Alta velocidad y alta rentabilidad en el mecanizado

En la tecnología del mecanizado por arranque de viruta actual hay una tendencia cada vez mayor hacia los altos niveles de disponibilidad y mayor flexibilidad. La demanda es principalmente para una mejor calidad de mecanizado, tiempos de mecanizados más cortos y mejorados, soluciones rentables. La estrategia del futuro orientada por el grupo AgieCharmilles para fabricar centros de mecanizados está basada en este desarrollo. De la gama completa de máquinas, fabricación de herramientas, moldistas y fabricantes de componentes pueden escoger la solución individual que le permitirá conseguir una ventaja diferencial.

La típica aplicación de la tecnología de centros de alta velocidad es el mecanizado complejo de superficies en tres dimensiones, dado que el parámetro específico del proceso puede ser considerado superficie de trabajo mecanizada por unidad de tiempo (cm²/min). Aumentando la demanda del avance de mecanizado se mejora el cálculo de la velocidad e inteligencia del control. Los electromandrinos de alta velocidad son necesarios en este proceso. La principales herramientas de corte que se usan son esféricas planas y tóricas de acabado de carburo sólido.

Según la experiencia de Agie Charmilles, las ventajas del mecanizado de alta velocidad sólo puede ser realizadas con una velocidad de corte de más de 40.000 min-1, avances muy altos y las mejores aceleraciones disponibles, especialmente en el caso de diámetros de corte de mecanizados pequeños para herramienta y fabricación de molde. Esta es la razón para el diseño estructural básico, los electromandrinos de alta velocidad, el sistema de control, los motores de ejes, el mecanismo de los ejes y la automatización de la gama HSM de Mikron han sido diseñados con el concepto de mecanizado de alta velocidad en mente.

‘Smart machine’

Una característica destacada de los centros de mecanizado Mikron HSM es el dispositivo ‘smart machine’ que dota de inteligencia el proceso de fresado. Este dispositivo engloba distintos módulos y cada uno de ellos se encarga de unas funciones determinadas. Para lograr que el fresado sea ‘inteligente’ es preciso cumplir con unos requisitos específicos. En primer lugar, establecer una comunicación completa entre el usuario y la máquina, en la que ésta ponga a su disposición toda la información que necesite para evaluar el proceso de fresado. Asimismo, durante la optimización del proceso también debe existir un apoyo al usuario que permita aumentar la productividad de manera significativa. Por último, la máquina mejora el fresado, lo que repercute favorablemente en la seguridad del proceso y en la calidad de la pieza, sobre todo, en el modo automático.

Otro importante aspecto a destacar de esta gama es el almacén de palés integrado, que permite el funcionamiento sin la intervención humana. El almacén lineal se puede cargar durante el funcionamiento y es muy fácil de utilizar mediante el control CNC. Con ello, se asegura la fabricación automática. En el almacén se pueden cargar palés hasta 1.000 kilos. Con el complemento del almacén de herramientas modular, el centro compacto de fresado pasa a convertirse en una célula de fabricación muy flexible y productiva. Los mecanizados repetitivos se ejecutan sin interrupción en un funcionamiento de varios turnos e incrementa la rentabilidad de la máquina con unos beneficios análogamente superiores.

En lugar de mesas con ranuras en T se utilizan sistemas de sujeción de punto cero para la sujeción de palés estándar o normales. Así se consigue una sujeción paralela al mecanizado de las piezas como opción estándar. Los sistemas de sujeción de las empresas System 3R y Erowa se pueden utilizar en las máquinas Mikron HSM-400. En la Mikron HSM 600/800 se pueden utilizar palés similares a la norma con unas dimensiones de 600 x 600 y 800 x 600 milímetros respectivamente.

La dinámica de la mesa circular basculante con accionamiento directo del Mikron HSM 400U y HSM 600U permite el mecanizado simultáneo de alta velocidad en los 5 ejes, una innovación de GF AgieCharmilles. Los movimientos de giro y basculación son hasta 250 min-1 y disponen de gran dinamismo gracias a los accionamientos directos. Además, la mesa es extremadamente estable por el bloqueo hidráulico en el eje de giro y basculación y es ergonómico, sin cantos molestos para un mejor acceso y caída de virutas óptima.

Mikron HPM 400 U LP

En el primer International Technology Show (ITS) que GF AgieCharmilles organizó en su nuevo Centro Internacional de Aplicaciones de Schorndorf, Alemania, la compañía presentó 15 máquinas de GF AgieCharmilles en un innovador espacio de exposición que ocupó 1.400 metros cuadrados. Entre los equipos allá expuestos, se encontraba el novedoso centro de mecanizado Mikron HPM 400 U LP de alta velocidad, construido do con el objetivo de ganar en precisión. Este centro de mecanizado incluye el revolucionario sistema ITM (Intelligent Tool Measurement) de medición de la herramienta, que realiza, sin parar la producción, una medición de la herramienta extremadamente precisa. Para más información sobre este evento: https://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/Articulo.asp?A=35329

En contraste con el mecanizado de altas velocidad, la tecnología de altas prestaciones de corte se utiliza principalmente para mecanizar geometrías de dos dimensiones. La profundidad de corte conjuntamente con el avance permite el cálculo del material sobrante (eliminado) por unidad de tiempo (cm³/min). Este proceso en particular es ideal cuando hay que retirar grandes volúmenes de material o el difícil mecanizado para el corte del material. Los cabezales de alta potencia y par son una obligación. Principalmente, las herramientas de corte usadas son herramientas de plaquitas, herramientas integrales para altas prestaciones específicas, brocas, mandrino y herramientas especiales.

Las máquinas HPM están diseñadas para la producción universal de piezas de gran calidad en 3, 4 ó 5 ejes. Los electromandrinos, con motores directos en ejes rotativos y basculantes y la sólida estructura ofrecen las mejores condiciones junto con las modernas herramientas para llegar a alcanzar una producción precisa y económica.

En concreto, los centros de mecanizado de tres ejes Mikron HPM 600 HD y 1200 HD son perfectamente adecuados para los mecanizados en el área HPM (‘High Performance Cutting’). Por su estructura modular y su construcción rígida y robusta, estos centros de mecanizado están concebidos para su uso en todas las áreas de aplicación: desde la construcción de prototipos, pasando por la construcción de moldes y herramientas, hasta la producción completamente automatizada. Todo esto gracias al gran número de opciones disponibles y a las posibilidades de combinación.

Normalmente, el ajuste de la máquina es una de las tareas que más tiempo requieren. Cada movimiento debe ejecutarse a la perfección. Es por ello que una buena accesibilidad compensa por partida triple: a corto plazo, por una mayor productividad; a medio plazo, por una mayor capacidad; y a largo plazo, por la capacidad competitiva de la empresa. En cuanto a capacidad de corte, era necesario un nuevo desarrollo para dar respuesta a los requisitos del mecanizado con arranque de viruta de alto rendimiento actuales. Los nuevos husillos de motor ‘in-line’ de Step-Tec ofrecen, además de una considerable potencia, una amplia gama de velocidades para todo tipo de mecanizados de precisión. Ahora son también una realidad la vida útil más larga y los recambios más económicos en caso de reparación gracias a los cojinetes híbridos de cerámica lubricados con una mezcla de aceite y aire y a la separación en módulo de accionamiento y módulo de husillo.

Asimismo, la fabricación automática queda asegurada con la serie de tres ejes Mikron HPM gracias a la integración del cambiador de palés. Con el nuevo intercambiador modular de herramientas, el centro de fresado compacto se convierte en una célula de producción muy productiva y flexible. Los trabajos que tienen que repetirse se realizan sin interrumpir el funcionamiento de varios turnos y aumenta la rentabilidad de la máquina con el beneficio correspondiente. Además, el almacén de palés puede cargarse mientras la máquina está en funcionamiento y se maneja fácilmente mediante el control CNC.

La base cúbica de Mikron HPM, de hormigón de polímero, ha sido concebida para el alto rendimiento y la precisión. Se ejecutan dos movimientos lineales con la herramienta y uno con la pieza de trabajo. En cuanto a su ergonomía, las dos puertas ligeras, cerradas por encima de la esquina y situadas a media altura, pueden abrirse del todo y permiten el acceso libre al área de trabajo. Las grandes ventanas dan una amplia visión del proceso de mecanizado.