La simulación de máquina de Hexagon ayuda a los fabricantes a manejar la singularidad de 5 ejes

El software de simulación de máquina, desarrollado por la división de Hexagon Manufacturing Intelligence, aborda la inestabilidad de la máquina de 5 ejes sufrida durante mucho tiempo para que los fabricantes puedan obtener calidad sin sacrificar la productividad.

Las mejoras al software NCSIMUL, que sirve como un gemelo digital de una máquina específica para planificar y optimizar su programación de control numérico (NC), permite a los operarios determinar la ubicación del punto de singularidad de 5 ejes y evitarla por primera vez. Esto responde a las solicitudes del cliente de asistencia vital para garantizar un acabado de alta calidad en sus piezas terminadas. Resulta particularmente importante durante el mecanizado de álabes de turbinas e impulsores para la industria aeroespacial —ya que el corte continuo de 5 ejes se usa para el 80% de las piezas aeroespaciales— junto con piezas complejas para la industria de la automoción, petróleo y gas.

Cuando la ruta de herramienta generada por el software de fabricación asistida por ordenador (CAM) pasa a través o cerca del punto de singularidad, la herramienta de la máquina se comporta de forma errática. La herramienta de la máquina puede vibrar, lo que provoca ‘marcas de vibración’ en la pieza que está siendo mecanizada, lo cual afecta a la calidad del acabado de la superficie. Para efectuar el trabajo de forma correcta la primera vez y reducir los tiempos de ciclo para cumplir con los tiempos de entrega, es vital detener el punto de singularidad.

La nueva versión ayuda a predecir el punto de singularidad. Al predecir las líneas de código donde pueden existir problemas con las vibraciones y la calidad de la superficie, los programas se pueden mejorar modificando los parámetros de estrategia de corte o cambiando por completo las estrategias. También ayuda a los fabricantes a optimizar la posición y la orientación del material, lo que afecta la velocidad de avance de corte que se puede alcanzar en trayectorias continuas en 5 ejes, lo que provoca factores de corte que pueden diferir considerablemente del programa CAM para una máquina determinada.

“El análisis del punto de singularidad permite obtener la calidad necesaria de la superficie para piezas complejas de forma virtual, antes de acudir al taller para mecanizar la primera pieza”, explica Philippe Legoupi, responsable de producto, división de Hexagon Manufacturing Intelligence. “NCSIMUL también simula el rendimiento objetivo de la máquina para evaluar cuando el factor de corte de 5 ejes esté cerca del 100%, de tal forma que los usuarios puedan modificar la orientación y la posición del material para alcanzar la velocidad de avance necesaria. Al contar con estas dos capacidades, ahora los fabricantes pueden reducir los tiempos de ciclo de 5 ejes y obtener una calidad consistente para cualquier pieza”.

Por otra parte, la herramienta de optimización específica del material, Optipower, optimiza el programa y limita la potencia necesaria para eliminar material. En NCSIMUL 2021.1, Optipower calcula la fuerza de corte aplicada al punto de contacto externo de la herramienta, lo que garantiza que no se exceda la fuerza máxima de la herramienta, específicamente para la fuerza de corte tangencial. También aumenta la vida de la herramienta, reduciendo los costos del mecanizado.

Estos datos se utilizan por completo, explica Legoupi, “Trabajamos para lograr una fabricación más inteligente a través del mejor uso de los datos de simulación. La fuerza máxima de torsión y de corte para cada secuencia de mecanizado se incorporan al informe del análisis y es posible darle seguimiento al avance con una visualización gráfica de la relación fuerza-tiempo. Los datos también se usan para definir un mínimo de ‘avance por diente’ para evitar quedar por debajo del circuito mínimo”.

Asimismo, mejoras adicionales a la versión más reciente del software optimizan aún más la productividad, a través de una simulación más rápida después de efectuar cambios, junto con una mayor automatización y flexibilidad para la generación de scripts. Así, es posible enviar los datos desde el sistema CAM del usuario a NCSIMUL 2021.1 sin ajuste alguno antes de comenzar la comprobación, lo cual significa que los programadores NC puedan comenzar a eliminar problemas del archivo del código G durante la programación, y poder transitar fácilmente entre el CAM y la simulación.

Además, la función de gestión de stock intermedio garantiza que la simulación siempre comenzará desde el último intermedio actualizado, lo cual ahorra horas de tiempo de simulación. Al cargar una nueva versión del archivo de código G, NCSIMUL guarda automáticamente el archivo anterior y compara ambos registros al final de la decodificación.