Torneado continuo eficiente con centros torneado-fresado avanzados

Una clara atracción de la plataforma torneado-fresado es la posibilidad de mecanizar completamente piezas en una sola sujeción. Los avances en software CAM ahora permiten que máquinas torneado-fresado equipadas con cabezal de fresado eje B realicen torneado de acabado de perfiles interiores y exteriores de piezas usando una sola herramienta de corte. Este nuevo ciclo de acabado de torno puede cortar continuamente a lo largo de perfiles interiores y exteriores en un solo paso con una sola herramienta, eliminando la necesidad de usar una serie de herramientas de torneado con diferentes geometrías.

El ciclo de contorneado 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 al rotar continuamente el eje B mientras la herramienta de corte sigue el contorno, permitiendo 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 el número de herramientas de corte requeridas, el número de cambios de herramienta y el tiempo de programación, mientras entrega un acabado superficial suave y sin escalones. En última instancia, los posibles resultados son ahorro de tiempo y dinero para talleres de mecanizado.

Siguiendo el contorno

En junio de 2007, se realizó una prueba de corte de contorneado eje B exitosa en el centro técnico de Mori Seiki en Los Ángeles, California, en una máquina torneado-fresado NT3150. Las coordenadas en el código NC se emitieron para el centro de la punta de la herramienta usando la función de punto de control de rotación de herramienta (RTCP) del control Fanuc de la máquina. La función RTCP, que debe usarse para el ciclo de contorneado, hace que la herramienta rote sobre su punto de control en lugar de rotar sobre el punto de pivote del eje B.

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

Los usuarios pueden adoptar dos estrategias para gestionar la orientación de la herramienta durante la operación de torneado. La primera es mantener un ángulo de ataque constante entre la herramienta y la superficie de la pieza. Así, la herramienta mantiene el ángulo de ataque inicial en relación al perfil que se está cortando. Este ángulo de ataque inicial es función de la orientación original de la herramienta en el cabezal eje B y la orientación del primer elemento del perfil. A medida que cambia la pendiente del perfil, el cabezal eje B inclina la herramienta en consecuencia para mantener el mismo ángulo de ataque relativo a la superficie de la pieza. La inclinación total de la herramienta está limitada por un rango de ángulos de ataque definido por el usuario además de la capacidad automática de detección de colisión pieza/herramienta del software. Esta estrategia produce las mejores condiciones de corte manteniendo el ángulo óptimo entre la herramienta y la superficie cortada. Sin embargo, requiere movimiento casi constante en el eje B, lo que puede generar movimiento de sobre-recorrido.

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

Ambas estrategias son fácilmente verificables y los usuarios pueden mostrar vectores de eje de herramienta en pantalla para determinar la mejor estrategia para una geometría de pieza dada. 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, ángulos de ataque mínimos y máximos definidos por el usuario definen el rango permitido del ángulo de ataque local de la herramienta.

Prevención de colisiones

La detección de colisiones integrada previene una colisión entre la pieza y la herramienta cuando se calcula la trayectoria de la herramienta. En lugar de basarse únicamente en la geometría de herramienta definida, la detección de colisiones usa una silueta de la herramienta que puede ser modificada por el usuario. La forma de la silueta de la herramienta depende de la geometría real de la herramienta y valores de holgura definidos por el usuario para el frente y reverso de la herramienta. Holgura extra puede añadirse alrededor de la herramienta para evitar la posibilidad de que la herramienta marque el material al cortar perfiles que tienen un ángulo similar al frente o reverso de la herramienta.

Los programadores ya no necesitan crear varios programas usando métodos tradicionales. En su lugar, una sola operación de contorneado eje B acabará un perfil completo sin parar para cambios de herramienta. Eliminar cambios de herramienta ahorra preciosos segundos en el tiempo de ciclo total y también elimina la posibilidad de marcas de testigo donde una herramienta termina y otra comienza.

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