Tendencias de la tecnología de software CAM

En el estudio anual de CIMdata se solicitó a los proveedores de software CAM listar las tres tendencias principales en tecnología que ellos apreciaban. Los resultados fueron tabulados y publicados en el Reporte de Evaluación de Mercados de CIMdata, un documento de 225 páginas que evalúa el estado de la industria. Los hallazgos del estudio más reciente se muestran abajo en orden de frecuencia de mención, junto con algunos de mis comentarios. CIMdata coincide con el ranking de los vendedores.

Más mecanizado multieje y multitarea
Hay una clara tendencia hacia un mayor uso de las máquinas-herramienta multi-configuración. Las máquinas se están volviendo cada vez más complejas en términos de ser multi-funcionales, multihusillo con subhusillos, multitorreta y multieje. Los tornos con 12 ejes o similares están tomándose la producción y el uso de tornos de cuatro ejes y de máquinas para torneado/fresado ya es común. La capacidad de fresado es comparable con aquella de algunos centros de mecanizado. Las partes que antes requerían varias máquinas de torneado y fresado ahora se producen en una sola máquina. Esto requiere un software avanzado para hacer un uso efectivo de las máquinas y también puede requerir nuevos posprocesadores para manejar las herramientas. Sin embargo, los ahorros en tiempos de alistamiento y el incremento en la eficiencia de producción pueden ser significativos.

Uso incrementado del mecanizado continuo en cinco ejes
Las máquinas de cinco ejes continuas son centros de mecanizado en los cuales tres ejes mutuamente perpendiculares y dos ejes rotacionales se mueven simultáneamente. Este tipo de mecanizado ha sido ampliamente usado en operaciones aeroespaciales, pero ahora está encontrando aplicación en el mecanizado de matrices y troqueles. Las máquinas de cinco ejes tienen fama de ser costosas y difíciles de programar. Sin embargo, con precios que varían desde US$ 100.000 a US$ 200.000 y, con un software que es más fácil de aprender y ejecutar, su uso se está ampliando.

El corte de alta velocidad se hace común
Actualmente, la mayoría de talleres de matrices y troqueles emplean el mecanizado de alta velocidad. El software para soportar esta tecnología debe proporcionar una transferencia de datos rápida y eficiente; un movimiento suave de la herramienta que minimice cualquier cambio brusco en dirección; una carga de viruta constante para maximizar la vida del cortador, y soporte de las características de esas máquinas-herramienta, necesario para producir partes sin deformaciones y de excelente acabado superficial. Las superficies deben ser tangentes, sin brechas o traslapos. El mecanizado se hace algunas veces sobre superficies reales en contraste con superficies cuadriculadas para obtener una mayor calidad. Sin embargo, algunas veces ocurren problemas de calidad con el mecanizado de alta velocidad, ya que el material se puede sobrecalentar, se pueden desarrollar fisuras y el material se puede mover. Aún así, el uso del corte de alta velocidad se ha vuelto obligatorio para los fabricantes de herramental, y todos los vendedores de software CAM que proveen productos para este segmento de la industria deben soportar con efectividad esta tecnología.

Más automatización y mayor uso del mecanizado basado en el conocimiento (KBM)
Cada aspecto del software CAM se está volviendo más automatizado, haciéndolo más fácil de aprender y usar, y más productivo para el usuario. La utilización del KBM es la tecnología central para implementar la generación semiautomática y automática de patrones de herramientas.

Las dos tecnologías principales para la implementación del mecanizado basado en el conocimiento son adaptativa y/o generativa. Además, un proceso KBM puede estar basado en las características o en la parte. Cuando se emplea el mecanizado basado en características, puede usarse el software de reconocimiento automático de características para examinar un modelo, determinar cuáles características existen y extraerlas para un procesamiento posterior.

Más mecanizado basado en sólidos
El mecanizado basado en sólidos se está incrementando y ahora es normal. La interoperabilidad directa con los modelos sólidos ya es posible. El mecanizado se logra, en general, directamente sobre un modelo sólido. Los tres elementos principales del sistema de mecanizado basado en sólidos son:

• Un sistema de modelamiento de sólidos
• La capacidad de importar los datos contenidos en el modelo en un sistema CAM sin traslación.
• Un sistema CAM que utilice la inteligencia y funcionalidad inherentes con el modelo sólido.

La mayoría de vendedores de software ahora sustentan el mecanizado sobre un sólido cuadriculado o modelo de superficie, y las definiciones de sólido y superficie pueden mezclarse con el mismo modelo híbrido.

Uso incrementado del mecanizado 3 + 2
En el posicionamiento en cinco ejes, también conocido como mecanizado 3 + 2, se añade una figura rotativa de dos ejes a un centro de mecanizado de tres ejes de modo que las piezas de trabajo puedan posicionarse en diferentes ángulos. Una vez estén posicionadas, las piezas de trabajo se cortan en el modo de tres ejes. Este tipo de mecanizado proporciona muchos de los beneficios del fresado completo en cinco ejes, y puede servir como alternativa para el mecanizado continuo en tres ejes o en cinco ejes.

Este tipo de mecanizado es particularmente importante para cortar cavidades profundas o núcleos altos en moldes. El software se emplea, algunas veces, para optimizar el ángulo de inclinación de la herramienta. El usuario define el ángulo máximo de inclinación pero no necesita definir los ángulos de inclinación específicos. El software encuentra los sitios donde se requiere la inclinación del cortador y luego calcula el ángulo de inclinación mínimo para evitar golpear el lado. El software mantendrá aquel ángulo a menos que se prevea una colisión. En ese punto, cambiará el ángulo para evitar la colisión. Si se encuentra un área que no requiera una inclinación, entonces el software revierte la herramienta a una posición normal a la superficie o a una con menos inclinación. Todos los reposicionamientos de la herramienta pueden hacerse automáticamente con una mínima cantidad de inclinación. El patrón de la herramienta de este proceso se verá como un patrón de cinco ejes continuo. Esta técnica se está volviendo más común en el mecanizado de moldes.

Aparición de una simulación más realista
Una mejora significativa se ha hecho en el software para simulación de máquina, verificación de patrones de herramienta y suavizado. Puede realizarse una simulación realista del proceso completo de mecanizado, incluyendo la máquina-herramienta, los sujetadores, los componentes de máquina, las herramientas de corte y el material. La simulación del patrón de herramienta se proporciona para verificar su precisión. Se muestran entallas, subcortes y cualquier discrepancia entre la parte objetivo y la parte mecanizada. Los usuarios pueden comparar el modelo "en proceso" con la pieza de trabajo diseñada. El software para suavizado brinda imágenes foto-realistas de la parte mecanizada.

Introducción de la automatización enfocada al proceso
El software está evolucionando del uso de instrucciones básicas a la automatización del proceso completo. Una aproximación enfocada al proceso tiene mejor capacidad de considerar las necesidades completas de un tipo específico de usuario. Por ejemplo, pueden usarse ayudantes para procesos como el diseño de electrodos o la creación de ensambles de herramental. Un gran número de vendedores ha introducido grupos de aplicación para diseño y corte de dados progresivos. Procesos completos de cinco ejes que incluyen máquina-herramienta, controlador, generador de patrones de herramientas y posprocesador están disponibles con algunos vendedores, para fresar productos intrincados tales como impulsores, uniones álabe-disco (blisk), álabes de turbina, tubos, ductos, moldes de neumáticos, componentes aeroespaciales, matrices y cavidades profundas en moldes. El software generalmente se personaliza para mejorar un proceso.