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DMG MORI espande la serie di precisione ULTRASONIC con una piattaforma più grande
Il nuovo ULTRASONIC 80 Precision combina fresatura e rettifica, offrendo un'elevata precisione, predisposizione all'automazione e una lavorazione a basso consumo energetico.
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Con una camera di lavoro che misura 800 x 600 x 510 mm, la DMG MORI ULTRASONIC 80 Precision può alloggiare un'ampia gamma di componenti.
DMG MORI lancia il centro di lavoro di precisione ULTRASONIC 80 per rispondere alle esigenze in evoluzione dei settori industriali avanzati. Questa soluzione introduce un sistema integrato di lavorazione cinetica ad alta frequenza per componenti tecnici, progettato per ottimizzare i tassi di asportazione del materiale, l'integrità strutturale dei pezzi e la versatilità delle attrezzature all'interno della catena di fornitura digitale globale.
La continua standardizzazione dei metodi di lavorazione multiasse influisce direttamente sull'ecosistema dei dati automobilistici e sulle catene di fornitura locali dei settori dei semiconduttori e dell'aerospazio. Espandendo un'architettura uniforme del mandrino assistito da ultrasuoni in un'area di lavoro più ampia, i produttori di precisione possono accorciare i cicli di produzione ed eliminare le microfratture tipicamente indotte durante la lavorazione di materiali ingegneristici avanzati. Questa armonizzazione tecnologica risponde direttamente alla crescente complessità strutturale delle unità di posizionamento e dei sistemi di bloccaggio dei wafer (wafer chucks), nonché ai crescenti requisiti industriali per un posizionamento cinematico sub-micronico verificabile.
Sovrapposizione cinematica e integrazione dei processi multi-scenario
La configurazione strutturale dell'ULTRASONIC 80 Precision utilizza un layout cinematico completo caratterizzato da uno spazio di lavoro macchina ampliato che misura 800 per 600 per 510 millimetri. La macchina accetta pezzi fino a un diametro massimo di 800 millimetri, un'altezza di 400 millimetri e una capacità di carico strutturale di 350 chilogrammi. Per ottenere una produzione efficiente, l'architettura integra le operazioni di fresatura e rettifica assistite da ultrasuoni all'interno di un unico bloccaggio del materiale senza modifiche, aggirando gli errori di allineamento cumulativi causati dallo spostamento dei pezzi tra macchine indipendenti.
La sequenza cinematica primaria presenta un mandrino rotativo speedMASTER che opera a 20.000 giri al minuto, collegato a un attuatore induttivo con un'interfaccia utensile standard HSK-63. Questo attuatore applica una vibrazione assiale ad alta frequenza sopra il movimento rotatorio standard dell'utensile da taglio, provocando un micro-innesto pulsante tra il tagliente in diamante e il materiale del pezzo. Questo contatto ad alta frequenza riduce le forze di processo alternate, controlla la scheggiatura della superficie e ottimizza il lavaggio delle particelle all'interno della zona di taglio attiva, raddoppiando la durata dell'utensile durante la lavorazione di substrati duri e fragili come la vetroceramica Zerodur, il carburo di silicio e i carburi cementati. Il posizionamento simultaneo a cinque assi è sostenuto da una tavola roto-basculante rigida con un inviluppo di oscillazione angolare compreso tra -35 gradi e +110 gradi, completata da un asse C ad azionamento diretto che si muove a 300 giri al minuto per eseguire routine continue di rettifica assiale.
Rigidità strutturale e precisione monitorata termicamente
Il mantenimento dell'allineamento meccanico sotto carichi di lavorazione dinamici richiede un rigido smorzamento strutturale e circuiti continui di dissipazione termica. La struttura fisica del sistema è costituita da un pesante basamento monolitico in fusione e da geometrie delle guide trasversali più ampie, progettate per isolare le vibrazioni strutturali. Questo layout robusto garantisce una precisione di posizionamento standard certificata inferiore a 5 micrometri, insieme a un parametro di prova della circolarità geometrica calibrato a 6 micrometri.
La stabilizzazione termica è mantenuta da una rete intelligente di raffreddamento a circuito chiuso che isola i sottogruppi che generano calore dai componenti strutturali in fusione. Questa architettura fa circolare un fluido a temperatura controllata attraverso i carrelli delle guide lineari interne, i gruppi chiocciola della vite a ricircolo di sfere, i cuscinetti della tavola rotante e l'alloggiamento del mandrino principale. Ridurre al minimo l'espansione termica localizzata previene le deviazioni geometriche durante le operazioni a ciclo lungo su substrati ottici sensibili alla temperatura e componenti strutturali per semiconduttori.
Guide lineari ampie dotate di sistemi di raffreddamento di precisione garantiscono l'elevata precisione di posizionamento della DMG MORI ULTRASONIC 80 Precision.
Trasformazione automatizzata del ciclo di vita e reti digitalizzate
La transizione verso flussi di lavoro di fabbrica automatizzati altera il profilo di capacità e l'utilizzo strutturale del sistema all'interno del reparto di produzione. La macchina incorpora un magazzino cambio utensili standard a 60 posizioni, espandibile a una configurazione a 120 posizioni per supportare sequenze complesse di fresatura, foratura e rettifica a più fasi senza l'intervento manuale dell'operatore. I cicli operativi possono essere scalati attraverso interfacce di automazione integrate, adattando la macchina per lavorare con robotica articolata per la movimentazione dei pezzi, come le reti Robo2Go Milling e MATRIS, o caroselli modulari per il cambio pallet, comprese le piattaforme PH 150 e PH Cell 300.
L'infrastruttura digitale è costruita attorno al pannello di controllo ERGOline X che esegue un'architettura software CELOS X su un processore a controllo numerico Siemens SINUMERIK ONE. Questa configurazione consente la piena integrazione nelle reti industriali automatizzate, utilizzando cicli tecnologici specializzati che modulano automaticamente l'avanzamento e le ampiezze degli ultrasuoni in base ai feedback in tempo reale del carico del mandrino. Per supportare una produzione efficiente in termini di risorse, la piattaforma dispone di una modalità operativa specializzata GREENMODE che riduce il consumo energetico totale del sistema di oltre il 20% rispetto alle apparecchiature di lavorazione più vecchie, soddisfacendo i criteri strutturali per un'infrastruttura industriale sostenibile.
Contesto aggiuntivo:
questa sezione descrive in dettaglio le specifiche tecniche e il benchmarking competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto
Il lancio dell'ULTRASONIC 80 Precision di DMG MORI introduce un punto di riferimento tecnologico distinto nel mercato della lavorazione multiasse di materiali avanzati, dove la lavorazione di ceramiche tecniche complesse ha tradizionalmente richiesto una lenta rettifica manuale per coordinate o adattamenti specializzati di portautensili a ultrasuoni installati a posteriori su centri di fresatura standard. All'interno della categoria della lavorazione a ultrasuoni a cinque assi ad alta capacità, il sistema compete direttamente con piattaforme avanzate ad alta precisione di altri costruttori di macchine utensili, inclusi i centri di lavoro specializzati per ceramica tecnica di Makino e le fresatrici universali di altissima precisione di Hermle.
Se valutato rispetto alle tradizionali piattaforme di lavorazione a cinque assi di altissima precisione, come la Hermle C 32 U o la Makino V33i, l'ULTRASONIC 80 Precision stabilisce un profilo meccanico di asportazione del materiale completamente diverso per le ceramiche avanzate. Mentre la Hermle C 32 U offre un'eccezionale precisione di posizionamento e rigide strutture a portale per acciai da fresatura standard e superleghe, manca di un sistema di attuazione induttivo a ultrasuoni integrato nella sua linea di mandrini standard. La lavorazione di materiali duri e fragili come il carburo di silicio su una fresatrice ad alta velocità convenzionale senza forze di vibrazione assiale ad alta frequenza costringe gli utensili da taglio ad avanzare continuamente per asportazione diretta nel substrato. Questo approccio convenzionale aumenta l'usura dell'utensile fino al 200% e crea significative microfessurazioni lungo le zone marginali dei componenti fragili.
Nel più ampio mercato internazionale, la concorrenza specializzata comprende i centri di lavoro verticali di altissima precisione di Makino, che ottimizzano la precisione attraverso strutture ad alta rigidità e guide per motori lineari sub-micronici. Tuttavia, questi sistemi spesso si affidano a cicli di rettifica convenzionali a velocità estremamente elevata (fino a 40.000 giri al minuto) per erodere lentamente i materiali avanzati. L'ULTRASONIC 80 Precision contrasta questo limite attraverso il suo modello ibrido di integrazione del processo, combinando velocità di rotazione di 20.000 giri al minuto con una sovrapposizione assiale ad alta frequenza tramite l'attuatore HSK-63. Questa combinazione cinematematica riduce le forze meccaniche complessive del processo, consentendo alla macchina di raggiungere tassi di asportazione del materiale più elevati rispetto alle apparecchiature non a ultrasuoni, mantenendo identiche tolleranze geometriche.
Inoltre, il confronto della macchina con il suo predecessore più piccolo, l'ULTRASONIC 60 Precision, evidenzia come il passaggio strutturale a un volume di 800 per 600 per 510 millimetri cambi le sue applicazioni target. Mentre la serie 60, più piccola, è limitata a impianti dentali compatti e piccoli componenti ottici, la serie 80 espande il flusso di lavoro a sistemi di bloccaggio per wafer di semiconduttori su larga scala ed elementi per specchi astronomici fino a 350 chilogrammi. Integrando le reti di movimentazione robotizzate automatizzate direttamente nell'anello di regolazione aperto di CELOS X e Siemens SINUMERIK ONE, la macchina garantisce che le regolazioni in tempo reale dei punti fisici di contatto dell'utensile avvengano con una latenza minima, stabilendo uno standard di produzione ripetibile per componenti in ceramica strutturale avanzata.
A cura di Natania Lyngdoh, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.
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DMG MORI lancia il centro di lavoro di precisione ULTRASONIC 80 per rispondere alle esigenze in evoluzione dei settori industriali avanzati. Questa soluzione introduce un sistema integrato di lavorazione cinetica ad alta frequenza per componenti tecnici, progettato per ottimizzare i tassi di asportazione del materiale, l'integrità strutturale dei pezzi e la versatilità delle attrezzature all'interno della catena di fornitura digitale globale.
La continua standardizzazione dei metodi di lavorazione multiasse influisce direttamente sull'ecosistema dei dati automobilistici e sulle catene di fornitura locali dei settori dei semiconduttori e dell'aerospazio. Espandendo un'architettura uniforme del mandrino assistito da ultrasuoni in un'area di lavoro più ampia, i produttori di precisione possono accorciare i cicli di produzione ed eliminare le microfratture tipicamente indotte durante la lavorazione di materiali ingegneristici avanzati. Questa armonizzazione tecnologica risponde direttamente alla crescente complessità strutturale delle unità di posizionamento e dei sistemi di bloccaggio dei wafer (wafer chucks), nonché ai crescenti requisiti industriali per un posizionamento cinematico sub-micronico verificabile.
Sovrapposizione cinematica e integrazione dei processi multi-scenario
La configurazione strutturale dell'ULTRASONIC 80 Precision utilizza un layout cinematico completo caratterizzato da uno spazio di lavoro macchina ampliato che misura 800 per 600 per 510 millimetri. La macchina accetta pezzi fino a un diametro massimo di 800 millimetri, un'altezza di 400 millimetri e una capacità di carico strutturale di 350 chilogrammi. Per ottenere una produzione efficiente, l'architettura integra le operazioni di fresatura e rettifica assistite da ultrasuoni all'interno di un unico bloccaggio del materiale senza modifiche, aggirando gli errori di allineamento cumulativi causati dallo spostamento dei pezzi tra macchine indipendenti.
La sequenza cinematica primaria presenta un mandrino rotativo speedMASTER che opera a 20.000 giri al minuto, collegato a un attuatore induttivo con un'interfaccia utensile standard HSK-63. Questo attuatore applica una vibrazione assiale ad alta frequenza sopra il movimento rotatorio standard dell'utensile da taglio, provocando un micro-innesto pulsante tra il tagliente in diamante e il materiale del pezzo. Questo contatto ad alta frequenza riduce le forze di processo alternate, controlla la scheggiatura della superficie e ottimizza il lavaggio delle particelle all'interno della zona di taglio attiva, raddoppiando la durata dell'utensile durante la lavorazione di substrati duri e fragili come la vetroceramica Zerodur, il carburo di silicio e i carburi cementati. Il posizionamento simultaneo a cinque assi è sostenuto da una tavola roto-basculante rigida con un inviluppo di oscillazione angolare compreso tra -35 gradi e +110 gradi, completata da un asse C ad azionamento diretto che si muove a 300 giri al minuto per eseguire routine continue di rettifica assiale.
Rigidità strutturale e precisione monitorata termicamente
Il mantenimento dell'allineamento meccanico sotto carichi di lavorazione dinamici richiede un rigido smorzamento strutturale e circuiti continui di dissipazione termica. La struttura fisica del sistema è costituita da un pesante basamento monolitico in fusione e da geometrie delle guide trasversali più ampie, progettate per isolare le vibrazioni strutturali. Questo layout robusto garantisce una precisione di posizionamento standard certificata inferiore a 5 micrometri, insieme a un parametro di prova della circolarità geometrica calibrato a 6 micrometri.
La stabilizzazione termica è mantenuta da una rete intelligente di raffreddamento a circuito chiuso che isola i sottogruppi che generano calore dai componenti strutturali in fusione. Questa architettura fa circolare un fluido a temperatura controllata attraverso i carrelli delle guide lineari interne, i gruppi chiocciola della vite a ricircolo di sfere, i cuscinetti della tavola rotante e l'alloggiamento del mandrino principale. Ridurre al minimo l'espansione termica localizzata previene le deviazioni geometriche durante le operazioni a ciclo lungo su substrati ottici sensibili alla temperatura e componenti strutturali per semiconduttori.
Guide lineari ampie dotate di sistemi di raffreddamento di precisione garantiscono l'elevata precisione di posizionamento della DMG MORI ULTRASONIC 80 Precision.
Trasformazione automatizzata del ciclo di vita e reti digitalizzate
La transizione verso flussi di lavoro di fabbrica automatizzati altera il profilo di capacità e l'utilizzo strutturale del sistema all'interno del reparto di produzione. La macchina incorpora un magazzino cambio utensili standard a 60 posizioni, espandibile a una configurazione a 120 posizioni per supportare sequenze complesse di fresatura, foratura e rettifica a più fasi senza l'intervento manuale dell'operatore. I cicli operativi possono essere scalati attraverso interfacce di automazione integrate, adattando la macchina per lavorare con robotica articolata per la movimentazione dei pezzi, come le reti Robo2Go Milling e MATRIS, o caroselli modulari per il cambio pallet, comprese le piattaforme PH 150 e PH Cell 300.
L'infrastruttura digitale è costruita attorno al pannello di controllo ERGOline X che esegue un'architettura software CELOS X su un processore a controllo numerico Siemens SINUMERIK ONE. Questa configurazione consente la piena integrazione nelle reti industriali automatizzate, utilizzando cicli tecnologici specializzati che modulano automaticamente l'avanzamento e le ampiezze degli ultrasuoni in base ai feedback in tempo reale del carico del mandrino. Per supportare una produzione efficiente in termini di risorse, la piattaforma dispone di una modalità operativa specializzata GREENMODE che riduce il consumo energetico totale del sistema di oltre il 20% rispetto alle apparecchiature di lavorazione più vecchie, soddisfacendo i criteri strutturali per un'infrastruttura industriale sostenibile.
Contesto aggiuntivo:
questa sezione descrive in dettaglio le specifiche tecniche e il benchmarking competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto
Il lancio dell'ULTRASONIC 80 Precision di DMG MORI introduce un punto di riferimento tecnologico distinto nel mercato della lavorazione multiasse di materiali avanzati, dove la lavorazione di ceramiche tecniche complesse ha tradizionalmente richiesto una lenta rettifica manuale per coordinate o adattamenti specializzati di portautensili a ultrasuoni installati a posteriori su centri di fresatura standard. All'interno della categoria della lavorazione a ultrasuoni a cinque assi ad alta capacità, il sistema compete direttamente con piattaforme avanzate ad alta precisione di altri costruttori di macchine utensili, inclusi i centri di lavoro specializzati per ceramica tecnica di Makino e le fresatrici universali di altissima precisione di Hermle.
Se valutato rispetto alle tradizionali piattaforme di lavorazione a cinque assi di altissima precisione, come la Hermle C 32 U o la Makino V33i, l'ULTRASONIC 80 Precision stabilisce un profilo meccanico di asportazione del materiale completamente diverso per le ceramiche avanzate. Mentre la Hermle C 32 U offre un'eccezionale precisione di posizionamento e rigide strutture a portale per acciai da fresatura standard e superleghe, manca di un sistema di attuazione induttivo a ultrasuoni integrato nella sua linea di mandrini standard. La lavorazione di materiali duri e fragili come il carburo di silicio su una fresatrice ad alta velocità convenzionale senza forze di vibrazione assiale ad alta frequenza costringe gli utensili da taglio ad avanzare continuamente per asportazione diretta nel substrato. Questo approccio convenzionale aumenta l'usura dell'utensile fino al 200% e crea significative microfessurazioni lungo le zone marginali dei componenti fragili.
Nel più ampio mercato internazionale, la concorrenza specializzata comprende i centri di lavoro verticali di altissima precisione di Makino, che ottimizzano la precisione attraverso strutture ad alta rigidità e guide per motori lineari sub-micronici. Tuttavia, questi sistemi spesso si affidano a cicli di rettifica convenzionali a velocità estremamente elevata (fino a 40.000 giri al minuto) per erodere lentamente i materiali avanzati. L'ULTRASONIC 80 Precision contrasta questo limite attraverso il suo modello ibrido di integrazione del processo, combinando velocità di rotazione di 20.000 giri al minuto con una sovrapposizione assiale ad alta frequenza tramite l'attuatore HSK-63. Questa combinazione cinematematica riduce le forze meccaniche complessive del processo, consentendo alla macchina di raggiungere tassi di asportazione del materiale più elevati rispetto alle apparecchiature non a ultrasuoni, mantenendo identiche tolleranze geometriche.
Inoltre, il confronto della macchina con il suo predecessore più piccolo, l'ULTRASONIC 60 Precision, evidenzia come il passaggio strutturale a un volume di 800 per 600 per 510 millimetri cambi le sue applicazioni target. Mentre la serie 60, più piccola, è limitata a impianti dentali compatti e piccoli componenti ottici, la serie 80 espande il flusso di lavoro a sistemi di bloccaggio per wafer di semiconduttori su larga scala ed elementi per specchi astronomici fino a 350 chilogrammi. Integrando le reti di movimentazione robotizzate automatizzate direttamente nell'anello di regolazione aperto di CELOS X e Siemens SINUMERIK ONE, la macchina garantisce che le regolazioni in tempo reale dei punti fisici di contatto dell'utensile avvengano con una latenza minima, stabilendo uno standard di produzione ripetibile per componenti in ceramica strutturale avanzata.
A cura di Natania Lyngdoh, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.
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