MECANIZADO DE ALTA VELOCIDAD


Alberto Oliveira & Joao Ferreira
S3D Software, Formacao e Servicos, Lda, Portugal


 

 

Visión general

El mecanizado de alta velocidad con velocidades de hasta 25m/min y el "Ultra"mecanizado de alta velocidad, que puede llegar hasta los 60m/min, ha provocado a escala mundial, durante los últimos 2-3 años, una revolución importante en los métodos de maquinaria

Cuando los primeros vendedores de máquinas de herramientas en el mundo proporcionaron soluciones usando esta nueva tecnología, las empresas de software reconocieron la necesidad de desarrollar nuevas estrategias de mecanizado. Por consiguiente, éstas intentaron preparar su software para que cubriese las futuras demandas del mercado.

Temas a considerar
1. ¿Cuáles son los posibles problemas?
2. ¿Cuáles son las necesidades específicas del mercado?
3. ¿ Qué estrategias nuevas se deben desarrollar y cuáles son las diferencias con los métodos corrientes de mecanizado para proporcionar a los vendedores respuestas que cubran sus necesidades?
4. ¿Puede el software optimizar la trayectoria de herramienta para proporcionar una constante carga de viruta?
5. ¿Puede el software optimizar la trayectoria de herramienta, de manera que la velocidad de mecanizado se mantenga (lo máximo posible) con un avance constante.

Para responder a estas preguntas se debían introducir nuevos conceptos en el mercado. Estos incluían: conocimiento del material sobrante, radios en las esquinas para mantener el avance con un valor constante, un mecanizado rápido y conexiones suaves.

Hoy en día, el mecanizado de alta velocidad trata muchos de estos conceptos y proporciona respuestas a estas importantes preguntas. No obstante, las empresas de software en todo el mundo suelen olvidarse de los problemas "reales" como la forma de la pieza a maquinizar, la misma máquina, y la inercia relacionada con el proceso de maquinización.

A pesar de las restricciones físicas, las soluciones que las empresas de software ofrecieron en el mercado representaban un importante avance en las estrategias de mecanizado, y planteaban las siguientes preguntas: ¿Es lógico aplicar las mismas soluciones a las piezas que, según las exigencias del mercado, son muy diferentes en cuanto a la forma? ¿Es lógico aplicar estas mismas soluciones a una pieza de 100mm así como a una de 1.000mm? ¿Qué optimización puede ofrecer el software para esta variedad de formas? ¿Qué optimización puede proporcionar el software para superar la inercia de las máquinas cuando estas piezas se mecanizan?

En resumen, las empresas de software han presentado soluciones generales a problemas específicos relacionados con cada pieza. Nosotros sabemos que esta fórmula hoy no funciona.¡Hoy en día, el mecanizado en alta velocidad se encuentra en la misma fase que la fresadora de 3 ejes hace 15 años! Era una época en que teníamos que crear y cortar superficies para que la herramienta no colisionase con las superficies cercanas.

Hoy en día el mecanizado de alta velocidad requiere el mismo planteamiento. A los clientes se les exige que remodelen la pieza con el fin de sacar el máximo provecho de su software y superar la inercia de la máquina. En este contexto, "remodelar" se refiere a "crear nueva geometría, es decir, cambiar la geometría de manera que la trayectoria de herramienta sea lo más suave posible, independientemente de la forma o tamaño de la pieza a mecanizar.

Cimatron lo hace debido en gran medida a la funcionalidad del software Macsys. Imagine un proceso de mecanizado con operaciones de Desbaste, Preacabado y Acabado. Para conseguir trayectorias de herramienta suaves se debe "destruir" el modelo. Debemos cambiar el modelo de modo que la herramienta tenga una forma suave para cortar. No obstante, al destrozar el modelo de esta manera, juntar superficies, cortar superficies de nuevo, y finalmente crear nuevas superficies en el contexto de Macsys, podemos conservar el modelo original. Independientemente del modelo destrozado que se creó en el primer Macsys para una operación de Desbaste y simplemente debido al hecho de que tenemos el modelo original, podemos crear el segundo Macsys para Preacabar sin ninguna construcción geométrica. Este proceso requiere mano de obra adicional, pero funciona

Conclusión

Con el fin de proporcionar una solución fiable de mecanizado de alta velocidad, las empresas de software deben considerar varios aspectos, en especial, las nuevas estrategias que puede ofrecer el software con trayectorias de corte inteligentes. Además, se requiere más tiempo para la preparación de estas trayectorias. Se conoce que una máquina de mecanizado de alta velocidad con un índice de productividad suficiente requiere al menos dos personas para preparar un trabajo. Y finalmente... se requiere una integración total entre CAD y CAM, de forma que el binomio de geometría/trayectorias de corte pueda conseguir el nivel más alto de optimización y productividad