Torneado continuo en fresas/torno

Una atracción clara a la plataforma de torneado-fresado es la posibilidad de mecanizar completamente piezas de trabajo en un solo alistamiento.

Los avances en el software CAM ahora permiten que las máquinas fresa-torno equipadas con un cabezal de fresado en el eje B, desarrollen torneado de acabado en perfiles internos y externos de la pieza de trabajo, usando una sola herramienta de corte. Este nuevo ciclo de acabado de torno puede cortar continuamente a lo largo de perfiles internos y externos en un solo paso con sólo una herramienta, eliminando la necesidad de utilizar una serie de herramientas de torneado con diferentes geometrías.

El ciclo de contorneado del eje B fue desarrollado por DP Technology (Camarillo, California) y está disponible en el paquete CAM Esprit 2008 de la compañía. El ciclo toma una solución eficiente al rotar continuamente el eje B mientras la herramienta de corte sigue el contorno, para que la herramienta alcance áreas que de otra forma serían inaccesibles debido a la geometría de la herramienta. Este nuevo ciclo de mecanizado reduce el número de herramientas de corte requeridas, el número de cambios de herramienta y el tiempo de programación, al tiempo que se entrega un acabado superficial suave y sin pasos. Finalmente, los resultados posibles son tiempo y dinero ahorrados para los talleres de máquinas.

Siguiendo el contorno
En junio de 2007, un exitoso corte de prueba de contorneado en el eje B fue desarrollado por el centro técnico de Mori Seiki en Los Ángeles, California, en una máquina fresa-torno NT3150. Las coordenadas en el código de CN fueron la salida para el centro de la nariz de la herramienta usando la función del punto central de la herramienta rotativa (RTCP) del control Fanuc de la máquina. La función RTCP, que debe usarse para el ciclo de contorneado, hace rotar la herramienta alrededor de su punto de control más que rotar alrededor del punto pivote del eje B.

El ciclo de contorneado del eje B está basado en el ciclo de contorneado SolidTurn, de Esprit. La principal diferencia es que la tecnología de eje B ofrece control total sobre la selección de estrategias de rotación del eje B y los límites de ángulo del eje B permitidos.

Los usuarios pueden adoptar dos estrategias para manejar la orientación de la herramienta en toda la operación de torneado. Lo primero es mantener un ángulo de avance constante entre la herramienta y la superficie de la pieza de trabajo. Así, la herramienta mantiene el ángulo de avance inicial en relación con el perfil que está siendo cortado. Este ángulo de avance inicial es una función de la orientación original de la herramienta en el cabezal del eje B y la orientación del primer elemento en el perfil. A medida que la inclinación del perfil cambia, el cabezal del eje B inclina la herramienta para mantener el mismo ángulo de avance relativo a la superficie de la pieza de trabajo. La inclinación total de la herramienta está limitada por un rango que define el usuario de ángulos de avance, además de la capacidad de detección automática de colisiones parte/herramienta del software. Esta estrategia produce las mejores condiciones de corte, al mantener el ángulo óptimo entre la herramienta y la superficie que está siendo cortada. Sin embargo, requiere un movimiento casi constante en el eje B, que puede generar movimiento sobre la carrera.

La segunda estrategia de rotación del eje B es minimizar la rotación de la herramienta, inclinando la herramienta sólo cuando sea necesario. Esta estrategia mantiene la orientación inicial de la herramienta hasta que alcanza una superficie que no puede ser cortada con la herramienta en su orientación actual. Sólo así la herramienta se inclina tanto como sea necesario para cortar la superficie dentro de los límites de ángulo del eje B definidos por el usuario. Esta estrategia, aplicada en el corte de prueba mencionado previamente, limita la rotación del eje B a áreas que no pueden cortar en un ángulo de herramienta tradicional.

Ambas estrategias son verificadas fácilmente y los usuarios pueden mostrar vectores de ejes de herramientas en la pantalla a fin de determinar la mejor estrategia para una geometría de parte dada. El usuario tiene control total sobre el rango de rotación del eje B durante el corte completo. Una forma de limitar el ángulo de la herramienta es disminuir la rotación total del eje B permitida, aplicando ángulos de eje B mínimo y máximo definidos por el usuario. Alternativamente, para aún mayor control, los ángulos de avance mínimo y máximo definidos por el usuario definen el rango permitido del ángulo de avance local de la herramienta.

Prevención de colisiones
La detección de colisiones incorporada previene una colisión entre la parte y la herramienta cuando se calcula el patrón de herramienta. En lugar de confiar sólo en la geometría de la herramienta definida, la detección de colisiones usa una silueta de la herramienta que puede ser modificada por el usuario. La forma de la silueta de la herramienta depende de la geometría real y de los valores de espacios definidos por el usuario para el frente y la parte posterior de la herramienta. Los espacios adicionales pueden añadirse alrededor de la herramienta para evitar la posibilidad de que esta acanale el material mientras corta perfiles que tienen un ángulo similar al frente o en la parte posterior de la herramienta.

Los programadores ya no necesitan crear varios programas con métodos tradicionales. En lugar de ello, una operación de contorneado simple en el eje B permitirá acabar un perfil entero sin parar por cambios de herramienta. Eliminar los cambios de herramienta ahorra preciados segundos en el tiempo de ciclo total y también elimina la posibilidad de marcas testigo donde termina una herramienta y comienza la otra.

©Reproducido de Modern Machine Shop con autorización expresa del editor.