Desafío del cliente: Enhebrado de gusanos de doble envoltura en una máquina multitarea
Recientemente, un cliente desafió a Mazak a desarrollar una solución de programación y mecanizado para producir una variedad de roscas de sinfín de doble envoltura. El cliente no solo quería que la solución fuera fácil de usar y brindara la capacidad de ajustar la geometría de la rosca en función de los datos de inspección (como una prueba de rodillo con un engranaje helicoidal Master) sino que también permitiera el uso de cortadores comunes disponibles comercialmente.
Los engranajes helicoidales se diseñan en conjuntos, es decir, el sinfín y el engranaje o rueda helicoidal. La geometría de la rosca en estas piezas es compleja. Sin embargo, cuando se conoce la geometría del engranaje helicoidal de acoplamiento, es posible calcular la trayectoria de la herramienta de rosca. Si bien hoy en día es común que muchos talleres corten engranajes en máquinas multitarea como nuestra INTEGREX i-450ST, satisfacer la solicitud del cliente de un software personalizado para ayudar en la programación resultó un poco difícil de superar.
El mecanizado de engranajes en una máquina multitarea tiene varias ventajas. Esto resulta rentable cuando se trata de producir una amplia variedad de tipos de engranajes, y las máquinas permiten el procesamiento completo de las piezas, desde la materia prima hasta la pieza terminada, en una sola plataforma. Para el mecanizado de engranajes, una máquina multitarea ofrece la capacidad de terminar datos de torneado (es decir, diámetros de cojinetes) y dientes de engranaje en la misma configuración, lo que brinda mayor control entre el diámetro del paso del engranaje y la geometría de montaje. Además, las máquinas multitarea simplifican la sujeción de las piezas y reducen el uso de herramientas porque comprimen el ciclo de mecanizado de varias máquinas a una sola máquina.
Hay dos opciones de proceso para mecanizar la rosca sinfín de doble envoltura en la máquina multitarea: torneado y fresado. El torneado es una opción de proceso que depende de si el eje longitudinal de la máquina (en este caso el eje Z) puede desplazarse a la velocidad requerida o no. Al igual que cuando se persiguen roscas en un torno, la velocidad de desplazamiento del eje Z se basa en las rpm de la pieza y en el paso de la rosca. Para subprocesos de arranque múltiple, el requisito de velocidad del eje Z aumenta aún más.
El fresado es una opción de proceso que ofrece la capacidad de mecanizar roscas de múltiples arranques utilizando una técnica de fresado/torneado. Básicamente, el husillo de fresado proporciona la velocidad de corte y los ejes X, Y, Z, B y C de las máquinas proporcionan el recorrido de la trayectoria de la herramienta que replica la rotación del diente del engranaje helicoidal acoplado.
Para estas operaciones, la tecnología de control de última generación SMOOTH de Mazak proporciona una alta velocidad de procesamiento y garantiza contornos de trayectoria de herramienta suaves, lo que da como resultado un acabado y una geometría superiores. La tecnología también permite operaciones de mecanizado únicas como soldadura por fricción y agitación, fabricación aditiva y mecanizado de engranajes, junto con la ejecución de aplicaciones personalizadas.
Se desarrollan aplicaciones personalizadas para ejecutarse en el control de la máquina. Crean trayectorias de herramientas para operaciones de mecanizado únicas que de otro modo requerirían un modelo de pieza y un sistema CAD/CAM. Un ejemplo es calcular la trayectoria de la herramienta para cortar una rosca de gusano de doble envoltura. Esta rosca posee una silueta de paso de reloj de arena, lo que significa que a medida que la rosca del sinfín gira, la herramienta de corte sigue la guía de la misma manera que el diente del sinfín acoplado.
Para lograr esto, el departamento de Ingeniería de Aplicaciones de Mazak creó una aplicación de rosca sin fin de doble envoltura que calcula la trayectoria de la herramienta a partir de la entrada de datos de la interfaz gráfica de usuario. Esta aplicación se ejecuta en el control MAZATROL SmoothAi , donde el usuario simplemente ingresa los datos del sinfín, como la cantidad de dientes del sinfín, la cantidad de inicios de rosca y el ángulo de presión, junto con las condiciones de corte.
Una vez finalizada la entrada de datos, el programa de código G se fecha y se publica en el disco duro del control. El cliente puede luego revisar la trayectoria de la herramienta del programa de código G publicado en el control de la máquina. Al confirmar el programa publicado podrán mecanizar la rosca.
Además de las roscas de sinfín de doble envoltura, las máquinas multitarea Mazak como la INTEGREX i-450ST son capaces de realizar varias otras operaciones que van desde el simple torneado de 2 ejes hasta el complejo fresado simultáneo de 5 ejes. La máquina es verdaderamente una plataforma eficaz para cortar piezas que tradicionalmente se producían en equipos especializados, y Mazak sigue siendo el líder mundial en tecnología de máquinas herramienta multitarea.
La versatilidad del INTEGREX i-450ST de Mazak ofrece a los clientes (como aquellos que desean mecanizar roscas de sinfín con doble envoltura) la flexibilidad para adaptarse a las demandas del mercado. A lo largo de más de 30 años de existencia de INTEGREX, muchos clientes han hecho un buen uso de la máquina mecanizando ejes, álabes de turbinas, engranajes y mucho más. Las máquinas multitarea, como INTEGREX, ofrecen a los fabricantes más soluciones y formas de aumentar su competitividad en los mercados mundiales actuales.