DMG escoge los accionamientos Redex para su último modelo de fresadora pórtico

Las fresadoras DMU 600P de pórtico de DMG están diseñadas para mecanizar piezas de gran tamaño - hasta 40 tonelada - con unos niveles de velocidad, dinámica y precisión muy altos. La incorporación de innovadores sistemas de accionamiento permite al sistema de cinco ejes conseguir una alta versatilidad mediante un único ajuste. DMG trabaja en este campo conjuntamente con Redex. El especialista europeo en accionamientos de precisión equipa los ejes X, Y, y C con sistemas de accionamiento lineales y rotacionales. No obstante, los accionamientos de precisión de Redex también se utilizan en otros ejes motrices de esta máquina, así como en el accionamiento principal del cabezal de fresado.

La fabricación de grandes piezas como moldes o sistemas de estampación para piezas de carrocería de coches requiere las más altas prestaciones y precisión en el mecanizado. Los requisitos de mecanizado para las carcasas de motores marinos diesel son igualmente muy estrictos. Las piezas a mecanizar pesan varias toneladas y, aunque suelen tener varios metros de longitud, cada micra es crucial.

Mecanizado preciso de componentes pesados

Con este objetivo, DMG ha desarrollado las fresadoras de pórtico de la serie DMU P. El modelo más grande de la serie, DMU 600P, ha sido concebido especialmente para realizar operaciones de fresado y torneado de alta precisión en dimensiones de pieza XXL, siendo los desplazamientos máximos de 6000 x 4200 x 1500 mm (ejes X/Y/Z) y de hasta 2000 mm en el eje W. El peso de las piezas en bruto puede alcanzar hasta 40 toneladas. A su vez, la DMU 600P garantiza velocidad y flexibilidad máximas, ya que se trata de una máquina diseñada para el torneado y fresado de 5 ejes en una única atada de pieza.

Alta precisión en desplazamientos largos

Los accionamientos lineales juegan un papel predominante. Florian Garbarsky, director de proyecto de DMG en Pfronten: "Los accionamientos deben tener juego cero, con una precisión que pueda mantenerse durante miles de horas de servicio afrontando fuerzas elevadas directamente relacionadas con los 60 kW de potencia del cabezal". Así, en desplazamiento superiores a 6 metros se alcanza una precisión de hasta +/- 0,0075 mm, con aceleraciones que pueden llegar a los 3 m/s2. Por tanto, un máximo nivel de precisión, rigidez y evitar dilataciones térmicas son prerrequisitos a tener en cuenta a la hora de diseñar la máquina completa. Con esas condiciones de longitud de desplazamiento y niveles de precisión, la tecnología de transmisión de husillos a bolas fue desestimada para esta máquina.

Accionamientos piñón-cremallera

Para garantizar el nivel de rigidez, los diseñadores de DMG han seleccionado con mucho cuidado unos sistemas de accionamiento adecuados. Como dijo Florian Garbarsky: "Tras un proceso de benchmarking exhaustivo, nos hemos decantado por los accionamientos piñón-cremallera sin juego angular de Redex". Incluso en el eje C (eje rotativo del cabezal), un accionamiento de precisión "TwinDrive" asegura un movimiento y un posicionamiento muy precisos. Se puede apreciar también cómo los dos husillos a bolas verticales del travesaño W están mejor sincronizados gracias a dos reductores servoplanetarios de Redex.

Accionamiento de cabezal

Para ofrecer alta productividad con un elevado par a velocidad baja se ha montado un reductor de dos velocidades y refrigerado por agua de la serie RAM de Redex "en línea” e integrado dentro del carnero (entre el motor directo y el cabezal).

Ejes X e Y

La compañía ofrece los accionamientos piñón-cremallera con juego “cero”. El principio básico consiste en dos reductores completamente sincronizados que se utilizan en paralelo (motor + reductor planetario).

Uno de los dos servomotores actúa como motriz y el otro como freno, asegurando así una precarga constante entre los dos piñones y la cremallera. Esta solución elimina completamente el juego angular y ofrece un movimiento y un posicionamiento de máxima precisión. Y ese mismo principio fue el que se aplicó tanto en el eje X de la DMU600P de 6000 mm de longitud, en el eje Y de 4200 mm longitud, así como en el eje rotativo C del cabezal.

Para el eje X se eligieron accionamientos DRP llave en mano, formado por 2 reductores planetarios alojados en una carcasa universal cada uno de ellos con su respectivo servomotor (fig. 3). En el eje Y se optó por los reductores planetarios KRPX, incorporados a sendos lados del carro. Asimismo, se utilizó un DRP para el eje rotativo del cabezal (eje C). El CNC de la máquina se encarga de la sincronización y de la precarga de los accionamientos TwinDrive de cada uno de estos 3 ejes mencionados.

La rigidez del accionamiento contribuye a obtener altas dinámicas y máxima precisión

Es imprescindible disponer además de una óptima rigidez global, controlar las variaciones de temperatura y disponer del menor error de transmisión, es decir, exactamente las características clave intrínsecas a los reductores planetarios de Redex. Así, los accionamientos seleccionados proporcionan valores extremadamente altos en rigidez lineal y les permite garantizar una excelente precisión de posicionado, superficies de mecanizado y repetibilidad.

Para garantizar esta rigidez los reductores están equipados con cojinetes de salida montados en el sistema patentado por Redex de eje-piñón de salida. En sí el conjunto de cojinetes está compuesto por dos rodamientos de rodillos cónicos precargados y extragrandes, instalados lo más cerca posible del punto de contacto de carga de los piñones. El alojamiento del reductor ha sido mecanizado con extrema precisión y cuenta con un diseño optimizado para ofrecer la máxima rigidez, independientemente de la dirección de la carga. Su diseño no solo asegura una rigidez a un par muy elevado, sino que se consigue la mayor rigidez en todas las demás direcciones, incluyendo en la flexión radial que, según las exhaustivas pruebas llevadas a cabo por Redex, es la causante de casi el 60% de la deformación total en un accionamiento piñón-cremallera.

Por tanto, la flexión se reduce considerablemente y la frecuencia natural del eje mejora mucho, permitiendo velocidades de aceleración más altas y mover masas más pesadas, a la vez que se cumplen unos requisitos de precisión más rigurosos.

Las ventajas económicas

Por último, si bien no menos importante, DMG considera que los accionamientos de Redex ganan la partida, no solo desde el punto de vista técnico, sino también desde el económico. Según un estudio detallado de costes llevado a cabo por el fabricante de máquinas, ninguna otra solución técnica de similar precisión puede superar el mejor TCO que ofrece Redex con sus accionamientos piñón-cremallera para un desplazamiento de 6 m en el eje X.