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Un nuevo horizonte en el tronzado

Tecnología 2017-08-17 Turkka Kulmala Borgs

El reto: las hojas de tronzado convencionales experimentan importantes cargas generadoras de vibración en su sección más débil. La solución: un nuevo diseño de la herramienta desplaza la carga resultante hasta la sección más resistente y reduce drásticamente la desviación y el ruido.

​En las máquinas-herramienta convencionales tipo torno, la capacidad de movimiento de alimentación en el plano XZ plantea una limitación inherente. En una operación de tronzado, esta situación orienta inevitablemente el vector resultante de las fuerzas de corte hacia la sección transversal de la herramienta, lo que se traduce en unas cargas elevadas y en un mayor riesgo de deformación. El diseño tradicional de las hojas de tronzado compensa este fenómeno con una altura importante en relación con la anchura.

Los ingenieros de Sandvik Coromant cuentan ahora con una solución que aprovecha la capacidad de alimentación de las herramientas modernas en la dirección Y. El nuevo sistema sitúa la cara superior de la plaquita en paralelo al extremo de la hoja, como si se aplicara una rotación de 90° en sentido antihorario al alojamiento de la plaquita. De este modo, la nueva hoja penetra en la pieza principalmente con su extremo frontal, con lo que consigue alinear el vector resultante de las fuerzas de corte con el eje longitudinal de la hoja. Los análisis de FEM confirman que este procedimiento elimina las tensiones peligrosas típicas de las hojas convencionales y multiplica por seis la rigidez de la hoja en comparación con los diseños estándar. Expresado en otros términos, el nivel de deformaciones observado equivale a una sexta parte de las deformaciones generadas por las hojas convencionales.

En el plano aplicado, el nuevo método de tronzado por el eje Y es sorprendentemente sencillo. De forma parecida a las hojas convencionales, el filo se posiciona lo más cerca posible de la línea central de la pieza, un paso que se realiza automáticamente durante la medición de la longitud de la herramienta, que es una acción obligatoria con la nueva herramienta en cada configuración. Además, este paso también permite verificar que la altura central es la correcta.

​Los grandes beneficiados del nuevo concepto serán sobre todo dos tipos de máquina-herramienta: las máquinas multitarea y los centros de torneado.

El hábitat natural de los centros de torneado es la producción en serie, principalmente a partir de barras de 65 mm de diámetro, una aplicación en la que las principales ventajas del tronzado por el eje Y son la mejora de la productividad y la calidad de las superficies. Este terreno ofrece grandes oportunidades para optimizar la calidad, ya que el tronzado suele ser la última etapa de un componente y, por tanto, se eliminan todas las fases de trabajo posteriores. Además, la reducción de la anchura de tronzado supone un mayor ahorro económico en el proceso de mecanizado.

​En el caso de las máquinas multitarea, una de las grandes ventajas de las hojas de tronzado por el eje Y es la mejora de la accesibilidad y también la capacidad de procesamiento de mayores diámetros. Una prueba preliminar confirmó un aumento del 50 % en el voladizo al tronzar una barra convencional de 120 mm de diámetro a la máxima capacidad de alimentación de la plaquita. Asimismo, se obtuvo un aumento de la productividad del 300 % sin complicaciones desde el punto de vista de la seguridad del proceso. En una prueba con un cliente, el tronzado por el eje Y consiguió sustituir las sierras de cinta al trabajar con una barra de Inconel de 180 mm de diámetro, lo que se tradujo en una mejora significativa de la productividad, gracias a unos tiempos de mecanizado notablemente inferiores.

El tronzado por el eje Y requiere unos cambios mínimos en los entornos de producción más habituales. Naturalmente, el aumento del diámetro de corte máximo hasta los 180 mm puede alterar las configuraciones pero, en otros aspectos, los cambios son apenas perceptibles. Las hojas CoroCut QD se comercializan en anchuras estándar de 3 y 4 mm, son compatibles con los portaherramientas y cabezales rotativos convencionales y utilizan plaquitas estándar. Los cambios tienen que ver principalmente con la preconfiguración, la programación y las mediciones, que son ligeramente diferentes a causa de la compensación en la dirección Y.

Prueba piloto
La Unidad de Producción de Sandvik Coromant de Renningen (Alemania) utiliza actualmente el tronzado por el eje Y en la producción del CoroChuck 930 y otros portaherramientas básicos. Y como los resultados han superado las expectativas, en todos los diámetros y materiales, la nueva solución se ha empezado a aplicar a todas las máquinas compatibles y a diámetros de barra de hasta 102 mm.
«El rápido crecimiento de las ventas del CoroChuck 930 nos ha obligado a aumentar la producción», explica Mattias Brandt, director del Equipo de Programación CNC. Stefan Frick, programador de CNC, añade: «Simplemente modificando el ciclo de tronzado para utilizar el eje Y hemos conseguido recortar los tiempos de los ciclos en 15 segundos y, al mismo tiempo, disponer de un proceso mucho más sólido».

Máquina: DMG GMX400
Material: aleación de acero X40 y 16Mn
Componente: CoroChuck 930
Datos de corte: vc 120 m/min, fn 0,35 mm/rev
Resultados: reducción del tiempo de mecanizado de entre 5 y 15 s/componente, gracias a una velocidad de alimentación notablemente superior (de 0,10 mm/rev a 0,35 mm/rev).

 

 

Con la cara limpia/SiteCollectionImages/stories/T_CleanFace/T_CleanFace_pic1.jpghttp://coromantadmin.prod.tibp.sandvik.com/es-es/mww/pages/keeping-a-clean-face.aspx0x010100C568DB52D9D0A14D9B2FDCC96666E9F2007948130EC3DB064584E219954237AF3900FFEB28D1E96F42FE90C43C7046D97B7600880899DB654F7844979F9221236C9830Con la cara limpiaRETO: Cómo conseguir un proceso de planeado estable y sin rebabas con una vida predecible de la herramienta. SOLUCIÓN: Utilizar M 5B90 de Sandvik Coromant para una vida predecible de la herramienta.CoroMillTechnology
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