Incrementar la producción con la técnica de mecanizado óptima

Para fabricar roscas internas en el motor, en sus zonas de fijación y en el tren de transmisión, se puede emplear cualquier variedad de técnica. Elegir la correcta depende del tamaño del lote y del material, de la máquina utilizada y los requisitos para el tornillo, tal como si la rosca debe terminar cerca del fondo del agujero o si el comienzo de la rosca debe tener una vuelta completa de perfil.

Una alternativa al proceso convencional de roscado con macho es el fresado de roscas. Ambas técnicas involucran el corte del material.

Otra opción es el roscado por laminación, un proceso en el cual el material es desplazado más que eliminado. Como resultado de ello, no existen problemas de evacuación de viruta. Los hilos se producen sin romper las fibras del material, la superficie de la rosca se compacta y se obtiene un mejor acabado que con el roscado con macho. Bajo carga estática, la resistencia de la rosca efectuada por laminación es idéntica a la de una rosca efectuada por corte (macho o fresa de roscar), pero tiene mayor resistencia bajo una carga dinámica. Por esta razón, el laminado de roscas (si es factible dada la ductilidad del material) ha demostrado ser una técnica popular para los puntos de fijación que se someten a altas cargas.

El roscado con macho de corte o de laminación es compatible con todas las máquinas. El fresado de roscas, sin embargo, requiere una máquina CNC capaz de efectuar interpolaciones helicoidales. Durante este proceso, los hilos de rosca se crean en un movimiento circular, con la herramienta desplazándose axialmente el valor de una vez el paso de rosca. En el proceso, la fresa de roscar se introduce en el agujero previo exactamente a la profundidad de rosca programada, no existe el rebasamiento típico con el roscado convencional, ya que, en contraste con los machos (tanto de corte como de laminación), las fresas de roscar no tienen chaflán de entrada. Esto significa que el fresado de roscas puede producir una rosca hasta el fondo del agujero, sin necesidad de operaciones secundarias. Además, se pueden mecanizar tolerancias diferentes con la misma herramienta, o diámetros diferentes con el mismo paso. También se consigue un acabado superficial de mayor calidad. Si la máquina es capaz de ofrecer altas velocidades de rotación, se puede lograr un considerable ahorro de tiempo en roscas grandes o en aluminio. Virutas cortas y roscas ajustables al instante y repetitivas ayudan a asegurar un proceso de roscado fiable.

Otra ventaja es que las roscas relativamente grandes se pueden fresar acabando directamente el diámetro interno. Virtualmente, se pueden mecanizar todos los materiales y las herramientas son reafilables.

En grandes lotes, las piezas se mecanizan a menudo en líneas transfer, lo que limita las opciones de fabricación al roscado con macho. Aquí, hay normalmente unidades de avance básicas en las estaciones de mecanizado individuales, conectadas en serie o en un bucle. Mientras en el pasado se utilizaban machos de acero rápido, actualmente tienden a estar fabricados en metal duro. Estos machos tienen una vida útil considerablemente más larga, lo que permite un ahorro de costes, debidos no solamente a menos cambios de herramienta sino también a menores tiempos de máquina parada.

Otras herramientas que son muy atractivas desde el punto de vista del diseño, son machos de laminación como las variantes JEL MOREX con insertos de metal duro soldados. Con JEL MOREX R, los insertos son incluso intercambiables. Son unas herramientas populares no solo por las calidades descritas más arriba, sino también porque disponen de un mango en HSSE. Éste es capaz de compensar los errores de alineación, mientras el material de corte en metal duro proporciona una vida de herramienta extremadamente larga. En este tipo de máquinas, donde los errores de posición tienden a ocurrir, ya que se taladra en una unidad y se rosca en otra, la vida de la herramienta se puede incrementar con creces.

En contraste con la producción en serie, el mecanizado de componentes, en particular en el sector de la automoción, ha venido siendo marcada cada vez más por una variedad considerable de modelos y ciclos de innovación más rápidos. Esto, a su vez, ha llevado a la disminución de tamaño en los lotes de fabricación. Al mismo tiempo, el deseo de reducir los tiempos de ciclo ha generado demanda de máquinas cada vez más rápidas, con velocidades de giro mayores. Además, los diseños modernos de los componentes imponen demandas cada vez mayores sobre las propiedades de las roscas y la forma en que se producen. Como las paredes de las piezas se vuelven cada vez más delgadas, las profundidades efectivas de las roscas deben aumentarse o las roscas deben fabricarse sin la típica rebaba a la entrada. Hay desafíos especiales que presentan materiales específicos o técnicas de mecanizado, como el mecanizado con cantidad mínima de refrigerante o en seco. La tendencia, por lo tanto, es hacia la producción en centros de mecanizado CNC, que pueden ser utilizados como máquinas independientes o unidos para formar una cadena. Con estas máquinas es posible implementar y explotar la tecnología de fresado de roscas y todas las ventajas que ofrece. El requisito previo para esto, sin embargo, es que la máquina debe ser compatible con la interpolación helicoidal. Hoy en día, esta característica está disponible en la mayoría de máquinas y, en los casos aislados en los que no lo está, simplemente tiene que ser activado. Estas máquinas también permiten el uso de herramientas combinadas, que pueden ejecutar operaciones no solamente axiales, sino también circulares, ofreciendo la posibilidad de llevar a cabo tantas tareas como sea posible con una sola herramienta.

El Grupo Komet ofrece dos tipos de fresas de roscar: fresas JEL MKG (sin chaflán) y fresas JEL MGF (con chaflán). Como herramientas de metal duro, son aptas para trabajar todos los materiales. Con insertos de PKD soldados, están optimizadas para el mecanizado de aluminio. Las fresas de roscar JEL TOMILL (GWF) están diseñadas para roscas mayores, a partir de 20 mm. Las herramientas de metal duro combinadas para taladrar y fresar roscas producen una rosca completa en una sola operación, taladrando el agujero interior con un chaflán de 90° y luego fresando la rosca.

Para el uso en diversos materiales, estas herramientas combinadas están disponibles en metal duro integral, sin recubrir o recubiertas o en versión PKD. Las herramientas también se pueden diseñar para ser compatibles con mínima cantidad de refrigerante (MQL). Una versión de 3 aristas de corte está disponible específicamente para mecanizar agujeros con el taladro ya previamente abierto de fundición en aluminio.

La herramienta DBGF tiene una geometría especial y es una herramienta puramente de fresado circular, que crea tanto el agujero central como el filete de rosca vuelta a vuelta simultáneamente. Con su mayor sección transversal, DBGF es una herramienta ideal para roscas profundas hasta 3xD, en el rango de 6 a 12 mm de diámetro.

Como parte de los avances técnicos generales, los mecanizadores se enfrentan a crecientes cantidades de materiales en aluminio. Para mecanizar estos materiales, las aristas de corte deberían equiparse preferentemente con PKD. El diamante policristalino permite el corte de alta velocidad (HSC), lo que también genera un gran potencial en el desarrollo de máquina en términos de aumento de la velocidad máxima disponible.

Las herramientas combinadas de taladrar y fresar roscas se utilizan a menudo como herramienta central en sistemas de herramienta JEL VABOS (sistema variable de fresado, avellanado y fresado de roscas). Estos sistemas de herramientas modulares son adecuados para múltiples usos y, además de fresado de roscas y taladrado y roscado combinados, ofrecen combinaciones para laminado y chaflanado en la misma operación. Los sistemas comprenden un montaje con herramienta central y una disposición de plaquitas de corte reversibles.