Gran ventaja de la multitarea

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Podría decirse que los equipos que pueden realizar tanto fresado como torneado son más valiosos para los talleres que mecanizan piezas de trabajo grandes que para los que producen piezas más pequeñas. Los talleres que utilizan máquinas multitarea para producir piezas de tamaño convencional se dan cuenta de los beneficios habituales de menos configuraciones, precisión mejorada de característica a característica y WIP reducido. Sin embargo, tener una máquina completa la mayoría, si no todas, las operaciones para piezas de trabajo realmente grandes también mitiga las tareas más abrumadoras involucradas en la ejecución de piezas masivas en varias máquinas.

Magna Machine, ubicada en Cincinnati, Ohio, es muy consciente de esos desafíos. El taller comenzó en 1947 como una instalación de reparación y mantenimiento de equipos industriales. Todavía realiza ese trabajo 66 años y una nueva instalación de 125,000 pies cuadrados más tarde. Pero a medida que Magna Machine ha evolucionado, se ha hecho un hueco en el procesamiento de piezas de trabajo que pesan hasta 90 toneladas para industrias como la del plástico, la minería, la energía, el acero, la química y las máquinas herramienta. Esa vasta experiencia en mecanizado a gran escala ha llevado al taller a reconocer el valor de las máquinas multitarea, al darse cuenta de que su potencial de producción se maximiza con piezas de gran tamaño.

Elliot Adams, vicepresidente de ventas y desarrollo comercial de Magna Machine, señala una variedad de razones por las que la multitarea es particularmente valiosa para el tipo de trabajo que realiza este taller. El más notable es el manejo reducido de piezas voluminosas en el taller que ya no necesitan transferirse a varias máquinas. Las configuraciones a menudo también son más fáciles, porque las piezas se pueden orientar de tal manera que la gravedad es más un amigo que un enemigo. (Esto también significa que la fijación es más robusta para resistir cortes más fuertes). Finalmente, los tiempos de entrega a los clientes se pueden acortar considerablemente. Las configuraciones para grandes piezas forjadas, fundidas y soldadas pueden tomar un turno completo o más en comparación con solo un par de horas para piezas de trabajo más convencionales.

Esta es la razón por la cual el presidente de la compañía, Scott Kramer, está invirtiendo significativamente en equipos multitarea. Pero como señala el Sr. Kramer, la compañía hermana de Magna Machine, el importador de máquinas herramienta United Precision Services (UPS), sin duda ha ayudado a facilitar el paso a la multitarea.

Antes del lanzamiento de UPS en 1999, Magna Machine se había convertido en un buen cliente de Union, un constructor alemán de grandes mandrinadoras y centros de mecanizado. Eventualmente, el taller permitió que Union trajera compradores potenciales de máquinas a las instalaciones para ver cómo funcionaba el equipo en un entorno de taller de trabajo real. El piso de producción de Magna Machine se duplicó efectivamente como el centro de tecnología de Union en EE. UU. Por lo tanto, el taller estableció a UPS como importador y proveedor de servicios y piezas de máquinas de Union para el mercado norteamericano. Desde entonces, UPS se ha expandido, agregando líneas de los fabricantes españoles de máquinas herramienta Bost, Ibarmia y Machine Tool Engineering (MTE). El Sr. Kramer dice que la estrecha relación que Magna Machine ha establecido con estos constructores ha permitido que el taller integre eficazmente la gama de plataformas multitarea que utiliza actualmente para su ventaja.

Multitarea en "Super Bay"

Magna Machine se mudó a su ubicación actual en Forest Park, un suburbio al norte de Cincinnati, en 1985. Desde entonces, ha ampliado sus instalaciones varias veces para albergar máquinas adicionales a gran escala. La adición más reciente es la "súper bahía" informalmente llamada, que fue diseñada específicamente para albergar un puñado de máquinas multitarea muy grandes. Terminada en enero de 2012, esta bahía cuenta con dos grúas de 40 toneladas que brindan 160 000 libras de capacidad de elevación cuando se combinan con un esparcidor. También tiene una puerta de 20 por 20 pies que el taller ya está considerando ampliar para acomodar mejor las piezas más grandes, como el componente de minería de 23 pies de diámetro que se muestra a la izquierda.

Actualmente hay tres plataformas multitarea diferentes en esta bahía:una fresadora horizontal con una mesa giratoria, un centro de torneado vertical con movimiento de mesa en el eje Y y un torneado/fresado horizontal con un cabezal en el eje B. Cada uno ofrece ventajas particulares según la aplicación, y tener una variedad de opciones de equipo es valioso porque el trabajo que fluye a través del taller cambia todo el tiempo. Además, le da a Magna Machine la opción de ejecutar algunas partes en más de un tipo de máquina.

La máquina multitarea más grande del taller es su mandrinadora horizontal Union PCR 160, instalada sobre una base rellena con 600 yardas de concreto. El área de trabajo XYZ de la máquina mide 590 por 236 por 59 pulgadas con vías hidrostáticas en cada uno de estos ejes. Además, proporciona un recorrido del husillo en el eje W de 27,5 pulgadas. La máquina de 80 caballos de fuerza es un modelo de piso, lo que significa que la columna se mueve durante las operaciones de fresado, no la pieza de trabajo. Hay varios cabezales reemplazables automáticamente disponibles para adaptarse a una variedad de operaciones, incluido el torneado.

Las operaciones de torneado, refrentado y mandrinado son posibles con la adición de una mesa giratoria Bost HT-120 instalada en un extremo del recorrido del eje X de la máquina. Esta configuración destaca la ventaja de la estrecha relación del taller con sus proveedores de máquinas herramienta a través de UPS. La personalización atípica de la máquina es posible combinando tecnología de las diferentes marcas que representa UPS.

La mesa giratoria tiene una capacidad de carga de 250 000 libras y puede realizar operaciones de torneado a velocidades de hasta 20 rpm. Un accesorio especial que Magna Machine desarrolló para la mesa de 157 por 157 pulgadas permite que la máquina gire diámetros de hasta 315 pulgadas. La parte minera de 23 pies de diámetro mencionada anteriormente es una excelente candidata para la producción en esta máquina. La fijación plana de esta pieza en la mesa giratoria no solo permite realizar operaciones de torneado, fresado, taladrado y mandrinado en una sola configuración, sino que esta orientación de la pieza también es mucho más segura que colocarla verticalmente contra las rodillas en la fresadora (aunque eso todavía es una opción). Con la mesa giratoria, esta pieza se puede mecanizar con una tolerancia de redondez del diámetro exterior de 0,001 pulgadas, cilindricidad de ±0,002 pulgadas y un acabado superficial de 32 Ra micropulgadas. Además, se pueden mecanizar con precisión orificios múltiples para casquillos alrededor de la circunferencia concéntrica al diámetro exterior con una precisión de 0,002 pulgadas, lo que sería difícil de lograr al realizar trabajos de torneado y mandrinado en un torno y una fresadora independientes.

Plataforma de giro vertical

El centro de torneado vertical multitarea de Magna Machine es un Bost VTL 60 CY. Esta máquina tiene una mesa giratoria de 137 caballos de fuerza y ​​puede tornear piezas de hasta 142 pulgadas de alto con diámetros de hasta 240 pulgadas. La mesa ofrece hasta 104 rpm para operaciones de torneado. Al igual que la Union PCR 160, la máquina tiene cabezales intercambiables automáticamente para permitir operaciones de torneado y fresado superior y lateral. Es una opción más eficaz para piezas que normalmente se tornearían en un torno vertical y luego se fresarían en una mandrinadora horizontal.

Una característica distintiva de esta máquina es el recorrido de la mesa en el eje Y, que es poco común para la mayoría de los tornos verticales con herramientas motorizadas. Los tornos verticales convencionales con herramientas motorizadas pueden realizar operaciones de fresado en la parte superior de las piezas a través de la rotación de la mesa. Sin embargo, el eje Y de la máquina Bost utilizado junto con un cabezal de fresado lateral también permite operaciones de fresado, incluido el contorneado, a lo largo de los lados de las piezas. El recorrido del eje Y le da a la máquina un espacio X-Y de 20 por 13 pies para dicho trabajo.

Plataforma giratoria horizontal

La tercera y más nueva máquina multitarea de Magna Machine es su torneado/fresado horizontal Bost T4F. La T4F puede realizar operaciones de torneado, fresado y mandrinado para piezas grandes, ofreciendo un giro de 80 pulgadas y una distancia de 354 pulgadas entre centros. Cuenta con un cabezal de eje B de 50 caballos de fuerza que se puede colocar en infinitas posiciones a lo largo de ±90 grados de rotación. Este cabezal es atendido por un cambiador automático de herramientas de 60 posiciones.

La T4F se diseñó originalmente para tornear y fresar cigüeñales a partir de material sólido. Al sincronizar el movimiento lineal del cabezal del eje B en X con el eje C del husillo principal, una herramienta de fresado puede seguir la rotación excéntrica de un pasador del cigüeñal sobre la línea central del husillo. Es posible una tolerancia de diámetro de ±0,0005 pulgadas en los pasadores. Magna Machine suele producir cigüeñales, pero también vio potencial en esta máquina para producir otras piezas, como tuberías y mandriles de expansión.

Aunque el cabezal del eje B se puede utilizar para trabajos de torneado, el torneado de desbaste se suele realizar con la hoja de "guillotina" de la máquina con interfaz de herramienta Capto C6. Esta hoja alta y robusta está diseñada para soportar las fuerzas de corte hacia abajo durante el torneado, lo que permite que la máquina realice cortes más pesados ​​para maximizar las tasas de eliminación de material.

Craig Lewis es el programador principal de esta y otras máquinas multitarea en el súper compartimiento. Aunque es esencialmente un tipo de "fresado" con 20 años de experiencia previa en un taller de herramientas y troqueles, el Sr. Lewis dice que la curva de aprendizaje para el T4F no fue pronunciada. En algunos aspectos, la máquina actúa más como una fresadora de cinco ejes que como un centro de torneado, señala. Sin embargo, ayudó que Bost enviara a uno de sus programadores al taller después de instalar la máquina para proporcionar cuatro meses de capacitación. Además, Sandvik, el principal fabricante de herramientas para esta máquina, también se presentó en el sitio para ofrecer clases de capacitación en torneado/fresado.

Para acelerar las configuraciones, se utiliza una sonda de activación por contacto Renishaw RMP 60 para localizar diámetros, caras, etc. El Sr. Lewis estima que las configuraciones se pueden realizar un 50 por ciento más rápido usando la sonda, especialmente para trabajos complejos. En algunos casos, la sonda se utiliza para la inspección durante el proceso, aunque el taller utiliza principalmente un rastreador láser Faro Vantage para medir piezas grandes en el taller.

Nueva llegada

La próxima máquina multitarea que se instalará en la súper bahía será una torno/fresadora vertical Ibarmia THC-1600 5x. Esta máquina ofrece un giro de 98 pulgadas y puede realizar un fresado de cinco ejes en un área de trabajo de 59 por 79 pulgadas. Puede cambiar automáticamente tanto las herramientas de fresado como las de torneado y tiene una característica especial de "bloqueo" en su cabeza para permitir operaciones de torneado pesado. Aunque el mercado europeo conoce esta plataforma de máquinas multitarea, esta es la primera de este tipo de Ibarmia que se instala en Estados Unidos. Le dará a Magna Machine una opción de producción más a medida que el taller continúa adoptando equipos multitarea a gran escala, y se vuelve más receptivo y valioso para sus clientes en el camino.