Torneado Continuo en Torno-Fresas

Una clara atracción de la plataforma de torneado y fresado es la posibilidad de mecanizar piezas de trabajo por completo en una sola configuración. Los avances en el software CAM ahora permiten que las máquinas de torneado y fresado equipadas con un cabezal de fresado de eje B realicen el torneado de acabado de los perfiles interiores y exteriores de la pieza de trabajo con una sola herramienta de corte. Este nuevo ciclo de acabado de torno puede cortar de forma continua perfiles interiores y exteriores en un solo paso con una sola herramienta, lo que elimina la necesidad de utilizar una serie de herramientas de torneado con diferentes geometrías.

El ciclo de contorneado del eje B fue desarrollado por DP Technology (Camarillo, California) y está disponible en el paquete CAM Esprit 2008 de la empresa. El ciclo adopta un enfoque eficiente mediante la rotación continua del eje B a medida que la herramienta de corte sigue el contorno, lo que permite que la herramienta alcance áreas que de otro modo serían inaccesibles debido a la geometría de la herramienta. El uso de este nuevo ciclo de mecanizado reduce la cantidad de herramientas de corte requeridas, la cantidad de cambios de herramienta y el tiempo de programación, al mismo tiempo que brinda un acabado superficial suave y continuo. En última instancia, los posibles resultados son ahorros de tiempo y dinero para los talleres mecánicos.

Siguiendo el contorno

En junio de 2007, se realizó con éxito un corte de prueba de contorneado del eje B en el centro técnico de Mori Seiki en Los Ángeles, California, en una máquina torno-fresadora NT3150. Las coordenadas en el código NC se generaron para el centro de la punta de la herramienta utilizando la función de rotación del punto central de la herramienta (RTCP) del control Fanuc de la máquina. La función RTCP, que debe utilizarse para el ciclo de contorneado, hace que la herramienta gire sobre su punto de control en lugar de girar sobre el punto de pivote del eje B.

El ciclo de contorneado del eje B se basa en el ciclo de contorneado SolidTurn de Esprit. La principal diferencia es que la tecnología del eje B ofrece un control total sobre la elección de las estrategias de rotación del eje B y los límites de ángulo del eje B permitidos.

Los usuarios pueden adoptar dos estrategias para administrar la orientación de la herramienta a lo largo de la operación de torneado. El primero es mantener un ángulo de avance constante entre la herramienta y la superficie de la pieza de trabajo. Así, la herramienta mantiene el ángulo de ataque inicial en relación con el perfil que se está cortando. Este ángulo de avance inicial es una función de la orientación original de la herramienta en el cabezal del eje B y la orientación del primer elemento en el perfil. A medida que cambia la pendiente del perfil, el cabezal del eje B inclina la herramienta en consecuencia para mantener el mismo ángulo de avance en relación con la superficie de la pieza de trabajo. La inclinación total de la herramienta está limitada por un rango de ángulos de avance definido por el usuario, además de la capacidad de detección automática de colisiones entre piezas y herramientas del software. Esta estrategia produce las mejores condiciones de corte al mantener el ángulo óptimo entre la herramienta y la superficie que se está cortando. Sin embargo, requiere un movimiento casi constante en el eje B, lo que puede generar un movimiento de sobrecarrera.

La segunda estrategia de rotación del eje B es minimizar la rotación de la herramienta al inclinarla solo cuando sea necesario. Esta estrategia mantiene la orientación inicial de la herramienta hasta que la herramienta alcanza una superficie que no se puede cortar con la herramienta en su orientación actual. Solo entonces la herramienta se inclina tanto como sea necesario para cortar la superficie dentro de los límites de ángulo del eje B definidos por el usuario. Esta estrategia, utilizada en el corte de prueba mencionado anteriormente, limita la rotación del eje B a áreas que no se pueden cortar con un ángulo de herramienta tradicional.

Ambas estrategias se verifican fácilmente y los usuarios pueden mostrar los vectores del eje de la herramienta en la pantalla para determinar la mejor estrategia para una geometría de pieza determinada. El usuario tiene control total sobre el rango de rotación del eje B durante todo el corte. Una forma de limitar el ángulo de la herramienta es limitar la rotación total permitida del eje B aplicando ángulos mínimos y máximos del eje B definidos por el usuario. Alternativamente, para un control aún más estricto, los ángulos de avance mínimo y máximo definidos por el usuario definen el rango permitido del ángulo de avance local de la herramienta.

Prevención de colisiones

La detección de colisión integrada evita una colisión entre la pieza y la herramienta cuando se calcula la trayectoria de la herramienta. En lugar de confiar únicamente en la geometría de la herramienta definida, la detección de colisiones utiliza una silueta de la herramienta que el usuario puede modificar. La forma de la silueta de la herramienta depende de la geometría real de la herramienta y de los valores de separación definidos por el usuario para la parte delantera y trasera de la herramienta. Se puede agregar espacio adicional alrededor de la herramienta para evitar la posibilidad de que la herramienta agujeree el material al cortar perfiles que tienen un ángulo similar al de la parte delantera o trasera de la herramienta.

Los programadores ya no necesitan crear varios programas usando métodos tradicionales. En cambio, una sola operación de contorneado del eje B terminará un perfil completo sin detenerse para cambiar la herramienta. La eliminación de los cambios de herramienta ahorra preciosos segundos en el tiempo total del ciclo y también elimina la posibilidad de marcas testigo donde termina una herramienta y comienza otra.

Sobre el autor: Ann Mazakas es gerente de comunicaciones técnicas en DP Technology.