Multitarea para pequeños

Sep 24, 2023

Los fabricantes pueden lograr una mayor productividad con el uso del corte equilibrado con el husillo de fresado y una torreta inferior para el mecanizado simultáneo con dos herramientas. Canadá

La brecha de oficios calificados es algo que los fabricantes han enfrentado durante varios años y las tendencias sugieren que encontrar personal, y mucho menos maquinistas calificados, es cada vez más difícil. Muchas tiendas están buscando formas de atraer nuevos talentos y una forma de hacerlo es invirtiendo en la última tecnología.

"Los talleres tienen que mantenerse al día con los Joneses si quieren competir", dijo Carl Barthelson, gerente regional de ventas de DN Solutions, Pine Brook, NJ "Si no se mantienen al día con las últimas tecnologías y servicios, corren el riesgo de quedarse atrás y potencialmente cerrar el negocio. Invertir en los últimos equipos puede ser una gran herramienta de reclutamiento".

Sin embargo, el espacio de piso puede ser un desafío al agregar nuevas capacidades y servicios. No todos los talleres tienen el espacio o el capital para expandir el piso de producción para acomodar nuevas máquinas. A menudo, los talleres buscan reemplazar equipos viejos con máquinas del mismo tamaño. La reorganización del piso de producción, desde el transportador de materia prima hasta los sistemas de reciclaje de fluidos, puede llevar mucho tiempo y ser costosa. La mejor manera de evitar esto es explorar una máquina que tenga la mayor cantidad de tecnología posible en un espacio reducido. Aquí es donde realmente brilla la máquina multitarea.

"La máquina de fresado-torneado es una de las máquinas de taller más versátiles que existen", dijo Barthelson. "Puede hacer mucho con estas máquinas, incluido cotizar muchas piezas diferentes y producir piezas cuadradas y redondas en una variedad de materiales como titanio, aluminio, acero y más. Estas máquinas vienen en todos los tamaños y, si bien son extremadamente versátiles, tienden a ser una inversión mayor que algunas de las otras máquinas en el mercado".

Una máquina completa de fresado y torneado podría tener más de 9 ejes que se pueden programar. Esto puede ser abrumador para las tiendas que no han experimentado antes este nivel de complejidad. Sin embargo, los fabricantes de máquinas pueden ofrecer formación y asesoramiento para sacar el máximo partido a estas máquinas.

"Es importante recordar que, en general, las máquinas multitarea tienden a tener un tiempo de ciclo más largo", dijo Andrew Sweeting, gerente de aplicaciones de Mazak Canada, Cambridge, Ontario. "Los cambios de herramienta no son tan rápidos como con las máquinas tradicionales. Y, a menos que tenga una máquina con una torreta más baja, está limitado a trabajar en ambos husillos al mismo tiempo. La contrapartida es que los talleres obtienen un proceso que está en control y puede funcionar sin supervisión día tras día. En lugar de tener un operador parado frente a la máquina, una persona puede manejar tres o cuatro máquinas al mismo tiempo. Si bien el tiempo del ciclo es más largo, el rendimiento es mayor, lo que significa una producción más rápida. Retorno de la inversión."

Una máquina multitarea ofrece una mayor precisión y la capacidad de realizar más configuraciones todo en uno. Las características y la tecnología de estas máquinas conducen a operaciones de taller más ágiles y flexibles con tiempos de respuesta más rápidos.

"Hable con el fabricante de su máquina sobre su proyecto", dijo Sweeting. "Podrán ayudarlo a elegir la máquina y el proceso. En la mayoría de los casos, lo que un taller quiere hacer con una máquina multitarea, alguien en algún lugar lo ha hecho antes, y el fabricante de su máquina tendrá un buen marco de referencia para ayudarlo. con cualquier proyecto. Y si bien inicialmente puede parecer intimidante, la cantidad de trabajo que se puede hacer en esa máquina hará que valga la pena".

Una máquina multitarea utilizada para producir piezas pequeñas del tamaño de la palma de la mano ofrece un nivel de flexibilidad que no se ve necesariamente con piezas más grandes o cuando se mueve la pieza en una celda de trabajo. Para mantener las tolerancias posicionales, mover la pieza de un torno a una fresadora u otra máquina puede ser perjudicial. Una configuración todo en uno garantiza que se alcancen la ubicación de las características y las tolerancias posicionales.

"Desde el punto de vista de la cuota de mercado, aproximadamente del 20 al 40 por ciento de las máquinas multitarea se dedican a fabricar piezas pequeñas en ese espacio de trabajo de 20 pulgadas de largo por 8 pulgadas de ancho", dijo Barthelson. "Más allá de eso, en el mercado norteamericano, el 40 por ciento de las tiendas tienen sus propios productos, por lo que cuando compran una máquina, lo hacen pensando en una pieza o serie específica. Sin embargo, eso significa que el 60 por ciento del mercado se clasifica como talleres de trabajo. Estos talleres aceptan subcontratos para otros fabricantes y, a menudo, buscan tanta tecnología y espacio de trabajo como sus bolsillos puedan permitirse".

El husillo de fresado compacto con cambiador automático de herramientas de la serie Mazak INTEGREX iH amplía el área de mecanizado y minimiza las interferencias. El husillo de 12,000 RPM puede realizar un mecanizado de acero y fundición de alta eficiencia. Un husillo opcional de 20 000 RPM está diseñado para el mecanizado de diámetros pequeños. Canadá

Barthelson agregó que una máquina multitarea puede ayudar a los talleres a atraer y buscar trabajos más desafiantes y complejos, que a menudo pagan mejor. Solo unas pocas tiendas están persiguiendo este tipo de trabajo actualmente. Y una vez que se han vuelto buenos en eso, a menudo puede generar más trabajo por parte de los clientes.

"Para los talleres que realmente no han trabajado en el espacio antes, podría valer la pena señalar que tiende a haber muchas más piezas pequeñas para producir que piezas grandes", dijo Barthelson. "Una máquina multitarea que se adapte a este espacio es una buena manera de poner el pie en la puerta en estas empresas que buscan trabajar en régimen de subcontratación. Siempre están buscando nuevos talleres que tengan un historial de fabricación de buenas piezas y trabajo con materiales resistentes. Diversificarse hacia piezas más pequeñas es una buena oportunidad de crecimiento, especialmente si el taller se ha centrado tradicionalmente en piezas más grandes".

Los expertos analizan qué considerar y cómo aprovechar la multitarea para la producción de piezas pequeñas.

Una ventaja de trabajar con una máquina multitarea sobre un torno o fresadora estándar es la mayor capacidad del almacén de herramientas.

"Si un taller tiene una parte de larga duración con muchas operaciones, tener esa capacidad de herramientas es enorme", dijo Sweeting. "Pero el taller también debe considerar si es necesario configurar herramientas hermanas para garantizar que la máquina pueda funcionar sin detenerse. Con esta capacidad adicional, los talleres también pueden incorporar la inspección durante el proceso, como una sonda táctil, que se puede introducir en el husillo y medir características o notar el desgaste de la herramienta y ajustar automáticamente las compensaciones de la herramienta y volver a ejecutar las características".

La mayor capacidad de la herramienta permite que los talleres realicen operaciones ininterrumpidas durante más tiempo. También ofrece la posibilidad de utilizar herramientas más comunes, lo que limita el inventario de herramientas necesario.

La configuración de piezas pequeñas en una máquina multitarea es particularmente importante.

"La sujeción de piezas puede presentar un desafío", dijo Sweeting. "El material en barra se puede sujetar en el mandril en el cabezal uno, pero cuando se transfiere al cabezal dos, es importante considerar si la pieza requerirá mordazas especiales o no, si se debe sujetar en el diámetro interior, si la sujeción la presión es demasiado alta, o si es necesario cambiar la presión de sujeción a la mitad del corte".

El trabajo de diámetro más pequeño requiere consideraciones adicionales, como pasar de un mandril de tres mordazas a un mandril de pinza para poder agarrar un mayor porcentaje del diámetro.

"Las piezas más pequeñas suelen ser más frágiles, por lo que debe preocuparse por las presiones de sujeción", dijo Sweeting. "¿Va a haber deformación de las piezas? Si estoy trabajando en una pala de rotor, ¿requiere tensión en la pala antes de terminar con el fresado de 5 ejes para que cuando se suelte, adquiera la forma final? ¿El husillo de fresado tiene suficientes RPM para hacer girar herramientas más pequeñas? ¿El husillo principal tiene suficientes RPM para obtener un buen acabado de torneado? Hay muchas cosas en las que pensar para hacerlo bien".

Programar una máquina multitarea es muy diferente a programar un torno o una fresadora completa de 5 ejes. Es importante comprender realmente el proyecto, la orientación de la pieza necesaria para alcanzar ciertas funciones y las estrategias de programación. Para las tiendas que no han hecho esto antes, puede haber una curva de aprendizaje.

"Con una máquina multitarea, si el cabezal giratorio es de 90 grados, ¿entrará en contacto con el mandril?" dijo Sweeting. "¿Necesita que la pieza sobresalga más? Si tiene un husillo secundario y se va a acercar y agarrar la pieza, ¿necesita mordazas extendidas para obtener los espacios adecuados? Todas estas son preguntas importantes y requieren una estrategia para el orden de operación."

Muchos fabricantes de máquinas ofrecen servicios de consultoría que pueden analizar la pieza de un cliente y ofrecer comentarios sobre la mejor manera de abordar la programación y elegir las mejores herramientas, sujeción de piezas, sujeción de herramientas y parámetros generales.

"Es importante echar un vistazo a la pieza antes de la programación y la configuración", dijo Sweeting. "Ejecute un par de simulaciones antes de comenzar con la máquina para asegurarse de que no se bloquee y de que realmente pueda mecanizar la pieza. Después de eso, es importante observar el orden de operación y asegurarse de que tiene sentido. Por ejemplo, si el pedido incluye encender primero el OD, ¿eso va a dejar virutas en alguna parte que un cortador de molino atrapará más tarde? Pueden surgir problemas como este y requerir un ajuste en el orden de las operaciones".

Una simulación completa de la máquina verificará los espacios libres y las colisiones. Los talleres pueden importar modelos de herramientas para verificar el portaherramientas real contra cualquier colisión mientras la máquina se mueve.

"Agregar controles e inspecciones durante la programación también es una buena opción", dijo Barthelson. "El sondeo durante el proceso puede ayudar a garantizar que las características se mecanicen correctamente y que todo cumpla con las especificaciones. La sonda puede tocar las ubicaciones de los orificios de los pernos o las características del diámetro interior y exterior. Los talleres casi pueden usarlo como una CMM para comprobar las características y verificar los datos es bueno y todas mis precisiones están donde se supone que deben estar".

Agregar pasos de sondeo durante el proceso no es una pérdida de tiempo. La sonda puede tardar uno o dos minutos en bajar, verificar una serie de características y verificarlas, pero si esta verificación no se lleva a cabo, los talleres pueden perder el tiempo terminando la pieza defectuosa.

Más allá del sondeo en proceso, se pueden agregar algunas otras características a las máquinas multitarea para evitar fallas y bloqueos. Con la brecha de habilidades, no todos los operadores de máquinas tienen el conocimiento y la experiencia con tornos de fresado.

"Es por eso que hemos incluido embragues y evaluadores de torque en la máquina", dijo Barthelson. "Si un operador golpea el avance rápido en lugar de un avance más lento o dirige algo hacia la izquierda en lugar de hacia la derecha, tan pronto como los sensores de torque comiencen a sentir demasiada carga, se activará, actuando como un embrague de seguridad. "

Los controles actuales están diseñados para calcular si queda material adicional en ciertos puntos. Si la máquina detecta esto, automáticamente hará un cálculo y realizará una pasada adicional para que la pieza cumpla con las especificaciones.

"También estamos viendo escalas de vidrio en la X, la lectura del diámetro, y en la Z, la dirección de la longitud en las máquinas de fresado-torneado para asegurarnos de que esta nueva tecnología lea exactamente dónde está", dijo Barthelson. "Los talleres también deberían buscar un ajustador de herramientas para su máquina multitarea si no viene con un estándar. Un ajustador de herramientas evitará problemas, especialmente en talleres de varios turnos, donde tal vez el operador del segundo turno cambió las herramientas sin diciéndole al tipo en el siguiente turno".

El ciclo de las herramientas para comprobar todos los correctores, longitudes y diámetros de las herramientas garantizará que sean adecuadas para el próximo trabajo y puede evitar muchos dolores de cabeza.

"A medida que vemos algunos desafíos para conseguir trabajadores calificados, agregar robots, cobots y alimentadores de barras a las máquinas de fresado y torneado puede ayudar a mantener la máquina en funcionamiento mientras tenga trabajo", dijo Barthelson. "Los talleres deben buscar tecnología avanzada y agregar todo lo que necesiten para aprovechar realmente todo lo que una máquina multitarea tiene para ofrecer".

Se puede contactar con la editora asociada Lindsay Luminoso en [email protected].

Soluciones DN, www.dn-solutions.com

Mazak Canadá, www.mazakcanada.com