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Antes de su uso en la máquina

Medición de fresas de generación

Christian Pfau, Investigación y Desarrollo de E. Zoller GmbH & Co. KG 14/10/2011

14 de octubre de 2011

La medición de fresas de generación en el ámbito de la técnica de dentado adquiere cada día más relevancia ya que la precisión que se exige a las piezas de trabajo y a las herramientas que se utilizan ya no es algo que pueda dejarse al azar. El sector registra actualmente un incremento de las cifras de negocios achacable especialmente a la navegación aérea y espacial y al sector energético. Los pronósticos de un aumento del 30% hasta el año 2025 en el campo de la energía eólica, la construcción de centrales eléctricas y la técnica de transporte hacen pensar que esta tendencia positiva seguirá siendo así en el futuro.
Sin embargo, es sabido que no todas las formas de medir son iguales y por tanto es recomendable analizar también en el sector de las herramientas de dentado las diferentes tecnologías que existen para ello en el campo de la técnica de medición. En este sentido, en el nivel de la técnica hay tres variantes principales:

1- Medición en la máquina de dentado

En este caso, la herramienta se mide en la máquina de dentado con pulsadores de medición. A menudo esto lleva varias horas, durante las cuales la costosa máquina de dentado no puede producir ninguna pieza. Eso la convierte en una de las máquinas de medición más caras del mundo.

2- Medición táctil fuera de la máquina

Las máquinas táctiles de medición por coordenadas, concebidas en especial para medir ruedas dentadas terminadas, también se utilizan irremediablemente para medir las fresas de generación. Esto sucede muchas veces porque no existe otra posibilidad, pero la ventaja es que la medición se realiza mientras la máquina está funcionando. Al mismo tiempo existe la desventaja de que la medición se realiza por contacto y de que se necesita mucho tiempo para captar los puntos de medición hasta la programación. Entre los criterios de valoración también se encuentran los altos costes de adquisición y la formación específica del personal. En el caso de fresas de generación equipadas con placas giratorias (a partir del tamaño de módulo 6), las máquinas de medición táctiles presentan la supuesta ventaja de que también es posible medir los asientos de las placas. Sin embargo, una placa giratoria computada virtualmente implica el riesgo de que en el original las placas giratorias estén sujetas a tolerancias y de que, por tanto, no sea posible asegurar al 100% el resultado de la mecanización (sin placas giratorias).

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Foto 1: Soporte óptico giratorio controlado por CNC ‘Venturion 600 u 800’.

3- Medición sin contacto con tecnología de procesamiento de imagen

La técnica industrial de procesamiento de imagen presenta la ventaja, frente a la medición táctil en herramientas de mecanización por arranque de virutas y por tanto también en fresas de generación, de que la medición se lleva a cabo sin contacto. Además, en todo el campo de mira de la cámara, y por tanto a lo largo de toda la proyección de la sombra del filo, es posible captar en pocos segundos entre cientos y miles de puntos de medición. Modernos y potentes sistemas de procesamiento de imagen son capaces de escanear, calcular y valorar completamente incluso el contorno real de herramientas en espiral con placas giratorias incorporadas en posición oblicua (como sucede en el caso de las fresas de generación equipadas con placas giratorias). Esto significa no sólo tiempos de medición más cortos y ningún peligro de dañar el filo o el pulsador, sino en especial una verificación al cien por cien de las herramientas en lo que al resultado de la mecanización se refiere. Al mismo tiempo, la gran cantidad de puntos de medición permite reducir considerablemente la imprecisión de medición.

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Foto 2: A la iqzquierda, diálogo de entrada de datos fotorreal ‘fresa de generación’. A la derecha, software ‘pilot 3.0’.

Zoller, como fabricante de tecnología para la verificación y medición de herramientas, también ha destinado muchos recursos al tema de las fresas de generación y en colaboración con Ingersoll, en Haiger, ha desarrollado un innovador concepto para la comprobación de fresas de generación en talleres que combina hardware y software. Ese concepto se basa en el soporte óptico giratorio controlado por CNC ‘venturion 600 u 800’ de Zoller (foto 1) y el software ‘pilot 3.0’ con el diálogo de entrada de datos fotorreal ‘Fresa de generación’ (foto 2). Al introducir los parámetros nominales que se extraen del dibujo de la herramienta, el coste de programación se reduce al mínimo. Mediante los datos nominales prefijados, el software ‘pilot 3.0’ de Zoller (foto 2) genera automáticamente el programa de medición. El posicionamiento y la medición de cada uno de los puntos de medición en los filos se realiza de forma totalmente automática y sin la intervención del usuario. Para evitar la superposición o la distorsión de los filos provocadas por el paso helicoidal, el soporte óptico del sistema ‘venturion’ de Zoller gira, si es preciso, de forma automática, controlada por CNC y ultraprecisa (foto 3).

Otra ventaja de esta estrategia de medición afecta a la captación del contorno real completo de todos los filos. Esto es especialmente importante en el caso de fresas de generación equipadas con placas giratorias, ya que el contorno en la pieza de trabajo viene dado por varios y por tanto diferentes filos. Solo la captación del contorno de cada uno de los filos y su superposición partiendo de todos los filos hasta obtener el contorno completo permite detectar de una forma rápida y fiable posibles errores de transición, tolerancias de placas, errores de montaje o transgresiones de las tolerancias en los asientos de las placas.

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Foto 3: El soporte óptico del sistema ‘Venturion’ gira, si es preciso, de forma automática, controlada por CNC y ultraprecisa.

Con el equipo ‘venturion’ de Zoller y el programa de medición para fresas de generación Ingersoll, el usuario dispone de un sistema orientado a la práctica para verificar de forma completa, rápida y con precisión micrométrica fresas de generación antes de utilizarlas en la máquina. Al contrario de lo que sucede en la mayoría de las máquinas de medición táctiles de este sector, no se deja a la elección del usuario lo que puede medir con la máquina de medición. El sistema Zoller está diseñado a medida de las necesidades existentes en el campo de las fresas de generación y además puede medir y verificar herramientas de cualquier tipo (escariadores, fresas, cabezales portacuchillas, etc.), lo que al mismo tiempo supone un importante valor añadido.

El resultado de este desarrollo conjunto de Ingersoll y Zoller pone de manifiesto la ventaja que supone para el usuario una cooperación entre socios.

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