La calidad como relación máquina – pieza

La calidad es quizás el concepto más antiguo por el cual un producto puede ser evaluado identificando o describe el nivel de satisfacción del cliente con el producto. El estado de una máquina-herramienta tiene un enorme impacto en la calidad de la pieza, en la que se lleva a cabo el proceso de mecanizado. Por lo tanto, es importante mantener la máquina herramienta en tales condiciones, que será capaz de producir piezas que satisfagan la precisión exigida.

Las tolerancias en la fabricación continúan reduciéndose constantemente. Por un lado, puede observarse su estrecha relación con los aumentos de requerimientos del cliente y los consumidores en la calidad del producto y la calidad de los procesos de gestión de procesos. Se está produciendo la mejora de la precisión de un grado ISO durante cada década. La reducción de las tolerancias de los componentes y sus elementos de forma es cada vez más importante en su interacción y correlación con la calidad de la superficie.
La precisión de las piezas mecanizadas en máquinas depende crucialmente de la precisión de la máquina. Esta afirmación resulta en consecuencias significativas tanto para los fabricantes como para los usuarios de máquinas. Los fabricantes están liderados por los requisitos de los clientes para la producción de máquinas precisas que serían plenamente capaces de mantener los parámetros garantizados en el largo plazo. Al mismo tiempo, tienen que ser capaces de demostrar estos parámetros de conformidad con las normas reconocidas internacionalmente. Resuelven problemas en el campo de la inspección de piezas de trabajo, rechazos / defectos, tiempos de inactividad, disminución de la productividad, y baja calidad a largo plazo.

Influencia en la inexactitud de la máquina-herramienta
La precisión de la máquina-herramienta se caracteriza por la capacidad de la máquina para producir partes de la forma y dimensiones requeridas manteniendo las tolerancias solicitadas y lograr la rugosidad superficial deseada. Los requisitos de precisión de las máquinas-herramienta resultan de la precisión requerida de los componentes fabricados en la máquina. Debido a que en una máquina se fabrica generalmente diferentes superficies de un componente de diferentes formas geométricas, es necesario respetar la precisión de los elementos de dimensión fundamentales de la máquina, tales como: planitud y rectitud de las superficies guía, superficies de sujeción de alineación, paralelismo de ejes con guías, etc. El cumplimiento de la precisión requerida de fabricación y montaje de piezas y uniones de la máquina puede lograr la precisión estática de la máquina-herramienta, también llamada precisión geométrica. La precisión geométrica de la máquina-herramienta es la precisión de la forma y la posición de sus partes individuales y sus movimientos.
En la producción de piezas mecanizadas es prácticamente imposible producir piezas con total precisión. Las cotas de las piezas mecanizadas son siempre diferentes de los valores nominales indicados en los dibujos de diseño. La imprecisión del mecanizado puede surgir de una serie de factores. Entre ellos, los más significativos son:

• imprecisiones debidas a la deformación elástica de la máquina, del sistema tecnológico - herramienta - pieza de trabajo de las fuerzas de corte y resistencias,
• imprecisiones causadas por deformaciones térmicas,
• imprecisiones debidas al desgaste de la herramienta de corte,
• imprecisiones del tipo de máquina y de la composición del material de la pieza de trabajo,
• imprecisiones debidas a distorsiones en la pieza de trabajo por fuerzas de sujeción,
• imprecisiones debidas a imprecisiones geométricas y cinemáticas de la máquina-herramienta,
• imprecisiones debidas a irregularidades geométricas de la herramienta de corte,
• imprecisiones debidas a tensiones internas en el material de la pieza de trabajo,
• imprecisiones debidas a vibraciones,
• imprecisiones debidas a fluctuaciones de los parámetros del tamaño de la pieza en bruto y la homogeneidad del material.

De la lista anterior se puede afirmar, que el factor más importante de la precisión del mecanizado es la máquina-herramienta y su precisión.
La determinación de la inexactitud de la máquina-herramienta es una tarea muy compleja. Hay una gran cantidad de influencias, ya que todos los componentes y ensamblajes tienen alguna imprecisión.
La calidad de cada componente producido en una máquina depende en gran medida del rendimiento de la máquina.
Muchos de los procedimientos de inspección se realizan después de producir la pieza y esto es demasiado tarde. Para evitar los rechazos de piezas es mejor comprobar la máquina antes de empezar a mecanizar. Determinar las capacidades de una máquina-herramienta antes del mecanizado, y la posterior inspección de piezas de postproceso, puede reducir en gran medida el potencial de rechazo de la pieza, tiempo de inactividad de la máquina y, como resultado, reducir los costes de fabricación.
La máquina-herramienta debe ser vista como un sistema técnico, que siempre debe ser considerado de manera integral. En funcionamiento, la máquina-herramienta está influenciada por una serie de efectos. De este modo, entendemos el efecto no sólo del ambiente donde se instala, sino también la influencia del operador en la propia máquina y sus impactos en el ambiente. Estas influencias afectan a las propiedades que todos los usuarios de máquinas-herramienta requieren, a saber, la estabilidad de funcionamiento, la precisión de mecanizado repetida y el funcionamiento sin problemas. Debemos evaluar las máquinas-herramienta de una manera integral, jerárquica y estructurada. Las desviaciones en las dimensiones del componente mecanizado proporcionan al usuario información directa sobre la exactitud de las piezas desde las que se monta la máquina, sobre el cuidado dedicado al ensamblaje y, por último, pero no menos importante, sobre su construcción. El entorno de taller en el que está instalada la máquina afecta también a la máquina-herramienta.