La Importancia del Diseño: Optimización del Rendimiento en Máquinas de Líneas Transfer

La Importancia del Diseño: Optimización del Rendimiento en Máquinas de Líneas Transfer

 Joseph Polyanovsky, ISCAR MTB Project Manager

En la era de la moderna fabricación, las industrias exigen soluciones rápidas y efectivas para la producción de grandes series, y las máquinas transfer están especialmente diseñadas y equipadas para este propósito. Las líneas transfer están formadas por varios puestos con distintas herramientas para diferentes operaciones, como torneado, taladrado, fresado y mandrinado. Cada puesto puede incluir varios husillos con herramientas de corte para mecanizar diferentes superficies de una pieza, por lo que es posible que haya docenas de herramientas trabajando simultáneamente.

 

Las máquinas y el concepto

Las máquinas transfer son generalmente robustas y suelen utilizarse para fabricar únicamente un producto específico. Dada la creciente demanda de producción de series incluso más grandes, las máquinas transfer se utilizan ampliamente para la fabricación de pequeñas piezas cilíndricas a partir de barras. Este fenómeno hace que estas máquinas sean muy populares.

El concepto de línea transfer promueve una fabricación con los métodos más rápidos y económicos. Un alto rendimiento depende en gran medida de la eficiencia de las herramientas, y la selección de la herramienta óptima requiere la cooperación de los fabricantes de máquinas y de herramientas y de los usuarios. Existe una relación directa entre los eslabones de esta cadena de coordinación y la eficiencia de la operación: cuanto mayor sea la colaboración, mayor será la eficiencia en la selección de la herramienta. La continua cooperación y comunicación con los fabricantes de máquinas herramienta (MTB) ha proporcionado a ISCAR los cimientos de conocimientos y experiencia necesarios para mejorar el desarrollo de herramientas de corte y portaherramientas para máquinas transfer.

El diseño y la importancia de las herramientas

Según los especialistas en equipaciones de máquinas herramienta de ISCAR, el éxito depende de que el diseño de la herramienta sea el óptimo. La mayor parte de las herramientas son especiales y complejas, debido a la propia complejidad del proceso de mecanizado, con tiempos de corte muy ajustados. Las herramientas combinadas mantienen los tiempos exactos de duración del ciclo y reducen el número de puestos (máquinas) necesarios para un proceso dado.

A veces se combinan diferentes herramientas para realizar diferentes tipos de mecanizado, como taladrado, mandrinado, avellanado, chaflanado y punteado, entre otros. Estas herramientas suelen disponer también mecanismos de ajuste. Una herramienta combinada debe garantizar la evacuación de virutas de diferentes áreas de mecanizado, este es un requisito fundamental en el diseño de una herramienta.

Las herramientas combinadas para taladrado, trepanado y chaflanado suelen mecanizar superficies interiores y exteriores simultáneamente. En este caso, el diseño global debe garantizar una elevada rigidez para evitar vibraciones ocasionadas por la forma específica de la herramienta que le permite trabajar por el interior y exterior a la vez.

Una herramienta combinada para taladrado y ranurado interior evita la necesidad de un puesto de trabajo adicional, ahorrando costes y tiempo de mecanizado. En este tipo de herramientas es vital que el diseño evite colisiones y facilite la evacuación de virutas de zonas interiores.

 

 

Las operaciones frontales con chaflanado superior e inferior, por ejemplo, generalmente intervienen en orden y utilizando herramientas largas, por lo que el diseño requiere una rigidez y amortiguación de vibraciones adicionales.

El equipamiento de las máquinas para líneas transfer suele requerir herramientas de dimensiones específicas debido al tamaño del puesto, con un recorrido limitado y una buena evacuación de viruta que permita ciclos de producción sin paradas. La cooperación entre los fabricantes de máquinas y de herramientas es indispensable para la validación y verificación de los procesos y para la correcta selección de la herramienta, desde la fase inicial de diseño hasta la de la puesta en marcha, e incluso para la optimización de la fase de postproducción.

Las ceñidas tolerancias se logran con herramientas monobloque combinadas con especiales con diferentes tipos de conexiones, como CAMFIX y HSK entre otras.

Las herramientas de perfilado rotativas y estacionarias con las exclusivas plaquitas FTB, XNUW y PENTA de ISCAR reducen la duración del mecanizado, ya que mecanizan perfiles complejos de una sola pasada.

Las operaciones de torneado, como son el cilindrado, el mandrinado y el mandrinado en contraposición, suelen utilizar ejes lineales adicionales perpendiculares a la línea de centro del husillo. Habitualmente se denomina “eje U”, que es un término utilizado para el posicionamiento de cabezales especiales con complicados sistemas de bloques y contrapesos. ISCAR tiene una vasta experiencia con este tipo de herramientas, ya sean independientes (montadas en bloques) o montadas directamente en el cabezal.

Ambos conceptos incluyen herramientas integrales y modulares con adaptaciones CAMFIX, HSK y VDI entre otras, así como herramientas especiales diseñadas según las necesidades del cliente.

Los fabricantes de grandes series y decoletaje, principalmente para las industrias de automoción, petrolífera y gasística, médica y piezas miniatura, son los principales usuarios de máquinas transfer. La larga y fructífera cooperación entre los equipos de ISCAR y sus clientes da como resultado el diseño, desarrollo e implementación de soluciones de mecanizado fiables y productivas. Este modelo de colaboración entre clientes y fabricantes de máquinas herramienta es especialmente valioso cuando se trata de herramientas para líneas transfer, en las que el equilibrio entre productividad y coste por pieza es esencial.