Optimización del proceso y control de calidad: Aumento de la vida útil de la herramienta en relación con el sistema de sujeción

Las vibraciones no son deseables en el mecanizado. ¿Por qué?

Porque deterioran las superficies de las piezas y, en el peor de los casos, incluso las hacen inservibles. Y porque, recortan la vida útil de las herramientas de forma decisiva. Hay muchas formas de evitar este problema, p.ej. con las mordazas de 5 ejes X5G-Z de CERATIZIT, con amortiguador de elastómero. En combinación con el nuevo portapinzas HDC «Heavy Duty Chuck» y las actuales fresas SilverLine, la mordaza X5G-Z debe demostrar si sus propiedades de amortiguación de vibraciones, realmente proporciona superficies mejores. ToolScope utiliza un sensor instalado en el husillo para controlar el estado de la herramienta en el filo de corte y las vibraciones que se producen, incluso de forma permanente, durante el proceso.

Aquí también puede ver la conferencia grabada de DiMaP sobre "Optimización de procesos y control de calidad: aumento de la vida útil de las herramientas gracias a la tecnología de sujeción optimizada":

Presentación de nuestro caso de uso

Para demostrar la eficacia de una mordaza de 5 ejes con amortiguación de vibraciones y su influencia en la calidad superficial de la pieza de trabajo, dos mordazas competirán entre sí en la prueba. Los requisitos básicos para este experimento son los mismos para ambas mordazas:

Se montaron sobre la misma placa base de un sistema de sujeción mecánico de punto cero, en un centro de fresado de 5 ejes DMU 75 monoBLOCK de DMG MORI. El portaherramientas y la herramienta de fresado también eran los mismos, utilizándose una nueva herramienta para cada operación de fresado.

La mordaza de 5 ejes de un competidor se aprieta con 100 NM mediante dos tornillos. A continuación, la pieza de trabajo de 1.2379 se sujeta con 40 kN mediante las mordazas. En el caso de la X5G-Z solo hay que apretar 1 tornillo con 140 Nm. La pieza de trabajo sujeta con bocas dentadas y también una fuerza de sujeción de 40 kN. Una fresa SilverLine de 10 mm de diámetro, se monta en el portapinzas HDC, HSK-63.

Los datos de corte son los mismos para ambas configuraciones de la prueba:

vc: 155 m/min
fz: 0,1 mm/diente
ap 20 mm
ae 2 mm

→ Las vibraciones se detectan a través de un sensor instalado por separado en el husillo, que normalmente se encarga de controlar las colisiones.

→ Se pueden ver bandas de tolerancia verdes por encima y por debajo de la línea roja para la visualización de las vibraciones.

→ Si la línea roja toca una de las dos líneas verdes,ToolScopeiniciaría una parada inmediata.

→ La línea negra marca el valor máximo. Si se toca, se produce automáticamente una reacción de la máquina.

→ Para garantizar un control fiable del proceso, el valor máximo proporciona una seguridad adicional.

→ En la prueba con la mordaza X5G-Z se aprecian vibraciones uniformes, despreciables en cuanto a su intensidad. Esto indica que el proceso va muy bien y que la mordaza con sus amortiguadores de elastómero está haciendo un buen trabajo.

Las diferentes calidades superficiales ya se pueden ver ópticamente, las medidas de rugosidad confirman la impresión: Los valores alcanzados con la mordaza X5G-Z son casi el doble de buenos que con la mordaza de la competencia, lo que le da al usuario una enorme ventaja de calidad. Además, las herramientamacha con más suavidad y tiene una vida útil más larga. Estos factores son extremadamente importantes para un mecanizado fiable e influyen en todos los resultados.

Ventajas de la mordaza X5G-Z
  • Acabado superficial
  • Precisión
  • Vida útil de la herramienta
  • Mayor margen de maniobra en términos de volumen de arranque de viruta / velocidad de avance / velocidad de corte
  1. Rango de sujeción ajuste rápido
    130 mm de carrera de sujeción básica sin conversión.
  2. Husillo mecánico totalmente cerrado
    , fácilmente ampliable hasta un rango de sujeción de 690 mm
  3. Optimizada contra vibraciones
    , amortiguación interna de elastomero integrada.
  4. Posibilidad de mecanizado de 5 y 6 caras
    ▲ Amarre con efecto descendente integrado
    ▲ Sin flujo de fuerza sobre la superficie de contacto

Resumen: Minimizar las vibraciones en el proceso de mecanizado tiene enormes ventajas.

Las superficies de la pieza son de mayor calidad y las herramientas utilizadas duran mucho más. Esto se consigue, entre otras cosas, con un sofisticado sistema de sujeción como el de la mordaza de 5 ejes X5G-Z con amortiguador de elastómero. Se pueden conseguir resultados óptimos cuando todos los componentes están perfectamente adaptados entre sí, desde la herramienta hasta el portapinzas y la mordaza. Si también se integra un sistema de supervisión de procesos como ToolScope, que mide permanentemente los parámetros relevantes, casi nada puede salir mal. Porque antes de que se dañe la herramienta o la pieza de trabajo, el ToolScope acciona el freno de emergencia y detiene la máquina.