaumentatedel41%nel2020,nonostantelacontrazionelegataallapandemianellevenditemondialidiautomobili,chealivelloglobalehannoregistratouncalodel16%.
Intuttoilmondo,circa370modellidiautoelettricheeranodisponibilinel2020,conunaumentodel40%rispettoal2019.18dei20maggioriproduttoridiattrezzatureoriginali(OEM),comeigruppiBMWeGM,sisonoimpegnatiadampliarel’offertaelevenditediveicolielettrici.
Gliobiettividielettrificazionedeiproduttorisonoinlineaconloscenariodisvilupposostenibiledell’Agenziainternazionaledell’energia(IEA),chesiproponediraggiungereunaflottadi245milionidiveicolielettrici,parial30%dellaquotadimercato,entroil2030.
GCX LINEAR SOLUZIONE SKIVING
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La crescita dei veicoli elettrici è in aumento
10 milioni eranoleautoelettricheincircolazione
nelmondoallafinedel2020
EV30@30 – 30% di quota di mercato comeobiettivoperiveicolielettricientroil2030:obiettivodiunaflottadi245milionidiveicolielettrici
41% diimmatricolazionidiveicolielettriciin
piùnel2020
18 su 20 deimaggioriOEMglobalistannoaumentandolevenditediveicolielettrici
40% dimodellidiauto
elettricheinpiùdal
2019 al 2020
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Le autovetture spingono la crescita dei veicoli elettrici entro il 2030
Flotta globale di veicoli elettrici secondo lo Scenario delle politiche dichiarate (Stated Policies Scenario), 2020-2030
Note: PLDV = veicoli leggeri per passeggeri; BEV = veicoli a batteria elettrica; LCV = veicoli commerciali leggeri; PHEV = veicoli elettrici ibridi plug-in. Le cifre non includono veicoli elettrici a due/tre ruote. A titolo di riferimento, il parco circolante di veicoli elettrici in totale (esclusi i veicoli a due/tre ruote) nel 2030 è di 2 miliardi nello Scenario delle politiche dichiarate e 1,9 miliardi nello Scenario di sviluppo sostenibile. I dati della fl otta di veicoli elettrici stimata per regione possono essere consultati in maniera interattiva tramite Global EV Data Explorer. Fonte: Analisi IEA sviluppata con il Modello di mobilità.
IEA. Tutti i diritti sono riservati
Flotta globale di veicoli elettrici secondo lo Scenario di sviluppo sostenibile (Sustainable Development Scenario), 2020-2030
PLDV - BEV
PLDV - PHEV
LCV - BEV
LCV - PHEV
Autobus - BEV
Autobus - PHEV
Autocarri - BEV
Autocarri - PHEV
Da DIN 10 a DIN 6Il45%dell’interaproduzionediingranaggièdestinatoalletrasmissionideiveicoli.L’ascesadeiveicolielettricistatrasformandoirequisitidelsettoredegliingranaggi.L’altavelocitàdelmotorefinoa20.000giri/minimplicalanecessitàdiunrapportodiingranaggiosuperiorepergarantirel’efficienza.Ilsetdiingranaggiplanetarièoraprevalentenelnuovodesign.Inunsetdiingranaggiplanetari,notoanchecometrenodiingranaggiepicicloidale,ilsoleeipianetisonoingranaggiesterniassemblatiall’internodiuningranaggioadanello.Gliingranaggiesternisonoprodottitramitefresaturaepoirettifica.L’ingranaggioadanellointernovienetradizionalmenteprodottotramitesagomaturaobrocciatura,dovelasagomaturaèlentaelabrocciaturasibasasuutensiliingombranti.Un’altratendenzaspintadalnuovodesignpiùcompattodellatrasmissionesonogliingranaggimultiplisuunalbero,chesonomoltovicinil’unoall’altro;acausadell’interferenza,quellipiùpiccolisull’alberononpossonoesserefabbricatitramitefresatura.
L’efficienzaponediversesfide,maleemissioniacustichedeiveicolielettricihannounaprioritàmoltomaggiorepericlienti.Gliingranaggiperiveicolielettricidevonosoddisfaretolleranzeancorapiùstrette–aumentatedaDIN10aDIN6;l’industriadegliingranaggivedenellasmussaturadiutensiliduriilprocessorivoluzionarioconcuiprodurreimilionidiingranagginecessariperinuoviveicolielettrici.
Loskivingèunprocessocontinuodirimozionedelmaterialechecombinailmovimentodirotazioneeilmovimentodifresatura.Mentresiinnestal’ingranaggiocomeiltipoapignone,lafresaviaggiasimultaneamentelungoladirezioneassialedell’ingranaggio.Èefficientecomelafresaturaesidicechesiada5a10voltepiùvelocedellalimatura.
Loskivingformatruciolipiùcorti,gliingranaggismussatimostranounaqualitàsuperiore,conunaminorerugositàsuperficiale.Ipiùimpegnativiutensiliskivingincarburosolidosononecessarinelprocessodismussaturadiutensiliduridopoiltrattamentotermico.
GCX Linear per utensili skiving Rispondendoalladomandadelmercato,ANCAproponeunasoluzionecompletaperlafabbricazioneelalimaturadiutensiliskiving.GCXLinearstabilisceilnuovostandardperlaproduzionediutensiliskivingdialtissimaqualità,siaincarburocheinHSS.
Ilsuosistemadimisurazionedegliutensiliperingranaggiintegratooffreunaccuratoprocessodiproduzioneacircuitochiuso,unanovitàassolutaperilsettore.
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GCX Linear risolve le sfi de per la produzione di utensili skiving di alta qualità:
SFIDA N. 1 LA GEOMETRIA COMPLESSAIl pacchetto software completo di GCX Linear gestisce la geometria
Potente software di progettazioneGCXLinearèdotatadiunsoftwarediprogettazioneparametrizzatochecalcolalageometriadellafresadirettamentedaiparametridell’ingranaggioeforniscel’analisidellecollisionielasimulazionedellarettifica.
Diverseformediskivingegeometrieditagliorisultanopossibili:fresapertopping,fresanon-topping,fresasemi-toppingopersmussatura,formaliberaedentedell’ingranaggiocicloidalepossonoessereimportatidirettamentecomeDXF.
Gliutensilidataglioperingranaggicomegliutensiliskivingeletaglierinesagomatricipresentanogeometriecomplesse.Ilprocessodiprogettazionesibasaingranpartesull’ottimizzazioneiterativa.Iltaglientepuòessereprogettatodaidatidibasedelpezzodell’ingranaggioodallasezionetrasversaledell’ingranaggiodiinvilupposullastazionediprogettazione.Lacinematicadelprocessodiskivingpuòesseresimulataperverificareilprogettodeltaglienteecorreggerepotenzialicollisioni.
Un pacchetto completoIlpacchettosoftwarediGCXLinearincludeanchediversicomponentisoftwareperlaproduzioneelariaffilaturadiutensiliperiltagliodiingranaggideltipoapignone.Comprendelaprogettazione,lasimulazione,laprogrammazionedellasequenzadirettifica,lamodificaelaravvivaturadellamolaeilsupportoperlavirtualizzazionecompletadelprocessodifabbricazione.
Lavirtualizzazionecompletadelprocessodifabbricazioneriduceitempidiconfigurazioneelepossibilitàdiscarto,consentendounaproduzionepiùefficiente.
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GCX LINEAR SOLUZIONE SKIVING
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Formadeldente
Piombo
Spaziaturadeidenti
Facciadispoglia
AEMS,ravvivaturaduranteilprocesso
LinX,testaadaltaprecisione
Stabilitàdellamacchina–MTC
Softwareperutensilidataglioperingranaggi
SFIDA N. 2 TOLLERANZA RISTRETTA ANCA offre un pacchetto di tecnolo-gie appositamente concepite per la rettifi ca degli utensili skiving.
GCXLinearraggiungelaqualitàDINAAconunpacchettodiinnovativetecnologiebasatesullapiattaformadipuntadiANCATX:MTC(MotorTemperatureControl),AEMS(AcousticEmissionMonitoringSystem),testaadaltaprecisione,grandeinvolucrodilavoro,motorelineareLinXsututtigliassilineari,iBalanceecontrollovariabiledelrefrigerante.
MTCMTCèun’innovazioneinattesadibrevettointegratanelfirmwarediazionamentodelmandrinodelmotore.UnalgoritmodicontrollointelligentegestisceinmodoattivoemantienecostantelatemperaturadeimandrinimotorizzatinellaGCXLinear.
L’MTCèlacuraperilsintomo“unbattitocardiaco”,incuiilpassodell’utensilemostraunsaltoimprovvisodovutoavariazionitermiche.GCXraggiungeabitualmentelaqualitàdiclasseAAAeAAAAsullaspaziaturadeidentigrazieallecondizionistabilidellamacchina.
Testa di alta precisioneItaglientiperloskivingeletaglierinesagomatriciadiscogranderichiedonounamaggioreprecisionedell’indice,poichél’errorediposizionedaimpattosull’asseAaumenteràinmodolineareconildiametro.Questopotenziamentomiglioralaprecisionedell’asseAdiunfattore10.Laprecisionediposizionamentoèoradi±0,00034gradi.
Con tecnologia LinX®
Incombinazioneconlescalelineari,latecnologiaamotorelineareLinX®diANCAperilmovimentodegliassi(X,YeZ)raggiungeunaprecisioneedelleprestazionimigliori.Progettatiappositamenteperunavitaoperativainambientidifficiliadibitiallarettifica,imotoriLinX®hannouncampomagneticocilindrico,ilchesignificachenonvièalcunaforzaaggiuntivaversoilbassooallabasedellamacchina.
Senzavariazioniditemperatura(ilchesignificachenonènecessariaun’unitàdirefrigerazioneseparata)esigillatasecondoIP67,l’usurarisultaessereminimainmododamantenerelaprecisionedellamacchinadurantelasuavitautile.IlmotorelineareLinX®disponediunavelocitàeaccelerazionedell’assesuperiori,conconseguenteriduzionedeitempidiciclomantenendounmovimentodell’asseregolare.
Example pitch measurement report of a skiving cutter produced on GCX Linear with individual pitch error fp measured around 1µm, adjacent pitch error fu measured less than 2µm.
SFIDA N. 3 MISURA Il primo sistema del settore per la misurazione di utensili per i granag-gi misura l’utensile nella macchina
GCXLinearèl’unicarettificatriceCNCdotatadelsistemadimisurazioneinitineredegliutensiliperingranaggi.ÈingradodistimarelaspaziaturadeidentielaloroformasecondolostandardDIN1829senzasbloccarel’utensile.
Spaziatura dei dentiLaspaziaturadeidentimisurailpasso,fpèl’erroredipassoindividuale,cioèladeviazionediunparticolarepassodadenteadentedalvalorenominale.L’errorecumulativodelpassoFpèilrisultatocumulativodellasommadeglierrorideidentiprecedenti.fuèl’erroreadiacente.Suuntipicorapportodimisurazione,lamisuradellaspaziaturadeidentièillustratainungraficoabarre,conunabarraperognidente.
ConlamisurazionedelpassodiGCXLinear,l’operatorepuòverificarevelocementel’accuratezzadelpassoinvecediestrarrel’utensileecondurloallamacchinadimisurazione.Siutilizzalafunzionedigitaledellasondapertoccareilfiancovicinoaldiametrodelpasso.
Ilgraficosigeneraistantaneamentementrelamisurazionedellasondacontinua;ilrapportoèordinatoechiaro,faciledausareeinterattivo.Ilrisultatodellamisurazioneèparagonabileallamacchinadimisurazione.
Forma del denteIlconcettodispaziaturadeidentièrelativamentesemplice,cosìcomelamisurazione.Laformadeidenti,tuttavia,èpiùcomplicata.Sesiconfrontanoitaglientiperloskivingeletaglierinesagomatrici,sebbeneentrambisianoclassificaticomeutensiliapignone,imovimentirelativitral’ingranaggioel’utensilesonodiversi.
Iprincipidelletaglierinesagomatricisonobasatisuunacoppiadiingranaggiadassiparalleli.D’altrocanto,gliutensiliskivingsibasanosuunacoppiadiingranaggiadassiincrociati.Diconseguenza,ilprofiloelageometriadiutensileskivingsonopiùcomplessidiquellidiunataglierinasagomatrice.
Anchesesonoindistinguibiliall’occhio,ilprofilodeldentedell’utensileskivingèdiversodaquellodellataglierinasagomatrice.
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Acausadellanovitàdegliutensiliskiving,molteGMM(macchinedimisurazioneperingranaggi)diriferimentonelsettorenonhannoancoramodellimatematiciintegratipervalutareilprofilodellafresa.Ilsistemadimisurazionedegliutensiliinitinereèingradodivalutaredirettamenterispettoallaformamatematicacorrettadeltaglientenellamacchina,ilcherappresentaunpassoavantiperilsettore.
L’operazionedimisurazionedelprofilocalcolailpercorsodellasondaanalogicaelasondascansionailprofilodeldenteaunadataprofondità.Igraficisonodisegnatisullafinestradelrapportoistantaneamente.Ilrapportoèmoltopiùfaciledadecifrare.
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SFIDA N. 4 LA RAVVIVATURA DELLE MOLE Vestire la mola diamantata in una forma complessa con una precisione in micron
AEMSLaravvivaturadelcomplessoprofilodellamolaèfondamentaleperl’applicazionediskiving;ANCAhasviluppatoilpiùrecentesistemadimonitoraggiodelleemissioniacustiche(AEMS).AEMSpuòessereistruitoacaptareililgiustosuonodiunaperfettaravvivaturainunrumorosoambientediproduzione.AEMSutilizzaunalgoritmodiapprendimentoautomaticoinsupervisionecheassicuracheilprofilodellamolasiaravvivatoconunaprecisioneinmicron,riducendoalminimoilcostoemigliorandol’efficienza.
Ravvivare mole diamantateFabbricareutensiliskivingincarburosolidorichiedemolediamantate,chesonoestremamentedifficilidalavorare.IlsoftwareavanzatodiANCAderivalaformasemplificatadellamola,riducendoilcostodellaravvivaturainmodosignificativo.IlsoftwareintelligentepuòancheimportareilrapportodimisurazionedellamoladirettamentedaunamacchinadimisurazioneZoller,analizzarel’erroreecompensareautomaticamenteipassaggisuccessivi.
Èprovvistopersinodelpercorsodisimulazionedellaravvivatura.Tipicamentelageometriapiùcriticadellamolaèilfianco,mentrel’areadellapuntaedellaradicepuòpermettersideviazionirelativamentemaggiori.Conlasimulazione,l’utentepuòimpostarelatolleranzaeilprogrammapuòevidenziarel’areaproblematicaautomaticamente.
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SFIDA N. 5 CONTROLLO QUALITÀProduzione completa a circuito chiuso: Affilare – Misurare – Compensare tutto all’interno della macchina senza la necessità di sbloccare l’utensile
Misurazione durante il processoLamisurazioneduranteilprocessomigliorainmodosignificativoilcontrollodelprocesso.Adesempio,quandoilprofilodeldentepresentaschemidiversitraidiversidenti,questoindicaspessochel’usuradellamoladuranteilciclodifinituraèeccessiva;lamolanonhatenutolaforma.
Misurandoilprofilotraleoperazionidisgrossaturaedifinitura,l’utentepuòmonitorarel’usuradellamolaegestireinmodoproattivolaravvivaturael’incollaggiodellamoladirettifica.Puòaiutareadeterminarelafrequenzadiravvivaturaeacontrollareinmodoaffidabilel’alimentazione,lavelocitàdiavanzamentodellarettificaealtriparametridiprocesso.Ciòmiglioralaqualitàcomplessivaelacapacitàdicontrollo.
Produzione a circuito chiusoPerridurrelafrequenzadiravvivatura,ANCAhasviluppatounacompensazionedirettadelpercorsosullamacchina.Ilprocessodiprogettazionedegliutensiliskivingrichiedediperfezionareiterativamenteildesign.Dopoaversceltoattentamenteicompromessi,ilsoftwareproduceunprofilodimolaeunpercorsodirettifica.
Questifilevengonoinviatiallarettificatriceperaffilarel’utensile.Secisonoerrorinellafresadopolamisurazione,ilmetodoprecedentepercompensareèquellodiricalcolareilprofilodellamolaeriformularlosudiessa.
Questorichiedepiùmovimentiavantieindietrotralastazionediprogettazione,larettificatriceelamacchinadimisurazione,ilcherichiedemoltotempoerendeestremamentedifficilestabilireunprocessostabile.GCXLinearhaaffrontatolacompensazioneinmododiverso;invecedicambiareilprofilodellamola,ilsoftwarecompensadirettamentesulpercorsodirettifica.Conlamisurazioneinitinere,localizzailcircuitochiusointeramentesuGCXLinear.
Senzatoglierel’utensileolamoladallamacchina,puòcompensarequalsiasierroreinunserraggio.
Insintesi,lamisurazioneinitineremigliorasignificativamenteilprocessodiproduzionedegliutensiliskiving:lamacchinapuòvalutareilprofilorispettoallaformamatematicacorretta,ilcheèunsaltoinavantiperilsettore.Insiemeallacompensazionediretta,larettificadell’utensileskivingsuGCXLinearèunasoluzioneefficienteepraticaacircuitochiuso.
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GCX LINEAR•Compensazionedelpercorsodiretta
sullamacchina -Nessunbisognodiravvivarelamola•Misurazioneduranteilprocesso -Nonoccorreestrarrel’utensile
Calcolodelprofilonominale
iGrindDefinireiparametricomunidegliutensilidataglioperingranaggi;Generazionedirettifica/fiancodi
rettificadiprofilo;Facciadispogliaconicaoagradini
Misurazione in itinere
Compensareilpercorsodirettifica;Correzionedell’
erroredelprofilo
SFIDA N. 6 DIVARIO DI CONOSCENZE Gli specialisti dell’applicazione ANCA sono qui per accompagnarvi passo dopo passo lungo il percorso
Progettazione di utensili da taglio per ingranaggiGliingranaggiegliutensiliperiltagliodegliingranaggirichiedonolapreconoscenzadelleterminologiedibasedegliingranaggi.Gliutensiliskivinghannogeometriemoltocomplesse.Lafresapuòesserederivatadaidaidatitargetdelpezzodell’ingranaggioodallasezionetrasversaledell’ingranaggiodiinviluppo.
Sebbeneilsoftwaresiapotenteeintuitivo,ilprocessodiprogettazioneèunprocessodiottimizzazioneiterativochepuòrichiederedeltempoperesserepadroneggiato.Iprogettistidevonocomprendereitrucchiperraggiungereimiglioricompromessi–considerandolacinematicadelprocessodiskiving,irequisiticriticiemoltelimitazionipratiche.
Potrebbesembrarescoraggiante,mailteamdiANCA,compostodaspecialistinelleapplicazioni,èprontoadaiutarviGlispecialistifornisconoprogrammidiformazioneeraccomandanocorsidiapprendimentoperaiutarel’ingegnere/operatoreadaddentrarsinell’esclusivomondodegliutensilidataglioperingranaggi.
Sviluppare e condividere la conoscenza del processoLatolleranzarigorosaelacomplessageometriarendonogliutensiliskivingunadelleapplicazionipiùimpegnativeconosciutenelcampodell’affilaturadegliutensilifinoadoggi,specialmenteperquantoriguardalefreseincarburosolido.
IlpacchettodellatecnologiaincorporatanellaGCXLinearpuòraggiungerelamassimaqualitàDINAA,maancheilprocessoeleimpostazionisonoessenzialiperilsuccesso.GlispecialistidelleapplicazionidiANCAconunavastaesperienzasulcampooffronounacompletaconoscenzadelprocesso:dallaselezionedellemole,passandoperl’avanzamentodellarettifica,lafrequenzadiravvivatura,finoallaregolazionedellapressionedelrefrigeranteealtroancora.
Ilsuccessodeinostriclientièilnostrosuccesso;l’assistenzaelaformazionesonoparteintegrantedeivalorifondamentalidiANCA.Ilnostroteamaiuteràadadattareilprocessostandardalcontestodifabbricadelclienteeallesueattrezzature.
L’innovazioneèscrittanelDNAdiANCAesiamoorgogliosidicontribuirealraggiungimentodellivellosuccessivodellatecnologiadirettifica,consentendodiadottareilprocessodiskiving.Unprocessoproduttivopiùefficientepergliingranaggicontribuiràamettereinmotoimilionidiveicolielettricinecessariperunfuturoazeroemissioninette.
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Affilal’utensileperfettoseguendol’ANCA#ANCA ToolTipTuesday