Conceptos básicos del alimentador de barras

Un alimentador de barras parece un dispositivo relativamente simple. El accesorio de automatización más común en nuestro mundo de torneado de alto volumen, proporciona una forma confiable de entregar material a la máquina herramienta durante períodos prolongados, evitando que el operador cargue continuamente piezas en bruto en un mandril.

En realidad, los alimentadores de barras tienen muchos matices de uno a otro para hacerlos más adecuados para ciertos entornos de taller. La longitud y la capacidad son solo el comienzo. También se deben considerar otros factores durante el proceso de compra.

Longitud y Capacidad

Visualmente, la diferencia más obvia en los alimentadores de barras es la longitud. Generalmente, los alimentadores de barras de tamaño completo son capaces de alimentar barras de 12 pies de largo (algunos son incluso más largos). Los cargadores cortos pueden manejar hasta 6 pies, mientras que los alimentadores de barras de longitud de husillo están diseñados para longitudes de 3 y 4 pies. Una consideración para determinar qué tipo comprar pueden ser las limitaciones de espacio en el piso, pero otros factores pueden ser lo suficientemente importantes como para influir en una tienda para encontrar los pies cuadrados necesarios.

Los alimentadores de barras de cargador tienen varias barras en reserva para ampliar el tiempo que una máquina puede funcionar sin supervisión.

Los alimentadores de barras de doce pies a menudo se consideran un requisito para los tornos suizos con cabezal deslizante. Los cargadores de longitud de husillo solo cargan barras tan largas como el husillo del torno. Claramente, el espacio que ocupan es mucho menor, pero el cliente debe cortar las barras en secciones de 2, 3 o 4 pies del largo del husillo del torno.

Otra ventaja del alimentador de barras de 12 pies es que produce menos remanentes (y generalmente más cortos). Con cada sección de barra cargada, un taller debe esperar un solo remanente, por lo que cortar la barra de 12 pies en tres o cuatro piezas dará como resultado tres o cuatro remanentes. Debido a que las máquinas suizas suelen ejecutar tiempos de ciclo cortos, el pie de página 12 tiene más sentido para extender la producción.

Para aprovechar al máximo la capacidad del alimentador de barras de 12 pies para permitir tiradas largas (a menudo de 8 horas o más), se debe usar el estilo revista, que tiene múltiples barras en reserva. Por el contrario, los alimentadores de barras de un solo tubo, que manejan exclusivamente barras de 12 pies, ocupan aún más espacio en el piso. Miden alrededor de 20 pies de largo porque no tienen el alimentador doble para el empujador corto en comparación con el empujador largo.

Los alimentadores de barra de doce pies a menudo se consideran un Requisito para tornos suizos de cabezal deslizante.

Pero cuando los diámetros de las barras alcanzan las 2 pulgadas, los alimentadores de barras con cargador de 12 pies empiezan a ser mucho más caros, según CNC Indexing &Feeding Technologies. La compañía ofrece cargadores de 12 pies de hasta 2 pulgadas de diámetro y cargadores cortos con diámetros máximos que van desde 2,5 pulgadas a 4 pulgadas.

Si bien la rectitud de la barra no es tan crítica en los cargadores cortos, es bastante importante en los pies de 12 pies. Si la barra no está recta, entonces vibrará en el alimentador de barras, hará ruido y afectará el acabado de la pieza. Las barras pueden funcionar con un poco de curvatura o descentramiento, pero demasiado provocará una vibración severa y afectará negativamente el acabado de la pieza. La rectitud a menudo depende del proveedor del material, pero una barra también se puede rectificar para lograr la rectitud. Si se va a ejecutar en una máquina suiza, casi siempre se rectifica para que tenga el tamaño y la rectitud necesarios para acomodar el buje guía.

Los alimentadores de barras de cargador juegan un papel importante en las operaciones de torneado sin luces. Según la empresa, un cliente que produce lavadoras complejas tiene como objetivo tiempos de ciclo de 10 segundos. Si el cliente estaba usando una sola barra de 12 pies, solo podría funcionar durante una hora y media. Al poder colocar 10 barras en el alimentador de barras del cargador, pueden funcionar fácilmente durante la noche. La pieza de aluminio es tolerante y las herramientas de diamante o PCB proporcionan una vida útil fiable. Además de tener suficiente material, los factores importantes para apagar las luces incluyen el tamaño y la complejidad de la pieza, así como la vida útil de la herramienta, dice la compañía. El alimentador de barras del cargador permitirá que la máquina funcione sin supervisión siempre que el proceso lo permita.

El diámetro de la barra afecta directamente la capacidad del alimentador de barras. Típico de la mayoría de los fabricantes de alimentadores de barras, la mayoría de los alimentadores de barras con cargador de 12 pies ofrecidos por CNC Indexing pueden contener alrededor de 23 barras con un diámetro de 3/8 de pulgada. En las operaciones suizas de cabezal deslizante, 38 mm suele ser el tamaño de diámetro más grande. En ese caso, estos alimentadores de barras contendrían unas siete barras.

Otra consideración posible para la capacidad de un alimentador de barras es el peso total del material que se carga. El peso total de siete barras de acero inoxidable 4140 de 1,5 pulgadas es considerable. Si bien los alimentadores de barras de CNC Indexing no tienen restricciones de peso, otros sí. Si el peso es limitado, la cantidad de barras que se pueden cargar puede ser limitada, lo que también afectaría el tiempo que la máquina puede funcionar sin supervisión.

Alimentando la barra

Otras características disponibles en los alimentadores de barras pueden afectar la precisión con la que la barra se alimenta a través de la máquina. Con un alimentador de barras accionado por servo, el control permite al operador especificar qué tan lejos se debe alimentar la barra a través del husillo, en función de lo que se necesita para la siguiente pieza. Un sistema neumático, por otro lado, utiliza aire para impulsar el empujador y empujar la barra hasta que se detiene en la torreta. Ambos estilos tienen sus ventajas, ya sea costo, precisión o velocidad.

Durante la operación, un empujador se retrae completamente hasta el final del alimentador, una nueva barra cae en el canal y el empujador introduce la barra según sea necesario. El canal evita que la barra vibre o se mueva hacia arriba y hacia abajo.

Los alimentadores de barras neumáticos generalmente son menos costosos, pero podrían generar más remanentes o desperdicios. Cuando se alimenta la barra, es posible que el tope no se coloque con precisión, lo que a veces permite que la barra se alimente hasta un cuarto de pulgada más de lo necesario. Este material se enfrentará, por lo que se perderá mucho material cada vez que se incremente la barra, además del remanente al final de la barra. Si bien las barras que se alimentan con un alimentador servoaccionado, que es más preciso, a menudo también se enfrentan, es solo una cantidad mínima. (Los alimentadores servoaccionados son más precisos y, por lo general, no necesitan una parada, lo que ahorra una posición de la herramienta). Por supuesto, el tipo de material que se utiliza es importante para determinar las ventajas de costos de cualquier manera, ya que cualquier pérdida en materiales exóticos como titanio o Inconel pueden sumarse rápidamente.

Cuando las personas compran un alimentador de barras corto, a veces asumen que pueden cortar sus barras de 12 pies por la mitad y ejecutar barras de 6 pies. Pero con estos alimentadores de barras cortas, están limitados por la longitud del cabezal. Cualquiera que sea la diferencia entre la longitud del cabezal y la longitud de la barra, será la longitud del remanente porque el alimentador de barras no puede empujar más allá del inicio del cabezal y no manipula la barra mientras gira en la máquina. .

Los cargadores de barras cortas son capaces de cargar husillos barra de material de longitud en el husillo del torno. Su tamaño más pequeño suele ser mejor para talleres con espacio de piso limitado.

En su lugar, la gente comprará barras de 12 pies y luego, según la longitud de su clavijero, en lugar de cortar una barra de 12 pies por la mitad y tener dos de 6 pies, podrían cortarla en cuatro barras de 3 pies o tres de 4. -barras de pie, lo que les da más piezas remanentes, pero les permite usar la mayor parte de la barra de 12 pies en lugar de tomarla y tener un remanente largo.

Con un alimentador de barras accionado por servo, el El control permite al operador especificar hasta dónde se debe alimentar la barra a través del husillo, en función de lo que se necesita para la siguiente pieza. Un sistema neumático, por otro lado, utiliza aire para impulsar el empujador y empujar la barra hasta que llega al tope de la torreta.

En muchos casos, el remanente no es necesariamente un desecho, ya que se puede usar en otra máquina colocándolo en un mandril como pieza en bruto para hacer una pieza. Pero en los talleres de producción que realizan grandes tiradas, colocar todas esas piezas sobrantes en un plato no es práctico, por lo que se convierten en desechos. Esta situación es típica en el mercado suizo, donde las longitudes remanentes comunes son de 2 a 6 pulgadas. Estos son casi siempre desechos debido a los cortos tiempos de ciclo.

Un buen ajuste

Dependiendo del diámetro de la barra de material y del husillo, se pueden usar revestimientos de husillo para compensar diferencias considerables. Los revestimientos están disponibles en diferentes diámetros para adaptarse a los diferentes tamaños de barras. Durante mucho tiempo, los revestimientos de los husillos se fabricaron con acero, que sería ruidoso con el material deformado. La vibración también provocaría el desgaste de los revestimientos. En los últimos 10 años o más, los revestimientos de poliuretano se han vuelto populares, lo que permite un funcionamiento más silencioso y modificaciones más sencillas de los revestimientos si es necesario para otras máquinas.

El revestimiento se instala en el husillo, sujetando bien la barra para ayudar a mantenerla recta y manteniendo la línea central del material alimentado en la línea central del mandril. De acuerdo con la indexación CNC, si se alimenta una barra de pulgada y media a través de un husillo de 3 pulgadas sin revestimiento, la gravedad haría que el material cayera hasta el fondo del husillo. A medida que pasa por el mandril, la línea central estaría desviada.

Una regla general para el diámetro del revestimiento del eje, dice la compañía, es que no debe ser más de 100 milésimas más grande que el tamaño del material. Con especificaciones positivas/negativas para el material, las barras pueden ser más grandes que el tamaño cotizado, por lo que el revestimiento debe poder adaptarse a esa diferencia. Si bien es necesario cierto rango dentro del revestimiento del husillo, debe ajustarse al material lo más cerca posible para evitar golpes en el material mientras gira.

Los diámetros más pequeños y la falta de rectitud de la barra provocarán una mayor tendencia a latigazos y, por lo tanto, aumentarán la importancia de un buen ajuste en la camisa del husillo. Si se instala un revestimiento de husillo de 3 pulgadas y luego un taller cambia a una barra de 2 pulgadas, no siempre es necesario cambiar a un revestimiento más pequeño, siempre que la barra esté bastante recta. Pero los revestimientos del eje deben coincidir más con el tamaño del material a medida que se hace más pequeño.

Mejorar la eficiencia

Minimizar la intervención del operador, incluso hasta el punto de apagar las luces, es la razón principal para usar alimentadores de barras. Pero las tiendas también deben considerar el costo del empleo, ya que el personal y el espacio de piso son los gastos más grandes que generalmente enfrenta una tienda. Entonces, al considerar cuánto espacio puede ocupar un alimentador de barras, el propietario de una tienda también debe pensar en cómo puede hacer que el proceso de producción sea más eficiente.

La gente a menudo piensa que para maximizar el uso de un alimentador de barras, necesitan procesar la misma pieza una y otra vez en una tanda de producción. CNC Indexing and Feeding Technologies dice que eso simplemente no es cierto. La mayoría de los talleres utilizan principalmente los mismos tipos de material y tamaños de piezas similares. Un taller puede procesar 500 piezas con un cargador de barras y, mientras se ejecuta ese trabajo, el operador puede estar supervisando otras dos máquinas. Cuando se completa el primer trabajo, el operador puede cargar rápidamente el programa para otra pieza de tamaño similar y hacer que la máquina vuelva a funcionar. Incluso si el tiempo del ciclo es de 3 minutos en un torno convencional, ¿realmente desea pagarle a un operador para que se quede allí y espere, luego abra la puerta, extraiga la pieza y coloque la siguiente pieza en bruto para cada pieza cuando un cargador de barras puede hacerlo? liberarlo para que sea más productivo haciendo funcionar otras máquinas al mismo tiempo? Incluso en lotes pequeños, los talleres siempre buscan ser más eficientes, tratando de aumentar el rendimiento con plazos de entrega más cortos.

Al igual que otras formas de automatización, los alimentadores de barras pueden marcar una gran diferencia en la eficiencia de un taller y en tasas de producción más altas. Es importante sopesar las ventajas de los diferentes modelos para determinar cuál es el más adecuado para cada situación, pero siempre que el espacio y el costo lo permitan, el alimentador de barras puede proporcionar el impulso adecuado para las operaciones de torneado.