7 Principios Esenciales para Rendimiento Óptimo en Mecanizado

La demanda actual de productos de calidad a menor coste nos obliga a examinar más de cerca nuestras operaciones de manufactura. Optimizar nuestro proceso no es solo una buena meta, es requisito para nuestro futuro. El mecanizado optimizado no se logra siguiendo parámetros fijos, sino principios. Estos se denominan «Los Siete Requisitos para el Mecanizado Optimizado». Todos son necesarios para lograr y mantener condiciones optimizadas. También sirven para evaluar operaciones actuales y revisar operaciones optimizadas asegurando éxito continuo.

Cada uno de estos requisitos es necesario para el éxito de cualquier aplicación de mecanizado optimizado.

1. UTILLAJE DE CALIDAD

Requisitos para una herramienta de calidad:

• Precio razonable. Lo más caro no es necesariamente lo de mayor calidad.
• Consistencia del producto. El mecanizado optimizado requiere herramienta consistente.
• Servicio del producto. La mejor herramienta no vale nada si el fabricante no le respalda.
• Utillaje especialmente diseñado. Herramientas especiales para la aplicación pueden multiplicar productividad y reducir coste por pieza.

2. CONDICIÓN ADECUADA DE MÁQUINA

El éxito de cualquier operación depende de mantenimiento correcto y adecuar capacidades de la máquina a la operación.

• Mantenga la máquina a especificaciones originales. Determine sus capacidades.
  • Establezca programa de mantenimiento y cúmplalo regularmente.
  • Si falla, repárelo bien, a la primera.
  • Mejor: repárelo antes de que falle.
• Adapte la máquina a requisitos operativos. Use sus mejores características.
  • Máquinas rígidas para operaciones de mecanizado pesado.
  • Máquinas rápidas para igualar múltiples operaciones ligeras.
  • Asegúrese que la máquina tiene capacidades físicas para el trabajo (ej. CV).

3. SIMPLICIDAD DE OPERACIÓN

No hay sustituto para la simplicidad. Solo facilita la optimización.

• Simplifique la puesta a punto (setup). El mecanizado optimizado incluye tiempo de setup.
  • Estandarice setup o procedimientos.
  • Asegúrese que setup cumple requisitos (ej. rigidez).
• Use sentido común y simplicidad para organizar secuencia de operaciones. Cree mejor flujo.
  • No dé vueltas innecesarias por el taller.
  • Consistencia de producto se mantiene mejor con operaciones simplificadas.
  • Divida operaciones múltiples si es necesario. También puede mejorar rendimiento.
• No sacrifique ninguno de los otros requisitos. Perderá más de lo que gane.

4. RIGIDEZ

Vida de herramienta, tiempos de ciclo y rendimiento de producto no pueden optimizarse sin rigidez.

• Rigidez de máquina (evalúe capacidad)
  • Asegúrese que la máquina tiene rigidez adecuada para la operación.
  • Antirretroceso (anti-backlash) requerido en avances de ejes para fresado en trepado (climb milling). (mejor vida de herramienta)
• Rigidez de pieza y setup (evalúe mejor configuración)
  • Evalue configuración y orientación de mecanizado de la pieza.
  • Diseñe setup para máxima rigidez. Reduzca número de operaciones si es necesario.
• Rigidez del sistema de utillaje (evalúe para máxima rigidez)
  • Use el mayor diámetro y menor longitud de herramienta posible.
  • Use sistema de sujeción diseñado para rigidez y menor voladizo permitido.

5. RELACIÓN VELOCIDAD-AVANCE ADECUADA

Las tasas de arranque de metal no pueden optimizarse si no se logra la relación velocidad-avance correcta.

Relaciones Velocidad-Avance:

• Relación demasiado separada (mala vida de herramienta)
  • Velocidad muy alta y avance muy bajo causa calor friccional alto y desgaste rápido de filo.
  • Ajuste bajando velocidad primero; subir avance puede romper herramienta si velocidad sigue muy alta y desproporcionada.
• Relación demasiado junta (fallo catastrófico)
  • Avance demasiado pesado para estructura de herramienta causa rotura, pudiendo dañar pieza y sistema de sujeción.
  • Ajuste bajando avance primero, por si velocidad también es muy alta.
• Determinando relación adecuada (trabaje con la aplicación)
  • Comience con velocidad moderada para la aplicación. No puede trabajar con relación si velocidad es demasiado alta en primera pasada.
  • Inicie con avance medio y suba hasta que condiciones indiquen relación demasiado junta (chatter), entonces reduzca avance 10-20 %. (establece avance óptimo)
  • Aumente velocidad y avance proporcionalmente 10-20 % cada vez, hasta que condiciones indiquen límite superior (chatter, mal acabado, vibraciones excesivas).
  • Reduzca velocidad y avance proporcionalmente 20 %. (tasas optimizadas con factor de seguridad)

6. FLUIDO DE CORTE ADECUADO

• En seco (Running dry)
  • Causa vida de herramienta muy pobre.
  • Nunca trabaje en seco, salvo por seguridad.
  • Si debe, mantenga velocidad baja (pero no demasiado) y avance alto. Mantiene calor friccional bajo y calor en formación de viruta.
• Refrigerante base agua
  • Para aplicaciones que generan calor, el agua absorbe calor mejor que aceite.
  • Use en aplicaciones con cargas de viruta ligeras (ej. fresas de acabado). Avances ligeros transfieren más calor a la herramienta.
  • Sistemas de inundación (flood) son mucho más eficientes que niebla (mist). Sistemas de niebla deben posicionarse precisamente.
• Refrigerante base aceite
  • Para avances pesados, el aceite no absorbe calor bien.
  • Use en aplicaciones de avance pesado, ej. fresas de desbaste, donde cargas de viruta son altas. Virutas gruesas absorben mejor calor pero necesitan más lubricante.
  • Sistemas de alta presión refrigerados funcionan mejor que inundación. Solo si máquina está cerrada y tiene extracción de niebla.
• Lubricante vegetal natural
  • Solo para aplicaciones de avance pesado, no es refrigerante.
  • Puede reemplazar refrigerante base aceite en esas aplicaciones. Lubricidad típicamente 3x la de refrigerante base aceite, y biodegradable.
  • Sistema de niebla suele bastar; de lo contrario muy caro.

7. FORMACIÓN DEL OPERADOR

La formación del operador es esencial para lograr y mantener aplicaciones de máquina optimizadas.

• El operador debe ser parte directa del intento de optimización para que tenga éxito. Él/ella es quien debe mantenerlo de ahora en adelante.
  • Aproveche la experiencia del operador. Nadie conoce su máquina mejor.
  • Tome consejo del operador sobre capacidad de máquina y mantenimiento requerido. Ayudará mucho en fases iniciales.
  • Si se apropian, la cuidarán. La mantendrán funcionando cuando usted no esté.
• El operador debe conocer diferencias entre lo que ha hecho años y una aplicación optimizada, y cómo reacciona a cambios. Condiciones a velocidades y avances elevados reaccionan distinto que en rangos bajos.
  • Deben saber claramente cómo funciona y reacciona la operación (sonido y tacto).
  • También deben saber ajustar correctamente si algo cambia. Nada es 100 % igual siempre.
• Debe entrenarles, y a usted mismo, para trabajar juntos hacia esta meta común.
  • Si no pueden trabajar juntos y confiar, la operación fallará seguro, y todos pierden.
  • Errar es humano, crezca de sus errores.
  • Falta de formación adecuada —o ninguna— es antieconómica y mal negocio.

Publicado anteriormente en el sitio web de Niagara Cutter.