5 consejos para seleccionar el rango de husillo óptimo

Independientemente de si está utilizando una fresadora CNC en la que el husillo gira la herramienta de corte o un torno CNC en el que el husillo gira la pieza de trabajo, las máquinas CNC más grandes tienen múltiples rangos de husillo. El rango inferior del husillo proporciona más potencia y el rango superior proporciona más velocidad. Es de vital importancia asegurarse de que el mecanizado se realice en el rango de velocidad del husillo adecuado para lograr una productividad óptima. Aquí hay cinco consejos para seleccionar el rango apropiado:

1) Conozca las características de potencia y velocidad de su husillo.

Los fabricantes de máquinas herramienta publican las características del husillo en sus manuales de operador. Allí encontrará las rpm más bajas y más altas para cada rango, junto con la potencia esperada en todo el rango de rpm.

Si nunca has estudiado estos importantes datos, es probable que tus tiempos de ciclo no estén optimizados. Peor aún, es posible que esté ejerciendo una presión indebida sobre el motor del eje de su máquina, o incluso deteniéndolo. Leer el manual y aprender sobre las características del husillo puede ayudarlo a optimizar la productividad de su máquina.

2) Sepa cuánto tiempo lleva cambiar los rangos de husillo.

Hay al menos dos tipos de sistemas de cambio de rango de husillo:aquellos con motores de accionamiento de husillo que incorporan múltiples devanados y aquellos con transmisiones mecánicas.

Los primeros cambian rangos electrónicamente al cambiar qué devanados de motor usan. Estos cambios son casi instantáneos.

Los sistemas con transmisiones mecánicas suelen ser de transmisión directa en su rango más alto y engranan la transmisión con rangos más bajos. El cambio de rango puede demorar varios segundos, especialmente si el eje debe detenerse durante el proceso.

3) Sepa cómo seleccionar el rango del husillo.

Con los CNC, los cambios de rango del husillo son algo transparentes porque la velocidad del husillo se especifica en rpm, la palabra S que especifica la velocidad también hace que la máquina seleccione el rango de husillo relacionado. Digamos que el rango bajo de una máquina va de 20 a 1500 rpm y el rango alto va de 1501 a 4000 rpm. Si tuviera que especificar una palabra S de S300, la máquina seleccionaría el rango bajo. Una palabra S de S2000 hace que la máquina seleccione el rango alto.

Un programador mal informado puede, sin darse cuenta, causar dos problemas.

Primero, el programa puede estar causando cambios de rango innecesarios de una herramienta a otra. Con las transmisiones mecánicas, esto aumentará el tiempo del ciclo, pero puede pasar desapercibido, ya que solo se manifiesta cuando algunas herramientas tardan más en cambiarse que otras. Ejecutar herramientas que requieran el mismo rango en secuencia reducirá el tiempo del ciclo.

En segundo lugar, el cálculo de rpm de la velocidad del husillo para una operación de desbaste potente puede colocar al husillo en el extremo inferior del rango alto del husillo, donde hay una potencia limitada. Esto ejercerá una tensión indebida en el sistema de accionamiento del husillo o hará que el motor del husillo se detenga. Un programador bien informado comprometerá la velocidad del husillo ligeramente hacia abajo, seleccionando la velocidad más alta en el rango bajo, donde hay suficiente potencia para realizar la operación de mecanizado.

Con los centros de torneado, el cambio de rango del husillo se realiza con códigos M, y los rangos más altos generalmente se superponen a los rangos más bajos. Para un centro de torneado con tres rangos de husillo, el rango bajo puede corresponder a M41 y funcionar de 30 a 1400 rpm, el rango medio puede corresponder a M42 y funcionar de 40 a 2800 rpm, y el rango alto puede corresponder a M43 y funcionar de 40 a 2800 rpm. 45-4500 rpm.

4) Sepa cómo la velocidad del eje puede afectar el tiempo del ciclo.

Este punto se aplica solo a centros de torneado y operaciones que utilizan una velocidad de superficie constante. Con una velocidad de superficie constante, el CNC seleccionará constantemente la velocidad en rpm según una velocidad especificada en pies de superficie o metros por minuto y el diámetro que se está mecanizando actualmente.

La velocidad del husillo es inversamente proporcional al tiempo cuando configura la velocidad de avance por revolución. Si puede duplicar la velocidad del husillo, el tiempo requerido para la operación de mecanizado relacionada se reducirá a la mitad.

Una regla general popular para la selección del rango del husillo es mecanizar en desbaste en el rango bajo y terminar en el rango alto. Si bien esta es una buena regla general para garantizar que el husillo tenga la potencia adecuada, no funciona tan bien considerando la velocidad.

Considere una pieza de trabajo de 1 pulgada de diámetro que debe tornearse en desbaste y acabado. La velocidad recomendada es de 500 sfm para la herramienta de desbaste. Incluso en el diámetro más grande (1 pulgada), esto da 1.910 rpm (3,82 veces 500 dividido por 1). Los diámetros más pequeños requerirán rpm aún más altas. Si el programador selecciona el rango bajo según la regla general, el husillo alcanzará un límite de 1400 rpm. La operación de desbaste terminará más rápido en un rango más alto, suponiendo que haya la potencia adecuada.

5) Sepa cuándo cambiar los rangos de husillo.

Este punto también se aplica solo a centros de torneado y operaciones de desbaste que requieren una velocidad superficial constante. Considere tornear en bruto un eje de 4 pulgadas de diámetro que tiene varios diámetros, el más pequeño de los cuales es de 1 pulgada. Digamos que la velocidad recomendada es 800 sfm. A 4 pulgadas, la velocidad requerida es de 764 rpm. El rango bajo proporcionará la potencia necesaria.

A medida que continúa el torneado en desbaste, los diámetros se reducen y las rpm aumentan. A 2,125 pulgadas, el mecanizado óptimo requiere más de 1400 rpm, pero el husillo alcanzará su punto máximo en el rango bajo a 1400 rpm, y cada pasada de desbaste sucesiva llevará más tiempo del debido. Sería más inteligente cambiar al rango medio en este punto, especialmente si el cambio de rango es instantáneo.