Máquinas de 5 ejes Matsuura permiten producción desatendida fiable

Desde su fundación en 2001 en Palestine, Illinois, la empresa de ingeniería aeroespacial y aviación Flying S se estableció con la intención de construir piezas de alta calidad. A medida que las piezas de 5 ejes que fabricaban se volvían más complicadas, quedó claro que se necesitaba mayor capacidad de máquina para lograr operación desatendida fiable.

"Muchos de nuestros accesorios espaciales requieren características de tolerancia ajustada", dice el ingeniero de fabricación Peter Bowman. "Nuestra falta de precisión posicional fiable y repetibilidad debido a crecimiento térmico u otras variables realmente afectó nuestros esfuerzos para hacer consistentemente una buena primera pieza, y las piezas subsiguientes".

Pero a medida que las demandas del taller crecían y las expectativas de su horario de un solo turno de larga data permanecían, Flying S comenzó a buscar nueva tecnología multi-eje. Matsuura captó la atención del taller, y experiencias positivas pasadas con su distribuidor local, Yamazen, dieron al taller confianza para comprar las máquinas Matsuura de 5 ejes MX-520 PC4 y MX-850 PC4.

Mejores piezas, menos esfuerzo

Estas máquinas resultaron rápidamente ser un buen ajuste para las necesidades de Flying S. Múltiples palés permitieron al taller operar desatendido con gran fiabilidad de proceso, el personal de planta ya estaba familiarizado con el control FANUC, las máquinas proporcionaban repetibilidad de 0,000039 pulgadas, y repetibilidad de cada eje rotativo A/C es ±2 arcosegundos, lo cual es importante para fabricación de piezas grandes.

Yamazen entrenó a los ingenieros del taller en CAMplete y funcionalidad de máquina, y sigue apoyando las nuevas máquinas Matsuura de Flying S por teléfono y email según necesidad.

Flying S ejecutó su bloque de prueba de precisión estándar, que incluye múltiples taladros de 5 ejes intersectados, en el MX-520 y quedó impresionado por la precisión casi perfecta de la pieza. "También nos impresionó el tiempo de actividad del husillo que pudimos lograr, y comenzamos a correr turnos de 24 horas dentro de la primera semana de instalación", dice Bowman.

Con las máquinas Matsuura logrando la primera pieza mucho más rápido y con mucho menos esfuerzo que en el pasado, el próximo reto del taller fue abordar un cuello de botella recién creado en el departamento de inspección. Flying S tuvo que expandir físicamente el tamaño de este departamento para acomodar la inspección final de piezas como resultado del volumen de piezas producidas por las máquinas Matsuura.

Productividad y calidad de piezas

Durante los primeros seis meses de operación, Flying S hizo 533 piezas en el MX-520 y 144 en el MX-850, corriendo un total de 5.187 horas con solo dos mecanicos. Esto es aproximadamente la misma producción que cuatro de sus otros centros de mecanizado de 5 ejes atendidos por tres a cuatro mecanicos en el mismo periodo. Para ilustrar la capacidad de los Matsuura para manejar producción de alta mezcla, bajo volumen con la planificación y ejecución correctas, Flying S destaca los logros del MX-520. Contabilizando 533 piezas con tamaño de lote promedio de siete, significa que 75 preparaciones fueron a primera pieza manteniendo 75% de tiempo de actividad del husillo.

Flying S también reportó que, en un periodo de siete meses, una máquina Matsuura produjo más horas de husillo que las otras máquinas de 5 ejes que poseían desde hacía cinco años.

En piezas más difíciles, una preparación típica de 5 ejes a primera pieza requeriría una pieza inicial para comprobar offsets, y luego una segunda pieza tendría un 50% de probabilidad de ser correcta. Las piezas subsiguientes tendrían un 80-90% de probabilidad de permanecer sin errores en el proceso. Este largo proceso consumía gran cantidad de horas-hombre y embotellaba recursos de inspección. Entre las máquinas Matsuura, Flying S hizo 677 piezas con tamaño de lote promedio de siete, lo que implica aproximadamente 100 preparaciones a primera pieza. En resumen, el taller ha logrado integridad de primera pieza sobre el 90% de las veces en el primer intento al mecanizar con los Matsuura. Desde la instalación, ni una sola pieza en ninguno de los Matsuura ha sido desechada por error relacionado con la máquina.

Impacto

Gran parte de lo que Flying S produce no puede mostrarse por cumplimiento ITAR, sin embargo, moldes y fijaciones para trabajo compuesto también se hacen a menudo en sus Matsuura.

Debido a falta de paletización, Flying S no podía usar las máquinas de 5 ejes de la competencia que poseía para preparaciones adicionales de otras piezas durante la inspección de la primera pieza. Además, todo el utillaje tenía que construirse y cargarse en esas máquinas desde cero cada vez.

Las máquinas Matsuura comúnmente tienen dos o tres primeras piezas diferentes inspeccionadas al mismo tiempo desde la misma máquina. Las máquinas tienen capacidad adicional de cambiador de herramientas, lo que funcionó bien con las bibliotecas de herramientas de Flying S. Flying S también hizo uso de sujeción de punto cero Lang, combinándola con la precisión de la función de localización de palé para hacer innecesario el sondaje de piezas.

El supervisor de taller Ben Parish tiene comentarios particularmente positivos sobre los Matsuura MX-520 PC4 y MX-850 PC4. Está complacido por "esencialmente no tener que preocuparse por precisión posicional, repetibilidad o consistencia de la máquina, eliminando varios de los riesgos más preocupantes de crear productos no conformes". También elogia la interfaz de control de Matsuura, notando que ofrece la opción de una interfaz FANUC tradicional para operadores con experiencia en esa interfaz y que la prefieren.

"CAMplete es una verdadera comodidad", añade Parish. "El software combinado de definición de máquina/postprocesador/verificación de código NC ayuda a eliminar aún más problemas potenciales y colisiones. También proporciona la capacidad de personalizar el post e incluir refinamiento de trayectoria de herramienta para mejorar calidad de corte mientras realmente aprieta la precisión de características y calidad de superficie".