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MEJORANDO LA PRODUCTIVIDAD CON SOLUCIONESINNOVADORAS

Podemos obtener un elevado nivel deproductividad aplicando las solucionesde herramientas adecuadas, junto concon la estrategia de mecanizado idónea y adoptando las características más avanzadas.

Moshe Goldberg Manager, Marketing Training and Engineering ISCAR Ltd

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La clave de una elevada productividad reside en las herramientas y en la estrategia de mecanizado utilizadas. En este mundo competitivo, los fabricantes intentan continuamente aumentar su productividad. Este reto constante implica el aumento del volumen de material extraído. Esta estrategia requiere impulsar el avance, aumentando la profundidad de corte y maximizando la velocidad. Para obtener todo esto, las operaciones de mecanizado deben gestionarse adecuadamente y aplicarse de la manera más efectiva, utilizando la más avanzada tecnología. Las herramientas de corte ocupan un lugar importante en el conjunto del mecanizado. Aunque las herramientas de corte sólo suponen un 3% del coste total de la producción, la elección correcta puede significar un ahorro efectivo del 15% de los gastos totales, mejorando la productividad del mecanizado un 20%. 

Por el efecto dominó, aumentando el rendimiento del mecanizado un 15‐20%, se obtiene un sustancial aumento de la productividad, que contribuye directamente a obtener un mayor nivel de rentabilidad y una posición más competitiva. Sin embargo, estos objetivos sólo se obtienen combinando las innovadoras herramientas de corte con avanzadas máquinas CNC y un software CAD/CAM inteligente. 

Seleccionar  la  estrategia  de  mecanizado  adecuada   La  selección de  las herramientas  y parámetros de  corte adecuados  puede  reducir  la  duración  del  ciclo  de mecanizado y por tanto el consumo de energía por pieza. 

Un  proceso  rápido  no  sólo  proporciona  una  elevada productividad,  también  ahorra  energía.  En  términos generales, cuanto menor es el tiempo de corte, mayor es la productividad y el ahorro de energía. Esta característica se  puede mejorar  aplicando  un  sistema  CAD/  CAM  que defina la trayectoria más corta, a la vez que se optimizan las condiciones de corte. 

Aplicar  soluciones  de  mecanizado  que  eliminen vibraciones   La  combinación  de  mejores  sistemas  de  corte,  mayor precisión  y  una  eficiente  distribución  de  las  fuerzas  de corte, a  la vez que se eliminan vibraciones y se facilita  la evacuación de viruta, posibilita una sustancial  reducción en el consumo de energía y una mayor productividad. 

Los dos factores principales que contribuyen a un elevado volumen de extracción de metal con el mínimo consumo de energía, son la geometría helicoidal del filo de corte y la configuración de paso diferencial. Las herramientas con paso  diferencial  representan  patrones  que  eliminan  la oscilación armónica, la mayor fuente de vibraciones. 

Introducción

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En  cuanto  el  operario  detecte  cualquier  indicio  de oscilación o vibración, disminuye inmediatamente la velocidad,  el  avance  o  la  profundidad  de  corte,  aunque comprometa  el  rendimiento. El  objetivo  de  ISCAR  es  desarrollar  propiedades innovadoras  para  aumentar  la  productividad.  Las  fresas CHATTERFREE  FINISHRED  de  ISCAR  es  una  opción diseñada  específicamente  para  eliminar  problemas  de vibraciones  en  fresado,  realizando  operaciones  de desbaste  y  acabado  en  una  sola  pasada.  El  paso diferencial  de  estas  fresas  representa  patrones  que eliminan  la  oscilación  armónica,  la  mayor  fuente  de vibraciones. Esto permite un mecanizado más rápido y un acabado  más  fino  con  condiciones  de  desbaste.   La configuración CHATTERFREE FINISHRED está disponible en fresas de metal duro  integral y en cabezas de fresado intercambiables MULTI‐MASTER. 

Estas  fresas  son  especialmente  útiles  en  máquinas  de escasa  potencia  con  husillo  ISO40  ó  BT50.  La  versión integral  puede  realizar  ranuras  completas  de  una profundidad de 2 veces el diámetro. La combinación de desbaste  y  acabado  en  una  sola  herramienta  reduce enormemente el ciclo de mecanizado, mientras que los 4 labios de paso diferencial, hélice de 38º y longitud media, elimina  las  vibraciones,  proporcionando  una  calidad superficial  de  acabado  con  condiciones  de  corte  de desbaste  y  grandes  cargas.  El  concepto  CHATTERFREE también se aplica a plaquitas intercambiables, con objeto de  reducir  vibraciones  en  aplicaciones  de  fresado  con grandes voladizos. 

Estas nuevas plaquitas disponen de la exclusiva geometría CHATTERFREE,  y  pueden  montar  en  fresas  con  mango HM90 E90AD, fresas frontales HM90 F90A, fresas huecas HELIMILL  o  fresas  multidiente.  Se  caracterizan  por  un sistema de corte asimétrico con 2 filos de corte diferentes para reducir vibraciones y prolongar su duración. 

Los filos de corte rectificados y con preparación especial ofrecen una mayor precisión perpendicular y un consumo de  potencia  un  10%  menor  que  una  plaquita convencional, así como una mejor evacuación de viruta. Este exclusivo diseño de  filos de  corte  variables es más eficiente que el de filos uniformes. La amplia faceta wiper ofrece  un mejor  acabado  superficial  y  las  calidades  de metal  duro  SUMO  TEC  IC830/IC380  afrontan  todos  los retos derivados de  las condiciones de corte más duras y tenaces 

Acelerar  la  productividad  en  operaciones  de mecanizado  de  agujeros   La  revolución que  ISCAR generó hace una década con el desarrollo  de  CHAMDRILLJET  y  la  última  versión  de SUMOCHAM ha cambiado el concepto del mecanizado de agujeros y ha contribuido en gran medida al  incremento de  la  productividad  en  los  talleres.  El  nuevo  diseño  de puntas  intercambiables  no  necesita  puesta  a  punto,  ya que  la  sustitución de  la punta  se hace  sin desmontar  la herramienta  del  husillo.  Por  tanto,  elimina  los  tiempos muertos  de  máquina  y  la  repetibilidad  de  la  línea  de centro  es  de  +/‐1  micra.  Las  puntas  de  taladrar  son compatibles con todo tipo de materiales, con geometrías específicamente  diseñadas  para  ello,  poniendo  especial atención en el diseño de los labios para una rápida y fácil evacuación de viruta.   

Esta  fácil  evacuación  de  viruta  en  SUMOCHAM  permite un índice de penetración increíble que acelera el proceso de  taladrado,  e  impulsa  el  nivel  de  productividad.  La gama de diámetros de las puntas de taladrar es de 6mm a 33mm, en incrementos de 0.1mm. La relación de longitud de  los mango  va  de  1.5XD  a  12XD,  para  un  taladrado rápido  y  profundo,  y  en  la  mayoría  de  los  casos  se fabrican en acero para compensar cualquier posible salto durante la entrada a la pieza. 

Soluciones  para  incrementar  la  productividad  en torneado   La opción más popular para aumentar la productividad en torneado es  la utilización de geometrías de filos de corte helicoidales, para obtener elevados  índices de extracción de metal. Debido a  la exclusiva configuración de  los filos de corte y de la cara de desprendimiento de las plaquitas ISCAR,  estas herramientas de  torneado pueden  trabajar con parámetros de corte muy elevados (especialmente en avance), a  la vez que ejerce muy bajas  fuerzas de  corte sobre  el  filo,  y  en  consecuencia  se  reducen  las vibraciones.  La  punta  de  la  plaquita  tiene  configuración wiper  que  produce  un  excelente  acabado  superficial incluso con grandes avances, por  lo que en ocasiones se evita la operación de acabado. El ángulo de punta es 88º, lo  que  le  confiere  robustez.  Estas  plaquitas  con  filos  de corte  helicoidales  montan  en  portaherramientas  ISO estándar,  simplemente  cambiando  el  soporte  de  la plaquita. 

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Utilizar la reducción del tamaño de viruta para aumentar la productividad  en  fresado   La reducción del tamaño de la viruta se asocia con frecuencia con el mecanizado a alta velocidad, pero el mismo efecto se puede aplicar para aumentar el índice de extracción de metal con  una  fresa  de  tamaño  estándar  en  una  máquina  con velocidad moderada, con una plaquita con radio. 

La reducción del tamaño de la viruta ocurre debido a la poca profundidad  de  corte  que  encuentra  la  plaquita  en su  curva,  permitiendo  que  aumente  el  avance.  El  término “mecanizado a alta velocidad”, especialmente en aplicaciones relacionadas  con  el  acero,  con  frecuencia  se  refiere  a pequeñas  herramientas  trabajando  a  elevada  velocidad  del husillo y gran avance, con pequeñas profundidades de corte. A pesar del mecanizado  ligero, se obtiene un elevado  índice de  extracción  de  metal  dando  pasadas  muy  rápidamente. Debido a este efecto, el espesor de la viruta es menor que el avance  por  diente.  Esto  significa  que  se  puede aumentar mucho el avance por diente, y por tanto el índice de avance lineal en mm por minuto se incrementa.

El tiempo de corte del labio con el material es muy corto, lo que permite un incremento también de la velocidad de corte, que junto al incremento del avance antes descrito, proporciona avances reales que alcanzan los 8÷10.00 mm/min en aceros.

El  espesor  de  la  viruta  está  determinado  por  los  la combinación de la profundidad de corte axial de la fresa y el contacto radial, así como por su ángulo de posición. Un ángulo de 45º reparte la viruta por una superficie mayor y produce sólo un 70% de la carga de viruta programada. 

La  preparación  estándar  de  los  filos  de  corte  de  las plaquitas  para  aplicaciones  de  fresado  duro  consiste  en un  bisel  estrecho  y  un  rectificado  ligero.  Algunas aplicaciones, como interrupciones severas o piezas que se caracterizan  por  generar  cantidad  de  rebaba,  requieren un bisel mayor. El avance por diente debe ser de mayor tamaño que el  rectificado del  filo para garantizar que  la fresa  corta  y  no  desgarra  la  pieza,  y  que  se  obtiene  el espesor de viruta adecuado. El conocimiento y control del fenómeno  del  espesor  de  viruta  puede  impulsar  la productividad.   

Resumen Se puede obtener un elevado nivel de productividad aplicando la solución de herramientas más adecuada, combinada con la correcta estrategia de mecanizado y aplicando las más avanzadas propiedades detalladas con anterioridad. 

La clave para una elevada productividad está en manos del usuario, y se debe tomar la decisión de adoptar esta tecnología, soluciones de herramientas y otras estrategias de mecanizado no tradicionales. Para ser competitivos, los mecánicos deben cambiar su forma de pensar y utilizar las soluciones de herramientas más avanzadas. 

La implementación de las soluciones eficientes de mecanizado contribuirá a la reducción de las fuerzas de corte, a distribuir estas fuerzas efectivamente, eliminar vibraciones y facilitar la evacuación de viruta. Esto posibilita un elevado índice de extracción de metal por pieza con el mínimo consumo de energía. 

El  material,  que  está  en  contacto  con  la  curva  de  la herramienta  en un punto por debajo del  radio de  la  fresa, ejerce una  fuerza de corte que no es del  todo  lateral, si no dirigida hacia el centro de  la plaquita. Hasta este momento, sólo parte de la fuerza de corte se distribuye a lo largo de X e Y. El  resto  se dirige a  lo  largo de Z,  la dirección del husillo, que es el eje más  rígido de  los  tres. Debido a que  la  fuerza dirigida sobre el  lateral de  la herramienta es menor, es más difícil que la fresa se deforme, siendo el corte más estable. La amplia  gama  de  fresas  ISCAR  de  avance  rápido  está específicamente diseñada para mejorar  la productividad  en aplicaciones de fresado, a la vez que el consumo de potencia es menor. 

Este diseño ofrece una elevada estabilidad y permite el mecanizado con avances extremadamente altos,  incluso en  aplicaciones  con  grandes  voladizos.  Además,  la plaquita monta en un asiento en cola de milano con una fijación  extremadamente  firme.  Las  fresas  de  este  tipo deben  disponer  de  refrigeración  interna,  especialmente cuando se utilizan para aplicaciones con grandes avances, en rampa, plongé e interpolación helicoidal.