Maquinas Cnc

El mecanizado de alta velocidad (MAV).
Sivak, M.(1); Martinez Krahmer, D.(2); Maceira, G(2).
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Sandvik Argentina S.A. Centro de Investigación y Desarrollo en Mecánica (CEMEC)

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OBJETIVOS - Desarrollar conocimientos teóricos - prácticos sobre Mecanizado de Alta Velocidad (MAV), para prestar asesoramiento técnico. - Presentar experiencias realizadas sobre MAV en el Centro Nacional deTecnología Mecatrónica SENAI en Sao Caetano do Sul, Sao Paulo, Brasil. CONCEPTO Ideado por Carl Salomon [1] entre los años 1924 y 1931, fija una idea sorprendente: Dado un material a mecanizar, existe una velocidad crítica (5 a 10 veces la usada en mecanizado convencional), a la que la temperatura de formación de viruta comienza a descender. La disminución es pequeña para fundición y aceros, peromuy importante en materiales no ferrosos (Fig.1), abriendo la posibilidad de mecanizar materiales con más de 50 HRc.

Fig. 1:Temperatura de formación de viruta (°C) vs. Velocidad de corte (m/min) .

4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Septiembre 2002

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DEFINICION Si bien no existe una definición única, se puede afirmar que: - Se refiere al fresado combinando altas velocidades derotación y de avance. - Se usa para mecanizar aleaciones ligeras con alto índice de arranque de viruta, matrices y materiales templados. - Utiliza métodos y equipamiento de producción específicos. - Permite el desbaste y terminación de piezas pequeñas, y la terminación en piezas de todos los tamaños. - Reduce las fuerzas de corte, como la cantidad de calor trasmitida a la pieza. - Produce piezas másprecisas, con mejor terminación y minimiza las rebabas. BREVE DESCRIPCION DE LAS TECNOLOGIAS MAV La Máquina-Herramienta El MAV demanda elevada rapidez y precisión, siendo habituales velocidades de rápido de 100 m/min y aceleraciones de 1g. Son las máquinas basadas en motores lineales[2], que eliminan los elementos de transmisión mecánica, y las de arquitectura paralela[3], también llamadasHexápodo o plataforma Stewart (Fig.2), las alternativas principales para cumplir dichas prestaciones.

Fig. 2:Configuración básica de una máquina de arquitectura paralela (Plataforma Stewart).

El Control Numérico[4],[8] Debe ser capaz de controlar las altas velocidades y aceleraciones de los ejes con el nivel de precisión buscado. En contorneados, las trayectorias de herramienta se basan en lageneración de puntos que se unen por interpolación lineal. A través de la función Look-ahead, el procesador del CNC evalúa por adelantado los cambios en los movimientos de los ejes. Sistema Portaherramienta - Balanceo[5],[8] El MAV requiere alta precisión de concentricidad, obtenida con conos HSK y otras variantes.

4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Septiembre 2002

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Respecto del sistemade ajuste de la herramienta al portaherramienta, pueden ser mecánicos, hidraúlicos o térmicos. Los dos últimos (más utilizados) presentan una concentricidad del orden de los 0,003mm. Los efectos negativos del desequilibrio son el fallo prematuro de los rodamientos del husillo (Son rodamientos cerámicos), la reducción de la vida útil de la herramienta y la seguridad de los operarios. Parareducirlos, los portaherramientas son equilibrados en fábrica a las rpm que exige el cliente (La norma ISO 1940/1 establece la calidad de balanceo de cuerpos rotativos, definida mediante un número G). Herramientas de corte [6],[8] En la mayoría de las aplicaciones (80 a 90%), se usan fresas integrales de metal duro recubiertas con Nitruro de titanio y aluminio (TiAlN) y diámetros de 1 a 20mm. Son de puntaesférica ó plana, núcleo reforzado y arista de corte con faceta negativa (refuerzo de filo). Debe trabajarse con voladizo (longitud de la fresa fuera de la pinza) mínimo para evitar la flexión. Las fresas con insertos (Φ≥10mm), son utilizadas en desbaste, por su peor concentricidad. Condiciones de corte [8] Cuando se usan fresas esféricas, la velocidad de corte (Vc) se calcula según el...