Busch Precision se expande al mecanizado de componentes a gran escala

La dirección de Busch Precision (Milwaukee, Wisconsin) quería aprovechar sus primeros 90 años de respuesta a necesidades individuales de mecanizado de precisión —especialmente para máquinas herramienta y otros equipos pesados— para incluir los componentes más grandes y complejos necesarios para equipos de construcción, maquinaria agrícola, válvulas, generación de energía y el creciente número actual de otros productos grandes.

Había desafíos en hacer esto, incluyendo reemplazar la creencia largamente sostenida de la empresa de que el CNC de máquinas herramienta era demasiado complejo, demasiado caro y demasiado inflexible para las series pequeñas de la empresa, con el reconocimiento de que el CNC de nueva generación puede involucrar programación más fácil y operación simplificada; y encontrar máquinas herramienta capaces de procesar piezas grandes con las mismas precisiones que tenía para el mecanizado personalizado de precisión de piezas de menor tamaño.

Busch Precision pensó que podría abordar estos problemas. "En nuestros años de evaluar equipos para clientes, obviamente tenemos muchas oportunidades de 'entrar' en todo tipo de máquinas herramienta construidas por empresas de todo el mundo", dice George Grove, presidente. Como resultado, añade, su gente sabe cuánta fuerza y rigidez está construida en las diferentes máquinas originalmente, y qué máquinas pueden absorber cargas de viruta pesadas sin perder precisión en piezas grandes y complejas.

Así, mientras Busch Precision desarrollaba su nueva estrategia para operaciones de mecanizado automatizado a mayor escala, se centró en dos necesidades: máquinas CNC simples de programar y operar, pero que proporcionaran la versatilidad necesaria por un centro de servicios de mecanizado subcontratado; y máquinas herramienta con la rigidez y fuerza para producir piezas grandes con precisión precisa y uniforme bajo las fuerzas de corte continuas experimentadas con operación automática.

Para hacer esto, la empresa decidió añadir un VTL con mesa de 84 pulgadas de diámetro, giro máximo de 96 pulgadas, altura máxima bajo el travesaño de 84 pulgadas, motor de accionamiento de mesa de 75 hp y capacidad de carga de mesa de 125 toneladas a 200 rpm máximo de Giddings & Lewis (Fond du Lac, Wisconsin). También se añadió un centro de producción horizontal tipo mesa G & L G50-T, que tiene una mesa de 6 pies por 14 pies, eje X de 168 pulgadas, eje Y de 115 pulgadas, eje W de 72 pulgadas y 36 pulgadas de recorrido del husillo en el eje Z. Pronto se instalará un VTL aún mayor con diámetro de mesa de 138 pulgadas, giro máximo de 180 pulgadas y altura máxima bajo el travesaño de 96 pulgadas y motor de accionamiento de mesa de 73,5 hp. La capacidad de carga de mesa de este VTL es 250 toneladas a 126 rpm máximo. Las tres máquinas operan automáticamente con un control numérico computarizado G & L NumeriPath 8000.

"Estas combinaciones de tamaño de máquina, fuerza y operación automática nos están ayudando a ganar nuevo negocio que ni siquiera podíamos considerar en el pasado", dice el gerente de servicios al cliente de Busch Precision, Mike Mallwitz. "En otros casos, las nuevas tecnologías nos permiten entregar piezas grandes mecanizadas de precisión a nuestros clientes mucho más rápido que nunca".

Típico de lo último es el impulsor de bomba gigante. El tiempo total de torneado para remover más de 400 libras de virutas de esta pieza de acero fundido se ha reducido más del 30 por ciento. Las operaciones de desbaste se realizan a 475 sfm constantes, a una tolerancia de ±0,002 pulgadas.

Cuando la empresa quiso encontrar máquinas herramienta capaces de expandir sus capacidades de mecanizado de precisión a piezas grandes, buscó una máquina con la rigidez estructural que sabía que se necesitaría.

Citando VTLs como ejemplo, el Sr. Mallwitz dice: "Por nuestros años de experiencia fabricando piezas de máquinas herramienta, además de reparar y reconstruir máquinas herramienta, no sentimos que un VTL fabricado a partir de miembros de máquina separados pueda proporcionar la rigidez que necesitamos". Explica que la integridad estructural total es especialmente crítica para mantener precisiones precisas bajo las cargas de viruta más pesadas y a las tasas de producción más altas del mecanizado CNC en piezas grandes.

La profundidad de fuerza y rigidez de máquina que el Sr. Grove y el Sr. Mallwitz identifican como su primer fundamento está encarnada en la estructura de ambos nuevos VTLs. Una fundición Meehanite forma la base de columna de una pieza con cuenco circular integral. Además, el nerviado radial forma una configuración en A que proporciona una base fuerte para el conjunto de cojinete de mesa; transmisión de accionamiento de mesa y columnas verticales de doble triángulo.

Ampliamente soportado por las columnas dobles, un travesaño masivo y cabezal de carril permiten recorrido completo del ariete izquierda y derecha del centro. El ajuste de altura del travesaño es infinitamente variable, usando elevación y sujeción motorizada a las guías de columna con 80.000 libras de fuerza. La posición del travesaño en el VTL de 180 pulgadas de Busch Precision también es programable e incluye nivelación automática del carril.

Para maximizar el uso de la rigidez y resistencia a la torsión de esta estructura de máquina, el VTL de 96 pulgadas tiene un ariete de cabeza de carril de acero forjado de casi 8 pulgadas cuadradas que recorre hasta 4 1/2 pies. El VTL de 180 pulgadas tiene un ariete mayor de 10 1/2 pulgadas cuadradas con casi 6 pies de recorrido máximo del ariete.

Ambos VTLs de Busch Precision también incluyen un cambiador de herramientas automático montado en carril, matriz de 12 para el VTL de 96 pulgadas y 20 para el de 180 pulgadas. Los altos volúmenes de viruta que estas máquinas CNC remueven continuamente de piezas grandes se manejan con una combinación de sistema de refrigerante por inundación, escudo de viruta de doble puerta más transportador y elevador de viruta automático posicionado en una zanja bajo la máquina.

Con el CNC NumeriPath 8000 diseñado específicamente para aplicaciones de máquinas herramienta, Busch Precision usa los comandos Tipo II para subrutinas, sondeo y otra programación. Cada una de sus estaciones de operador NumeriPath también tiene una computadora personal integrada. "Porque el CNC NumeriPath es más sofisticado, algunos piensan que es un control más complejo", señala el gerente de producción Peter Gies. "En realidad, una vez que entiendes cómo funciona NumeriPath y qué puede hacer el software de Giddings & Lewis, te das cuenta de que es realmente simple y amigable en todo momento. Esencialmente, es la forma en que el CNC NumeriPath entiende la información del programa que pones en él".

Junto con sus capacidades avanzadas de CNC y programación, Busch Precision usa sondeo de punta de herramienta que verifica automáticamente longitud y radio de herramienta, y permite restablecer compensaciones de herramienta automáticamente. Las tres máquinas de la empresa también usan el sistema de medición en proceso NumeriProbe de Giddings & Lewis para inspeccionar automáticamente la ubicación de la pieza y ajustar compensaciones de longitud de herramienta basadas en una dimensión de pieza sondeada. Como resultado, el tiempo previamente requerido para pasos de "cortar y probar" ha sido eliminado.

Además, el VTL de 180 pulgadas de Busch Precision y su centro de producción horizontal cada uno incluyen un sistema de monitorización de vida de herramienta que usa software de Giddings & Lewis para monitorizar automáticamente el tiempo preprogramado para el uso efectivo de cada herramienta. Cuando la vida preestablecida de la herramienta ha expirado, la herramienta puede ser reemplazada automáticamente por otra del mismo tipo, o se puede tomar otra acción.