Qué está pasando con el mecanizado II

En la segunda entrega de la Serie Qué está pasando en el mecanizado analizamos fabricación compleja de varios ejes, tamaños de lote más pequeños, plazos de entrega competitivos, y una conexión cada vez más estrecha con entornos web son algunas de las principales tendencias que dan forma a los talleres de mecanizado.

A la hora de mecanizar siempre se tiene incertidumbre y es necesario asegurar, en la medida de lo posible, el proceso de mecanizado. Para dar respuesta al aseguramiento de lo que se quiere hacer hay que conocer de antemano la incertidumbre del proceso en su totalidad. Generalmente, los usuarios de las máquinas, en procesos no repetitivos, no se han fiado de los procesos y máquinas y han trabajado por debajo de las posibilidades que permite la tecnología. Han sido los puentes entre la automatización derivada de los programas CAM y los CNC y el mecanizado real.
Otro aspecto importante es la precisión de un proceso de mecanizado que va más allá de la precisión de la máquina. Hay que tener en cuenta que el proceso de mecanizado está constituido por una serie de factores que influyen en el proceso, unos de los factores son independientes del proceso y otros, por su parte, son dependientes de cómo se efectué el mismo. Para empezar, sólo la máquina-herramienta en sí ofrece un montón de margen de error. Una máquina-herramienta típica de tres ejes tendrá 21 grados de libertad, lo que se traduce en 21 fuentes potenciales de inexactitud. Luego están los elementos de sujeción —los accesorios, abrazaderas, mandriles, vises y mandíbulas— que añaden aún más grados de libertad.
Además, es preciso añadir a todo esto la variabilidad que es inherente a otros elementos del proceso. Las herramientas, el material y las mediciones necesarias y la entrada de datos introducen oportunidades de variación. Y la variación de un trabajo a otro puede provenir de la forma en que se escribe el programa de piezas, así como sólo el acto del programador de seleccionar una metodología para producir una parte en particular.
Uno de los problemas de realizar mejoras en los procesos como estas es saber qué mejora hacer. Con cualquier proceso de mecanizado, hay tanto que podría mejorarse que es difícil saber por dónde empezar.
Para ello se va a repasar algunos aspectos que se están moviendo en el mecanizado y que hay que tener en cuenta a la hora de mejorar los procesos.

Mejoras en la precisión
La precisión del proceso representa mucho más que la precisión de la máquina. Sin embargo, la precisión de la máquina es un componente fundamental.
La precisión de la máquina se puede medir con un láser. Inicialmente, la medición láser puede ayudar a mejorar la precisión a través del mantenimiento. En el punto donde la precisión de la máquina ya no se puede mejorar de esta manera, el análisis se vuelve valioso para caracterizar lo que la máquina puede hacer. Se debe asignar un trabajo en particular a una máquina-herramienta con capacidades medidas lo suficientemente buena como para permitir que la máquina produzca cómodamente esa pieza.
Otra influencia en la precisión del proceso proviene de la participación humana, y todo el potencial de variabilidad y errores que esto introduce. Aquí, el mantenimiento no puede ayudar. En cambio, lograr un proceso más preciso a menudo se reduce a encontrar maneras de minimizar los roles de las personas.
El operador no es el único humano en cuestión aquí. Las diferencias en la estrategia de procesamiento de programador a programador también representan una fuente significativa de variabilidad, y una que se puede controlar. Para que este aspecto del proceso sea más consistente, se puede implementar la automatización CAM que reconoce automáticamente las características de las piezas y asigna rutas de herramientas de acuerdo con las prácticas preferidas del taller. No toda la programación se puede automatizar de esta manera, pero el uso de esta tecnología puede al menos mejorar la consistencia de la programación.
También está la automatización de dispositivos que abordan el rol del operador. En la máquina-herramienta, la automatización puede tomar una variedad de formas, muchas de las cuales no requieren que el taller agregue equipos caros. Algunas posibilidades incluyen los siguientes aspectos.

Identificación de accesorios
Se puede incluir una operación que identifique la operación a realizar y la de pieza que la contiene. El CNC puede entonces utilizar esta identificación para confirmar automáticamente que se ha llamado al programa correcto para esa operación, evitando un error potencialmente costoso. La característica de identificación puede adoptar la forma de una etiqueta legible por máquina, como un código de barras, pero también puede adoptar la forma de una característica que se inspecciona mediante identificación de alguna característica. Por ejemplo, diferentes accesorios podrían tener agujeros identificadores de diferentes diámetros, lo que permite que la medición del CNC del diámetro del agujero le diga qué número de programa debería estar ejecutando.