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.

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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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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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IlGruppodelleaziendeANCAcomprendeANCACNCMachines,ANCAMotioneANCASheetMetalSolutions.IlGruppoANCAinventatecnologiapertenerel’innovazionenelsettoreattraversolaprogettazioneelaproduzionediMacchineUtensili,SistemidiControllodiMovimentoeproduzionedipartimetalliche.

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