Uso de sondas de escaneo en tornos tipo suizo: Beneficios y practicidad

Esta sonda de máquina escanea el contorno completo de la ranura de este componente a una velocidad de 2 metros por minuto para asegurar paralelismo de ranura de 2 micras. Créditos de foto: Blum-Novotest.

Varios talleres usan sondas de tacto en máquina para acelerar configuraciones o realizar medición en proceso de características mecanizadas para control de proceso. Se encuentran más comúnmente en centros de mecanizado verticales u horizontales que en tornos tipo suizo, una razón es que hay espacio limitado dentro de la zona de trabajo de un torno tipo suizo para acomodar tal dispositivo.

Estas sondas también están disponibles en dos versiones —tacto-disparo y escaneo. Una sonda de tacto-disparo localiza puntos discretos en una superficie de pieza, mientras que una sonda de escaneo puede recorrer una superficie completa recopilando miles de puntos por segundo para medir la forma de una característica, así como su tamaño y posición. Pero, ¿tiene sentido equipar un torno tipo suizo con una sonda y ocupar una o más posiciones de herramienta disponibles? Y, de ser así, ¿elegir una sonda de escaneo sobre un modelo de tacto-disparo para aprovechar la capacidad de capturar una mayor cantidad de datos de medición más rápido?

Un fabricante en Oberwolfach, Alemania, ofrece un caso que afirma ambas nociones.

Karlheinz Lehmann GmbH mecaniza piezas de precisión simétricas de rotación usando múltiples tornos CNC y fresadoras. Un ejemplo es un acoplamiento rápido complejo de acero para entrada de aire comprimido para Parker Hannifin GmbH. Este fue un proyecto desafiante dado el paralelismo requerido para las cuatro ranuras de la pieza. Los componentes clave son roscas, taladros y cuatro ranuras ligeramente cónicas, explica el CEO Timo Lehmann, pero dice que las ranuras son el "punto crucial de todo el diseño."

De hecho, el acoplamiento no funcionaría si se excediera la tolerancia de paralelismo de 2 micras para cada ranura. Cuando se ensambla, las ranuras ligeramente cónicas contienen bolas que no deben protruir demasiado, pero tampoco deben caer a través de la ranura. Con este diseño, los acoplamientos rápidos previenen el ruido de chasquido común al desacoplar y también permiten operación con una sola mano.

Tan desafiante como el proceso de mecanizado es la tarea de medir las ranuras. Usando un torno tipo suizo Marubeni Citizen-Cincom M32 con una sonda de tacto-escaneo Blum-Novotest TC76-Digilog, el taller verifica la precisión dimensional de la pieza en la máquina.

Blum-Novotest señala que la medición analógica con una sonda de tacto-disparo es efectiva para áreas o líneas. Sin embargo, si se usara tal sonda para esta aplicación de medición de ranuras, se tendría que medir un número muy grande de puntos en las ranuras para lograr una resolución adecuada. En su lugar, el TC76-Digilog escanea a través de la superficie de la ranura a una velocidad de medición de 2 metros por minuto, generando una cantidad extremadamente grande de valores (50.000 por segundo) en una fracción del tiempo de adquisición de datos analógicos de tacto-disparo.

Gracias al paralelismo preciso de la ranura, este acoplador rápido no tiene el ruido fuerte de chasquido común en tales dispositivos al desacoplar mientras permite operación con una sola mano.

Al inicio de una corrida de producción para esta aplicación de acoplamiento, una pieza de referencia se sujeta en la máquina, se escanea el contorno completo de la ranura correspondiente, y el perfil maestro se registra y guarda en el software de evaluación. Cada pieza mecanizada se mide y compara contra el perfil registrado. Cualquiera de las piezas que exceda la tolerancia se descarta. Usar medición en máquina de esta manera permite a Karlheinz Lehmann GmbH realizar inspección al 100%, mientras también detecta tendencias de error de mecanizado en una etapa temprana a través del software de evaluación de la sonda.

La sonda de escaneo puede posicionarse horizontal o verticalmente en la máquina, dependiendo de la tarea de medición.

Según Blum-Novotest, las fuerzas de escaneo aumentadas del TC76-Digilog lo hacen bien adecuado para aplicaciones desafiantes en tornos, así como en máquinas de fresado y rectificado. Ni el refrigerante ni los aceites viscosos afectan la confiabilidad de los datos de medición, dice la compañía, porque la mayor fuerza de escaneo permite a la sonda simplemente atravesar el refrigerante. La sonda escanea piezas sin dirección, y se dice que la precisión de medición se logra mediante la tecnología Shark360 de la compañía, que introduce un sistema de mecanismo de medición de engranaje facial para realizar sondeo descentrado.

Lehmann señala que la compañía estuvo cerca de tener que rechazar el pedido del acoplador rápido de Parker Hannifin hasta que implementó el proceso de sonda de escaneo en el torno tipo suizo. De hecho, ahora usa esta máquina para otros lotes de producción grandes que van de 10.000 a 30.000 piezas en materiales como aluminio, aceros inoxidables, aceros templados y aceros de libre mecanizado.