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Junio de 2006 Página 1 de 2

Mecanizado de moldes y matrices a alta velocidad

Edwin Gasparraj

En procesos MAV, si el mecanizado de alta velocidad no brinda una producción confiable y más rápida, las máquinas de alta velocidad no valen su inversión.

Incrementar la velocidad de husillo, reducir la carga de viruta y redondear las esquinas agudas en los patrones de herramienta, son algunas consideraciones importantes para el éxito del mecanizado de alta velocidad. Sin embargo, los programadores y los mecánicos de CN que se detienen en estas reflexiones se encuentran con lugares comunes como la ruptura de herramientas o la restricción de parámetros como el stepover, la tasa de avance o la profundidad del corte. Esto es serio, porque si el mecanizado de alta velocidad no brinda de manera confiable una producción significativamente más rápida, entonces las máquinas de alta velocidad no valen su inversión.

Cada vez, más mecánicos y programadores exitosos toman conciencia de que el mecanizado de alta velocidad es una manera fundamentalmente diferente de mecanizar. Buscan formas para mejorar continuamente sus procesos en los equipos de alta velocidad. Algunas de las mejoras pueden ser muy simples. Es el caso de los consejos que se presentan aquí. Las que siguen son ideas que usted podría adoptar hoy para comprender mejor el valor de su propio proceso de mecanizado de alta velocidad.

1. Apunte a la remoción constante de material
En este sistema optimizado, todos los elementos operan justo por debajo de sus capacidades máximas y ninguno de ellos está sobrecargado. Esto es lo que debemos intentar lograr en el mecanizado de alta velocidad. Para evitar el daño de la herramienta, la velocidad y el avance deberían permanecer en los límites de la carga pico encontrada en el patrón de herramienta. Sin embargo, ajustar la velocidad y el avance de esta forma deja que la herramienta corte más despacio de lo que debería durante los períodos de carga-no-máxima. Esto significa que queremos una remoción constante de material o una carga de viruta consistente. Si hay una carga de viruta inconsistente, pasa una de estas dos cosas: se dañan herramientas en el proceso, o el proceso opera muy lentamente.

Optimizar la tasa de remoción de metal en el desbaste es el paso más importante en la programación CAM. La profundidad de corte y el stepover recomendado por las tablas de mecanizado para una combinación dada de herramienta y material, asumen que usted está desbastando con el mismo stepover durante todo el patrón de herramienta. Sin embargo, si su patrón involucra un movimiento para ranurado o el embebido de una esquina sin cuidado, la herramienta encontraría, entonces, mucho más material que el previsto.

Los patrones de separación sencillos trabajan bien, sólo si todos los lados del material a ser removido son abiertos. Si usted tiene paredes adyacentes al área que está tratando de desbastar, entonces este patrón podría hacer que la herramienta se hunda en el material. Una mejor opción es usar un patrón de separación que siga la pieza. Un patrón como tal evita que el ranurado inicie lejos de las paredes de la pieza y se introduzca en ellas. Aun cuando este patrón de herramienta incluye muchos movimientos rápidos, el tiempo de mecanizado total se reduce gracias al incremento en el stepover que permite este patrón. Una opción, incluso mejor, es usar un patrón trocoidal que monitorea la cantidad de embebido de la herramienta para mantener un umbral consistente.

2. Vincúlese con los niveles Z
En la mayoría de los casos, realizar el acabado de superficies 3D a través de las operaciones en el nivel Z (también conocidas como mecanizado "línea de agua" o "Z constante") proporciona un mejor contacto con el material y un acabado más consistente que las operaciones proyectadas de acabado. Las operaciones de nivel Z garantizan que la tasa de remoción de material y el contacto de la herramienta sean consistentes, con profundidades de corte axiales fijas y cortes arriba-abajo. En contraste, las operaciones de líneas paralelas proyectadas van hacia arriba y hacia abajo, según la geometría de la parte, provocando puntas significativas en el contacto axial cuando pasan por pendientes empinadas. De nuevo, si estas áreas de carga pico no dañan la herramienta, entonces las partes sin pendientes acentuadas del proceso se estarán cortando muy lentamente.

3. Conozca su controlador
Algunos controladores ofrecen modos de procesamiento de alta velocidad que proporcionan tasas de aceleración y desaceleración agresivas durante las operaciones de desbaste, donde una precisión de submicrones es demasiado. Por ejemplo, en las máquinas Makino que usan controladores Fanuc, con sólo activar el código M251 antes de los ciclos de desbaste es posible reducir el tiempo de desbaste en 30%. El controlador Siemens Sinumerik 840D ofrece un ciclo de alta velocidad similar (ciclo 832), el cual les permite a los usuarios ajustar varios modos de optimización de velocidad. Los sistemas avanzados CAM, como NX de UGS, proveen plantillas de operación con capacidad de ser personalizadas, y donde estos ajustes pueden prepararse una sola vez y luego usarse automáticamente.

Acerca del autor

Edwin Gasparraj

UGS Gerente de producto en UGS con sede en la oficina de Milford, Ohio, E.U.
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