Maximice la producción de su máquina de 5 ejes: Consejos expertos sobre fijación, herramientas y preparación

Obtenga la guía de un maquinista experimentado sobre cómo aumentar la productividad de 5 ejes con la fijación, herramientas y preparación y simulación proactivas adecuadas.

Algunos talleres dan poca importancia a su fijación al comprar su primer centro de mecanizado de 5 ejes. Con toda la emoción que viene con un movimiento hacia el fresado simultáneo de 5 ejes, es un lugar fácil de pasar por alto, pero hacerlo podría significar perderse todo el rendimiento y producción que la nueva máquina tiene para ofrecer.

Sin el torno o fijador adecuado, por ejemplo, las preparaciones podrían ser más difíciles: Menos de la pieza será accesible, llevando a operaciones adicionales aguas abajo y problemas de calidad potenciales. La interferencia del portaherramientas puede convertirse en más una preocupación —y podría significar un choque muy costoso.

Tener el tipo correcto de torno o fijador también es cierto para una mesa basculante rotativa en un centro de mecanizado vertical de 3 ejes —o al usar una máquina de 5 ejes para trabajo básico de 3+2. De cualquier manera, la pieza debe elevarse lo suficiente para eliminar cualquier posibilidad de interferencia entre la mesa de la máquina y la carcasa del husillo o portaherramientas.

¿La solución? Guarde su torno de maquinista de 6 pulgadas a favor de fijación real de 5 ejes. Aquí hay una guía sobre cómo seleccionar correctamente un torno o fijador efectivo para sus necesidades de 5 ejes —y varios otros conocimientos clave en preparación, simulación y balanceo de portaherramientas.

Torno autocentrante vs. Torno de simple efecto: ¿Cuál es el adecuado para usted?

¿Necesita un torno de simple efecto, o uno que sea autocentrante? Como su nombre indica, este último centra la pieza dentro del torno y es útil al realizar una operación secundaria, donde el posicionamiento en relación con una característica existente es crítico. Sin embargo, si solo está realizando primeras operaciones en su máquina de 5 ejes y siempre terminará la pieza en otro lugar, cualquiera de los dos tornos funcionará perfectamente bien.

La necesidad de cortar (o comprar) colas de milano para sujeción

Muchos tornos de 5 ejes requieren que pre-mecanice el bloque de pieza cortando una cola de milano para sujeción y posiblemente una ranura o agujero en el extremo de localización del bloque, ambos mecanizados después. Esto probablemente significará aserrar los bloques sobredimensionados en ⅛ de pulgada o más y permitir tiempo extra para preparar los bloques, consideraciones importantes al cotizar el trabajo.

¿No quiere lidiar con colas de milano? Consulte con su proveedor de material, ya que algunos ahora ofrecen bloques con cola de milano para sus clientes de 5 ejes. Sí, pagará por este servicio, pero podría ser más rentable saltarse la preparación del bloque y enfocar su energía en lo que hace mejor: hacer piezas.

El valor de los tornos piramidales

Porque usualmente está cortando la parte superior y los lados de la pieza de trabajo (que es el punto principal del mecanizado de 5 ejes en primer lugar) a menudo está limitado a una sola pieza por ciclo. Dado que los tiempos de ciclo son típicamente más largos porque está haciendo más operaciones por manipulación de pieza, esto no es tan grande un problema como podría pensar inicialmente. Aún así, podría preferir cargar la máquina y volver un par de horas después.

Tiene suerte: Varios fabricantes de utillaje ofrecen tornos estilo pirámide que acomodan tres, cuatro o más piezas en un solo fijador.

Una gama completa de soluciones de fijación y opciones de "cambio rápido"

Tenga en cuenta que existen varias otras opciones de fijación, incluyendo la capacidad de: sujetar piezas internamente, usar bloques elevadores para mayor holgura, emplear mordazas serradas y escalonadas, usar tornos de doble cara o micro tornos, así como confiar en mecanismos de cambio rápido. La opción de cambio rápido es importante —si su taller no ha hecho el movimiento a posicionamiento de punto cero o estilo ball-lock, ahora podría ser el momento. Dada la inversión, querrá ayudar a minimizar y priorizar el tiempo de preparación para aprovechar al máximo su máquina de 5 ejes.

El valor de paquetes de auto-ajuste, anti-colisión y sondado

Hay mucho más en la historia de 5 ejes: El tipo de máquina y las opciones disponibles que apoyan el trabajo de 5 ejes requieren investigación cuidadosa. Algunos constructores proporcionan capacidades de "auto-ajuste", diseñadas para reducir errores geométricos, y funciones anti-colisión para eliminar la posibilidad de un mal día. Además, los paquetes de sondado son una gran ayuda para determinar sistemas de coordenadas de trabajo durante la preparación, algo que puede ser confuso para los nuevos en mecanizado de 5 ejes (y maquinistas experimentados).

Para los que aún buscan una máquina de 5 ejes, estén al tanto de las diversas configuraciones de máquina disponibles. Algunos constructores toman un enfoque de mesa basculante-rotativa para impulsar los ejes A y B, mientras que otros usan un mecanismo de cabezal giratorio. ¿Qué hay de horizontal vs. vertical? Los pros y contras de cada uno son igual de aplicables aquí. Y no olvidemos que un torno-fresadora de 5 ejes o máquina multitarea podría estar en su futuro, que es otro animal completamente. Sea cual sea el caso, asegúrese de asociarse con una empresa que entienda el mecanizado de 5 ejes y pueda ayudarle a sacar el máximo provecho de su inversión.

El valor de la simulación de máquina: Cómo CAD/CAM puede ayudar

¿Busca otras opciones de preparación? Hay otra forma de reducir el tiempo de preparación: software de simulación de trayectoria de herramienta. Existen varios paquetes excelentes, la mayoría de los cuales se integrarán limpiamente con su sistema CAM. Todos son una gran ayuda en cualquier máquina herramienta, pero especialmente en una con cinco (o más) ejes, donde los movimientos de la máquina son generalmente complejos y los despejes de herramienta a menudo desafiantes.

Simular la trayectoria de herramienta en la oficina CAD/CAM elimina sorpresas durante la preparación. Proporciona a los programadores la oportunidad de optimizar todo sobre la preparación, desde minimizar longitudes de herramienta hasta reducir movimientos desperdiciados, pasando por verificar interferencias o gouging. También deja saber a la gente de preparación qué esperar, haciéndolos más confiados en los resultados. Concedido, implementar tal sistema requiere algo de esfuerzo inicial modelando fijadores y portaherramientas, pero la mayoría de estos están disponibles para descarga. Simplemente, si no está simulando, está desperdiciando tiempo y creando riesgo.

No olvide el valor de los conjuntos de portaherramientas balanceados

Por último pero no menos importante está el portaherramientas. Al igual que el torno debe elevarse en la mayoría de configuraciones de 5 ejes, también las fresas y taladros deben hacerse llegar más lejos. Afortunadamente, no hay escasez de herramientas de largo alcance: El truco es invertir en las correctas y luego usarlas correctamente. ¿Cómo se hace eso? Puede empezar con el balanceo.

Puede que no esté girando sus herramientas a 20 000 rpm, así que quizás piense que los portaherramientas balanceados (o más propiamente, conjuntos de portaherramientas balanceados) son innecesarios. Eso sería incorrecto, especialmente cuando se trata de portaherramientas de largo alcance comunes en mecanizado de 5 ejes, donde cualquier runout o desbalance se magnifica exponencialmente.

Así que incluso si solo está corriendo a unos pocos miles de rpm, es una muy buena idea balancear. Y hágalo como un conjunto completo, con la herramienta de corte, portaherramientas y tuerca de retención (si aplica) incluidos. Mientras está en eso, lleve eso y los offsets de herramienta fuera de línea invirtiendo en un buen preajustador. Junto con su brillante nuevo centro de mecanizado de 5 ejes, pronto estará produciendo piezas como nunca antes.

¿Está sacando el máximo provecho de su máquina de 5 ejes? Comparta sus desafíos.