RETTIFICATRICE
MT 2500 HD La nuova MT 2500 HD di Morara offre un mix delle migliori tecnologie appartenenti al gruppo IMT per soddisfare la particolare richiesta di un costruttore di assali ferroviari. di Andrea Pagani
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La Macchina del Mese Carta d’identità NOME
MT 2500 HD
QUALIFICA
Rettificatrice per esterni
COSTRUTTORE
Morara IMT S.p.A. - Via Cimarosa, 17 - 40133 Casalecchio di Reno (BO)
Tel. +39 051 6117811 - Fax +39 051 6117808
E-mail: info@morara.it - www.morara.it
CARATTERISTICHE TECNICHE Diametro massimo rettificabile
350 mm
Altezza delle punte
255 mm
Lunghezza massima lavorabile tra le punte
2.600 mm
Angolo di approccio della mola #1
15°
Angolo di approccio della mola #2 (con asse B)
± 5°
Massimo carico ammesso tra le punte
1.500 kg
Peso totale della macchina
36.000 kg
Potenza totale installata
170 kW
Massima lunghezza rettificabile sulla sola mola #1
2.050 mm
Massima lunghezza rettificabile sulla sola mola #2
2.200 mm
Massima lunghezza rettificabile con entrambe le mole
1.700 mm
Minima distanza di lavoro tra le due mole Potenza disponibile per ciascuna mola
750 mm 46 kW
Massima velocità tangenziale
50 m/s
Corsa asse Z1
2.500 mm
Corsa asse Z2
2.500 mm
Velocità massima degli assi Z1/Z2
20 m/min
Corsa assi X1/X2 (con angolo di approccio 0°) Velocità massima degli assi X1/X2
500 mm 10 m/min
Attacco mola
ASA6-Morse 6
Velocità di rotazione
10-200 giri/min
Coppia massima
600 Nm
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no dei principali punti di forza dei costruttori italiani di macchine utensili è la capacità di offrire soluzioni mirate sulla base delle specifiche esigenze dei clienti. Negli ultimi anni questa tendenza si è suddivisa in due filoni: la costruzione di impianti speciali, e quindi unici, e la realizzazione di macchine estremamente modulari, capaci di soddisfare richieste anche molto particolari. A questa seconda categoria appartiene la rettificatrice MT 2500 HD di Morara, un modello nato attingendo dalle competenze del gruppo IMT per
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creare una nuova famiglia in grado di rispondere a esigenze ancora più spinte. La sigla MT 2500 HD identifica il modello Morara Torque, con una dimensione tipica del pezzo lavorato di 2.500 mm, il tutto in versione High Definition (elevata precisione operativa). Anziché customizzare ogni modello specificamente per ogni cliente, è stata realizzata una intera famiglia in grado di operare su un determinato pezzo privilegiando, a seconda delle necessità, la velocità di esecuzione, la precisione, il costo di acquisto e di esercizio ecc. Attingendo nel vasto ca-
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talogo Morara, infatti, oggi è possibile richiedere macchine in versione base, con una sola mola e il pezzo mobile, o con singola mola su torrette, o ancora con tavola mobile e doppio carro, fino all’ultima nata oggetto di questo articolo, la più performante, che offre doppia mola, lavorazioni simultanee, grande produttività e minimo ingombro in officina. La lavorazione degli assali ferroviari è ben conosciuta in Morara, visto il numero consistente di installazioni presenti in tutto il mondo. In questo modello sono state condensate competenze di prodotto e di processo, come motori lineari e torque ad alte prestazioni, riporti in turcite per minimizzare lo stick-slip, lavorazioni simultanee tipiche del settore automotive, dinamiche e tolleranze spinte. L’approccio dei progettisti è stato semplificato dalla presenza in IMT delle competenze di Morara, Tacchella, Meccanodora, Favretto e Decima: oggi la nuova linea nasce come “prodotto speciale” semplicemente perché si tratta del primo modello, ma vuole rappresentare la base per una nuova famiglia con caratteristiche modulari, in grado di risultare utile e appetibile anche ad altri clienti del medesimo settore e di quelli attigui. Un nuovo modello La nuova MT 2500 HD è stata progettata per rispondere a necessità specifiche di un produttore di carri ferroviari. Questo genere di linea è generalmente di tipo automatizzato, a partire dalla fusione per finire al carro assemblato, passando per le diverse fasi di tornitura, trattamento termico, rettifica e montaggio, il tutto senza intervento umano. All’interno di questa catena, spesso la rettifica rappresenta la “fase lenta” del ciclo: ridurre i relativi tempi di lavorazione significa incrementare no-
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vista da Domenico Mulinello e Giovanni Mapelli
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La rettificatrice MT 2500 HD di Morara è nata attingendo dalle competenze del gruppo IMT
La MT 2500 HD ha permesso di abbattere il tempo ciclo medio da 7-8 minuti circa a 4-5 minuti
tevolmente la produttività dell’intero impianto. Trattandosi di una linea già operativa, il primo vincolo imposto ai progettisti Morara riguardava le dimensioni complessive della macchina, che doveva avere una impronta a terra particolarmente ridotta rispetto al volume di lavoro garantito. I modelli più idonei a queste lavorazioni, quelli appartenenti alla famiglia MH (Morara Heavy), hanno infatti una
Modelli per ogni esigenza Il catalogo Morara offre macchine in diverse versioni: dalla base, con una sola mola e il pezzo mobile, o con singola mola su torrette, o ancora con tavola mobile e doppio carro, fino all’ultima nata oggetto di questo articolo, la più performante, che offre doppia mola, lavorazioni simultanee, grande produttività e minimo ingombro in officina.
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dimensione eccessiva per essere integrati nello spazio disponibile. La soluzione è stata la modifica dell’approccio al pezzo, che è passato da mobile a fisso, incrementando di quasi il 50% la produttività inserendo i motori lineari sui carri delle mole e sfruttando la lavorazione simultanea sui due lati di ciascun assale. Questo ha portato alla nascita di un modello in grado di lavorare il pezzo simultaneamente con due mole, impiegando i motori lineari per massimizzare la velocità di avanzamento sia in fase di avvicinamento mola, sia di lavorazione vera e propria. Anche la potenza disponibile, pari a 46 kW per ciascuna mola, permette di aggredire il particolare riducendo drasticamente i tempi complessivi del ciclo di lavoro. Il risultato è un netto abbattimento del tempo ciclo medio: da 7-8 minuti circa, in funzione della complessità del profilo dell’assale da rettificare, la riduzione è stimata nell’ordine del 40% a 4-5 minuti. Una simile capacità necessita di un opportuno supporto: la macchina è stata perciò progettata utilizzando software 3D e strumenti di analisi Fem. Le cinematiche dei motori lineari hanno infatti inerzie molto elevate e
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richiedono una grande stabilità complessiva. Ecco perché, pur rientrando in circa 5,9x2,7 metri, la MT 2500 HD presenta una struttura interamente in ghisa e una massa complessiva di 36 tonnellate. La complessità dei movimenti e la velocità di spostamento lungo gli assi lineari ha portato alla progettazione di un sistema di protezione delle guide tale da non vincolare i carri attraverso l’uso di appositi soffietti plastotessili e metallici, a garanzia di totale protezione dalle infiltrazioni di liquidi e dallo stillicidio dovuto all’azione delle mole. La posizione dei due gruppi mola indipendenti viene costantemente monitorata attraverso righe ottiche assolute. Dettagli di valore Sulle guide di precisione scorrono i pattini precaricati, sui quali si muovono i due gruppi portamola derivati dalla serie MH. L’ingombro ridotto e la potenza disponibile hanno richiesto l’impiego di un apposito sistema di raffreddamento aggiuntivo rispetto a quello generale della macchina, così da mantenere le massime prestazioni nel tempo in ogni condizione opera-
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La Macchina del Mese La produttività è stata aumentata di quasi il 50% grazie alla presenza dei motori lineari sui carri delle mole e sfruttando la lavorazione simultanea sui due lati di ciascun assale
La nuova MT 2500 HD è stata progettata per rispondere a necessità specifiche di un produttore di carri ferroviari
tiva. Questi gruppi hanno dato prova di grande affidabilità negli anni, e sono stati appositamente rivisti sul fronte della trasmissione della coppia proprio per garantire un ulteriore incremento della sicurezza operativa. Si tratta di una soluzione indispensabile nel settore applicativo nel quale la MT 2500 HD è stata installata: un fermo macchina, infatti, produrrebbe uno stop dell’intera linea e renderebbe vano ogni miglioramento ottenuto sui tempi ciclo. Anche la struttura a tavola fissa e movimentazione tramite motori lineari
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dei gruppi mola non è nuova in casa Morara: soluzioni concettualmente simili sono operative da diversi anni e hanno permesso ai progettisti di sviluppare al meglio anche quest’ultima soluzione, focalizzandosi su compattezza, potenza e velocità. Il miglioramento dei tempi ciclo è andato di pari passo con la qualità della lavorazione: alcune funzioni sono particolarmente apprezzate dai costruttori di assali, come la correzione automatica della mola per compensare le conicità di zone specifiche come il mozzo ruota e il cuscinetto. Le velocità degli assi lineari sono state limitate a 20 m/min per via delle masse in gioco, ma tale valore rappresenta già un incremento dell’80% rispetto a quanto disponibile su macchine simili in commercio. Anche la testa portapezzo è stata potenziata e può ora sviluppare una coppia massima di 600 Nm: questa scelta si è resa necessaria per generare la giusta controspinta rispetto all’azione delle mole. La macchina, infatti, può essere equipaggiata con mole da 760 mm di diametro e fino a 340 mm di spessore, con una velocità periferica di un massimo di 50 m/s. I pesi si aggirano intorno ai 150-200 kg per
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ciascun utensile, motivo per il quale Morara ha scelto di equipaggiare i gruppi portamola con boccole idrodinamiche rispetto ai classici cuscinetti a rotolamento: il film d’olio può non solo supportare in modo efficace le mole, ma anche garantire una grande rigidità del sistema e la massima durata nel tempo. Anche in questo caso l’olio viene filtrato e raffreddato per mantenere le precisioni volute indipendentemente dalle condizioni dell’impianto.
Integrazione totale La nuova MT 2500 HD è stata progettata per rispondere a necessità specifiche di un produttore di carri ferroviari. Questo genere di linea è generalmente di tipo automatizzato, a partire dalla fusione per finire al carro assemblato, passando per le diverse fasi di tornitura, trattamento termico, rettifica e montaggio, il tutto senza intervento umano.
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La testa portapezzo è stata potenziata e può ora sviluppare una coppia massima di 600 Nm
Accessori indispensabili Questo modello è stato configurato con un sistema di verifica, tramite tastatore Marposs, del posizionamento del pezzo: in questo modo la macchina può appurare con precisione la reale posizione dell’assale per modificare, se necessario, l’origine del pezzo e rigenerare di conseguenza le quote sul programma del controllo numerico. È una funzione molto importante per vari motivi: innanzitutto perché, in particolare nei treni ad alte prestazioni, ogni variazione rispetto alle tolleranze imposte da progetto
Potenza pura La testa portapezzo è di tipo potenziato e può sviluppare una coppia massima di 600 Nm: questa scelta si è resa necessaria per generare la giusta controspinta rispetto all’azione delle mole. La macchina, infatti, può essere equipaggiata con mole da 760 mm di diametro e fino a 340 mm di spessore, con una velocità periferica di un massimo di 50 m/s su motori da 46 kW ciascuno.
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Gli assi lineari raggiungono i 20 m/min, con un incremento dell’80% rispetto a quanto disponibile su macchine simili in commercio
può portare a un peggioramento del comfort di viaggio o a un logoramento prematuro della meccanica. Inoltre, la rettifica è l’ultima operazione eseguita prima dell’assemblaggio, per cui il pezzo ha già accumulato un valore intrinseco molto alto e un potenziale scarto è da evitare assolutamente. È inoltre possibile impiegare un pacchetto di controllo post process: la macchina può controllare la reale cilindricità e conicità degli assali e generare una statistica per certificare tutti i pezzi e ottenere una tracciabilità totale dei componenti. Verificare costantemente il risultato di ciascun ciclo di lavoro permette, in caso di necessità, di intervenire istantaneamente già sul pezzo successivo e di evitare ulteriori problemi. Pur non uscendo dalle tolleranze imposte da disegno, infatti, è possibile superare quelle impostate in officina. Non solo: misurando i diametri è possibile perfezionare l’accoppiamento tra mozzo e ruota. Conoscendo il diametro preciso e la geometria, la linea produttiva potrà accoppiare nel migliore dei modi mozzi e ruote stabilendo attraverso un apposito software l’assale la cui tolleranza andrà a “calzare” nel migliore dei modi nella relativa ruota.
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Un fattore ormai tenuto in grande considerazione è quello del consumo energetico: da questo punto di vista, Morara ha lavorato su due fronti per ottenere il miglior risultato possibile. Innanzitutto, l’impiego del controllo numerico Siemens 840D solution line ha permesso di trarre vantaggio dal pacchetto energy saving della stessa Siemens. Inoltre, l’azienda bolognese ha sviluppato un software personalizzato che garantisce il giusto equilibrio tra minimizzazione dei consumi e disponibilità immediata della macchina, offrendo una pronta ripartenza della MT 2500 HD a fronte delle eventuali interruzioni di produzione pianificate dal cliente. L’elettronica e la componente software hanno permesso inoltre di ottimizzare le operazioni di manutenzione: i motori lineari, ad esempio, richiedono generalmente una minore attenzione da parte dell’operatore rispetto alle viti a ricircolo di sfere, mentre il pacchetto manteinance comunica costantemente con l’operatore o con l’ufficio preposto segnalando eventuali necessità, come la verifica dei livelli dei fluidi o delle condizioni dei filtri, facilmente accessibili dall’esterno dell’impianto attraverso appositi sportelli.
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