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Los sistemas HMIS y los nuevos software permiten aumentar la productividad

Avances en el rectificado digital

Departamento de rectificado cinlíndrico de United Grinding

09/03/2020
Las operaciones de rectificado cilíndrico verdaderamente productivas dependen de soluciones digitales, desde HMI (interfaces hombre-máquina, o sistemas operativos) hasta software. El continuo avance de estas soluciones ha permitido un rendimiento y una productividad excepcionales, ayudando a los fabricantes a utilizar su tecnología de rectificado cilíndrico de última generación en todo su potencial.

Un sistema operativo/ HMI eficaz simplifica todos los aspectos del rectificado cilíndrico, desde la formación hasta la producción de piezas. Los fabricantes de hoy en día exigen soluciones basadas en conceptos de software abierto y que sean fáciles de usar e intuitivas. Es para estas demandas que el OEM de rectificadoras cilíndricas Studer desarrolló sus soluciones OS StuderWIN y StuderSIM, que aprovechan una amplia gama de módulos y funciones para acortar los tiempos de preparación, programación y rectificado de la máquina, asegurando así las más altas tasas de utilización de la máquina.

Los primeros sistemas operativos y soluciones de software

Durante cientos de años, el rectificado ha sido la forma preferida para dar forma y acabado a los metales y otros materiales. Los artesanos utilizaban muelas rotativas desde el primer siglo, pero las máquinas de moler en el sentido moderno surgieron a mediados del siglo XIX durante la Revolución Industrial. El rectificado entonces era verdaderamente un arte; los resultados óptimos requerían un operador experto que pudiera manipular cada elemento del proceso. Ese esfuerzo incluía el ajuste y la regulación de las velocidades y los avances mediante volantes en máquinas de rigidez cuestionable.

A medida que las máquinas de rectificado se volvían más capaces y precisas, el control numérico (NC) por medio de cintas perforadas apareció en los años 50 e hizo que las operaciones de rectificado fueran aún más precisas y repetibles. A finales de los 70 y principios de los 80, los controles numéricos computarizados (CNC) aceleraron el proceso de programación. No obstante, la programación de una operación de rectificación requería tanto un conocimiento profundo de los numerosos factores que afectaban a los resultados de la rectificación como la familiaridad con el lenguaje y los códigos de programación de las computadoras. La tecnología de programación avanzó más tarde hasta proporcionar ‘ciclos enlatados’ preestablecidos que podían ser preparados con antelación para producir la pieza deseada. Estos programas, sin embargo, no estaban optimizados para piezas o materiales específicos y carecían de mensajes de error u otros medios para verificar un programa antes de que se ejecutara.

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El rectificado exitoso, especialmente en escenarios de taller de trabajo o de fabricación de alta mezcla/bajo volumen, sigue requiriendo un análisis cuidadoso de múltiples factores para lograr los mejores resultados.

El éxito del rectificado, especialmente en escenarios de taller de trabajo o de fabricación de alta mezcla/bajo volumen, todavía requiere un análisis cuidadoso de múltiples factores para lograr los mejores resultados. Por consiguiente, el software de rectificado es especializado y complejo. A la luz de las exigencias cada vez más estrictas de producción y precisión de las piezas en la industria manufacturera, y reconociendo el número cada vez menor de personal de taller con experiencia en la rectificación, la maximización de la eficiencia y la facilidad de uso del software de rectificación y los sistemas operativos se ha convertido en una cuestión crítica.

Los beneficios y la funcionalidad de los sistemas operativos y el software de hoy en día

Para extraer la máxima productividad de sus equipos, los constructores de máquinas de rectificado han desarrollado sus propios sistemas operativos y paquetes de software. Studer proporciona los sistemas operativos y el software de rectificado cilíndrico StuderWIN y StuderSIM que explotan plenamente las capacidades avanzadas de las versátiles rectificadoras de la empresa. StuderWIN es una solución de programación externa/universal orientada a la pieza de trabajo con almacenamiento de datos y visualización específica del ciclo de la herramienta de rectificado en relación con la pieza de trabajo. El software multicanal StuderSIM permite una programación completa de todos los ciclos básicos para el rectificado y el reavivado, con énfasis en las aplicaciones complejas internas y de radio.

StuderWIN

El software StuderWIN agiliza el proceso de programación del rectificado cilíndrico. Permite al operador configurar la máquina de manera eficiente y lograr una producción rentable sin tener que consultar repetidamente numerosos menús de opciones. Con información importante disponible de un vistazo, el software guía las tareas de rectificado detalladas y precisas a través de una serie de funciones de fácil manejo. Un punto central es la reducción de los tiempos de preparación. La función Quick-Set permite reajustar la máquina en muy poco tiempo con la ayuda de una sonda de medición electrónica. La pieza de trabajo y los rectificadores se introducen en la muela abrasiva y todos los pasos relevantes se registran mediante un procedimiento de aprendizaje en un diálogo de pantalla guiado. Una característica clave del software de rectificado Studer es el lenguaje de programación visual StuderPictogramming. Pionera por Studer, la pictogramación permite al operador programar una máquina mediante el ensamblaje de pictogramas gráficos o subrutinas basados en los resultados deseados. Cada ciclo tiene su propio símbolo distintivo o ‘Picto’ que permite consultar los parámetros del proceso en un simple diálogo. Los pictogramas también proporcionan acceso a la amplia biblioteca de aplicaciones de rectificado de Studer en el taller.

El software ejecuta los ciclos pictogramados para lograr la configuración, la definición y gestión de herramientas, las correcciones, la creación de programas y la visualización del proceso. También facilita el diagnóstico y el análisis. Los usuarios pueden operar el software con o sin una pantalla táctil, y pueden crear programas con gráficos visuales en los controles de las máquinas basadas en PC o en computadoras fuera de línea. Del mismo modo, los operadores pueden realizar la resolución de problemas mediante ensayos en seco realizados en la máquina sin moler realmente una pieza. Las capacidades de simulación permiten a los operadores probar los programas con confianza.

El software de rectificado Studer proporciona capacidad de medición para calificar la pieza antes y después del rectificado, pero también permite una medición en proceso que puede iniciar ajustes de parámetros automatizados en tiempo real y eliminar la necesidad de intervención del operador. Esto libera al operador para programar la siguiente pieza, atender a otra máquina o maximizar su productividad.

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El software de rectificado Studer proporciona capacidad de medición para calificar la pieza antes y después del rectificado, pero también permite una medición en proceso que puede iniciar ajustes de parámetros automatizados en tiempo real y eliminar la necesidad de intervención del operador.

StuderSIM

El flexible y fácil de usar software StuderSIM de hoy en día es adecuado para todas las operaciones de rectificado cilíndrico, con énfasis en el rectificado interno y especialmente en el rectificado de radios. StuderSIM soporta la operación multicanal y el recálculo en proceso necesarios para producir un complejo movimiento simultáneo de la muela abrasiva. La indexación de la muela mientras oscila simultáneamente a lo largo del borde de la pieza produce radios continuos y suaves. El desgaste de la muela es uniforme, maximizando la vida de la herramienta y reduciendo los ciclos de reavivado. En muchos casos, la superficie extremadamente lisa que resulta reduce o elimina la necesidad de pulido posterior al rectificado. Y cuando se dispone de varias muelas, los ciclos de desbaste, medio y acabado se realizan en una sola fijación, con la pieza que sale de la máquina completa.

Los ciclos básicos como el rectificado de planos, agujeros, conos y roscas, el rectificado y la medición se definen mediante ventanas de entrada de parámetros en StuderSIM. La ayuda dinámica guía al operador en la creación de datos de rectificado. Después de la programación, el proceso puede ser simulado y optimizado. Esto da como resultado tiempos de programación cortos y un incremento en la efectividad de los costos. Con StuderSIM, los operadores pueden derivar las definiciones de las piezas de trabajo a partir de un dibujo y generar todos los datos geométricos necesarios para los ciclos de rectificado. Estos usuarios pueden comprobar y visualizar el proceso de rectificado por medio de la simulación en el HMI StuderSIM o en un PC fuera de línea.

Módulos de expansión y paquetes integrados

La naturaleza modular de los sistemas operativos y el software de rectificado Studer permite a los usuarios añadir capacidades y funciones personalizadas que se adaptan a sus necesidades específicas de producción mediante módulos de expansión y paquetes de funciones integradas.

StuderTechnology Integrated permite a los usuarios beneficiarse de la amplia experiencia de Studer en el taller y de los potentes sistemas de software. En lugar de basarse en valores conservadores estandarizados que aplican máquinas y muelas de rectificado muy por debajo de sus capacidades potenciales de rendimiento, el módulo determina valores óptimos a partir del análisis de importantes variables del proceso, como el material de la muela, las características de la pieza de trabajo y las condiciones del refrigerante. El operador sólo tiene que definir objetivos de producción específicos, y el software calcula con precisión los tiempos de mecanizado y otros parámetros para lograr la máxima eficiencia económica. Los usuarios pueden simular y comprobar los programas para detectar posibles colisiones en el entorno de trabajo de la máquina. Los programas de rectificado existentes creados manualmente pueden ser analizados, comparados con los valores sugeridos y modificados o sobrescritos si se desea.

StuderDress Integrated utiliza una estrategia avanzada para perfilar las muelas abrasivas nuevas y usadas, que implica la información adquirida de una pieza de trabajo definida gráficamente. Los usuarios pueden arrastrar la imagen de la muela abrasiva a la pieza de trabajo virtual utilizando un comando de “Arrastrar y Cortar”. Los puntos de arrastre existentes facilitan el posicionamiento de la muela en los puntos de referencia deseados y, dependiendo del perfil previsto de la muela, un número optimizado de pasadas de corte puede permitir que se rectifique de 3 a 10 veces más rápido que con los métodos convencionales.

StuderContour Integrated está diseñado para el mecanizado de alta precisión de los contornos longitudinales mediante un método de desbaste. El software realiza el rectificado de pelado con definición automática de pasadas de corte, aplicaciones de rectificado convexo/cóncavo y rectificado de contornos. Las trayectorias de herramientas divididas producen el recorrido más corto y maximizan el rendimiento de corte de las muelas. Los usuarios pueden importar contornos específicos a través de una interfaz DXF e IGS.

StuderForm y StuderFormHSM integrados facilitan el rectificado de configuraciones de piezas fuera de la red. El software de rectificado de formas universal StuderForm permite el mecanizado de curvas y polígonos para aplicaciones estándar en pequeñas series de producción. Se proporcionan macros para formas estándar, y las formas libres pueden ser rectificadas usando el formato DXF. El software StuderFormHSM es una tecnología más especializada, que proporciona una capacidad de alta velocidad para el rectificado fuera de la superficie y el mecanizado de formas y polígonos exigentes tanto en la producción de componentes individuales como en la de grandes lotes.

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El papel del software y los sistemas operativos se ha vuelto crítico a medida que la generación de operadores de máquinas rectificadoras, que aprendieron su oficio en máquinas manuales, son reemplazados por operadores más jóvenes que, nacidos en una generación digital, carecen de familiaridad con los elementos básicos (manuales) del rectificado de precisión.

Conclusión

Las operaciones de rectificado proporcionan resultados que a menudo son inalcanzables con otras formas de pulido o tratamiento de superficies. Este ha sido el caso durante siglos, y la larga historia del rectificado ha implicado continuas mejoras en las máquinas y muelas de rectificado. Junto con esas mejoras, la cantidad de conocimiento y experiencia requerida para operar el equipo de rectificado ha crecido y evolucionado también. El control infaliblemente preciso del proceso es esencial para obtener resultados consistentes, y el control computarizado asegura un movimiento de la rueda libre de errores. Ahora, los nuevos desarrollos se centran en maximizar la eficiencia y la facilidad de uso del software que guía los comandos de la computadora. El papel del software y de los sistemas operativos se ha vuelto crítico a medida que la generación de operadores de máquinas rectificadoras, que aprendieron su oficio en máquinas manuales, son reemplazados por operadores más jóvenes que, nacidos en una generación digital, carecen de familiaridad con los elementos básicos (manuales) del rectificado de precisión.

Un sistema operativo/ HMI eficaz simplifica todos los aspectos del rectificado cilíndrico, desde la formación hasta la producción de piezas

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Fritz Studer AG

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