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Tecnologías / Metal

¿Qué está pasando en el mecanizado?

06/05/2019

El mecanizado es un proceso de corte que remueve material de la superficie de una pieza en forma de virutas, con el fin de obtener una cierta forma de la pieza y/o un determinado acabado superficial. En los tiempos en los que nos movemos de la fabricación avanzada parece que ésta se centra exclusivamente en lo relativo a la Industria 4.0, pero también, dentro de la fabricación avanzada, hay desarrollos en el apartado del mecanizado. Para entender que está sucediendo o que tendencias se están produciendo en este sector es necesario realizar un repaso al entorno del mecanizado. Desde IK4-IDEKO adelantan en el siguiente artículo algunos de los contenidos de la Jornada Qué y cómo se va a producir en 2025 de IMHE edición 2019 que se celebrará el 30 de mayo en Eibar.

Factores que influyen en el proceso
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 como se efectué el mismo. A continuación, presentamos una relación de dichos factores.

Variables independientes

  • Material, estado de la herramienta
  • Material, estado y temperatura de la pieza
  • Parámetros de corte (velocidad, avance, profundidad)
  • Presencia o ausencia de fluidos de corte
  • Características de la máquina-herramienta (rigidez, amortiguamiento)
  • Sujeción y soporte de la pieza.

Variables dependientes

  • Tipo de viruta producido
  • Fuerza y energía disipadas
  • Aumento de temperatura (en herramienta, viruta y pieza)
  • Desgaste o fallo de la herramienta
  • Acabado superficial de la pieza
  • Tolerancias de la pieza de trabajo después del mecanizado
  • Acabado superficial de la pieza de trabajo después del mecanizado.

Un repaso rápido
Si se enfocan estas variables desde otro punto de vista, con conceptos más agrupados, obtenemos contextos más entendibles, es en estos conceptos donde se están desarrollando soluciones y tecnologías que facilitan la consecución de los parámetros de precisión y productividad de los procesos de mecanizado. Vamos a dar un rápido repaso, sin extendernos en cada tema, por lo que está pasando con el mecanizado teniendo en cuenta las fuentes que originan los problemas.

Características de las máquinas
En las características de las máquinas-herramienta es donde se pueden encontrar aspectos que influyen en el mecanizado, y que son inherentes a las mismas, como son los errores geométricos de montaje y degradación de la máquina , el control de los movimientos de los elementos que intervienen en el mecanizado, la rigidez frente a cargas estáticas y dinámicas para soportar las fuerzas de corte e inestabilidades que se producen durante el proceso de corte, las deformaciones térmicas debidos a calentamientos de los elementos que componen la máquina (guías, rodamientos, bombas hidráulicas, etc.), las histéresis y holguras de los sistemas de giro y desplazamiento, el diseño de la geometría/arquitectura de la máquina con sus correspondientes limitaciones, el número de ejes de la máquina que se emplean para el mecanizado, las potencias disponibles para obtener las velocidades y los avances necesarios para poder llevar a cabo el mecanizado.
Para dar respuesta a las exigencias actuales del mecanizado se están produciendo una serie de desarrollos y tendencias hacia cero defectos en las máquinas-herramienta para mejorar el mecanizado, de las que las más relevantes son:

  • La calibración geométrica para mantener la precisión del medio productivo,
  • Las mediciones volumétricas como elemento para conocer la precisión de la máquina en todo el volumen operativo,
  • Emplear la máquina como instrumento de medición, la incorporación de sistemas de medición en máquina para convertirla en una máquina de medición
  • Tener un control térmico en todo momento de la máquina para efectuar las compensaciones necesarias,
  • La introducción de sistemas de amortiguación de vibraciones para mantener la calidad de los mecanizados, así como para incrementar la capacidad de corte,
  • La introducción de la Inteligencia Artificial para vigilar fallos en los husillos principales de las máquinas,
  • El desarrollo del mecanizado con 5 ejes,
  • Sistemas de medición de herramientas orientables para mejorar la calidad de los decalajes en el mecanizado con cabezales de 5 ejes, etc.

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