AUTOMATIZACIÓN 23 etc. Sobre todo, para piezas de aleaciones ligeras fáciles de mecanizar y con geometrías sencillas. Sin embargo, en el ámbito de los componentes del motor aeronáutico, las condiciones de contorno son muy diferentes. Se trata de geometrías de gran complejidad realizadas sobre materiales de muy difícil maquinabilidad. Esto hace que la automatización de procesos presente muchas complicaciones. En relación al material y su dificultad para mecanizarse, cabe decir que las excelentes propiedades ante altas temperaturas de los materiales empleados en los componentes situados a la salida de la cámara de combustión de un reactor, a partir de aleaciones base níquel, también son las culpables de que sean extremadamente difíciles de mecanizar. El Inconel718 es un material que presenta una elevada dureza con gran ductilidad, lo que, unido a una baja conductividad térmica, genera unas fuerzas y temperaturas muy elevadas en la zona de corte, que pueden llegar a ser muy críticas para la vida de la herramienta y el acabado resultante en la pieza [2]. Por otro lado, el principal problema asociado a las operaciones de mecanizado con robots es su baja rigidez en comparación las máquinasherramientas convencionales [3], obteniendo valores más amplios de tolerancias y rugosidad superficial de peor calidad, a medida que se incrementa la dureza al trabajar sobre el Inconel718. Los errores en el propio posicionamiento del robot también contribuyen a la variabilidad en las fuerzas y acabado resultante sobre las piezas. Además, en presencia de rebabas, las herramientas empleadas deben ser capaces de adaptarse continuamente a las variaciones de posición y magnitud de las rebabas, que generan variaciones en la fuerza de corte y mecanismo de vibración. La automatización de los procesos de acabado introduce pequeñas modificaciones a la hora de emplear las mismas herramientas que en el trabajo manual, debido a la flexibilidad para acceder a las zonas de trabajo y a las posibilidades cinemáticas del robot. Esto hace que cada proceso tenga que estudiarse previamente por separado, eligiendo el tipo de herramienta más adecuada, seguido de una fase experimental dónde establecer las condiciones óptimas de trabajo para cada caso. Una vez asegurado el plan de trabajo, se debe implementar un sistema de medición que verifique el grado de cumplimiento entre las operaciones programadas y el acabado final de las piezas. En esta línea son varios los trabajos llevados a cabo por el CFAA y el Grupo de Fabricación Avanzada del Dpto. de Ingeniería Mecánica de la UPVEHU, en colaboración con diferentes empresas del sector. En los siguientes puntos se exponen dichas tecnologías, y cómo a partir de su desarrollo es posible diseñar una nueva metodología de fabricación, capaz de reducir el tiempo de proceso y el rechazo de piezas, en un sector tan competitivo cómo es el caso de la turbomaquinaria aeronáutica. PROCESOS DE ACABADO Las operaciones de rebabado y cepillado no generan altas fuerzas de corte en comparación con las dedicadas a grandes arranques de material, lo cual permite que sean aptas para su implementación mediante robots. Para poder desarrollar estos procesos, el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA) cuenta con una célula robotizada fabricada ad-hoc para el superacabado de componentes aeronáuticos. Toda la célula se orienta alrededor de un robot Kuka KR 240 R2500 prime, junto a un eje adicional en forma de mesa rotativa continua y diferentes estaciones de trabajo para operaciones auxiliares con agarre de la pieza en el robot. Esta célula cuenta, entre otros, con husillos neumáticos de Mannesmann integrados en un cabezal automático e intercambiable diseñado y fabricado por Mek&Bot Robotics. Cómo caracFigura 1. Célula robotizada para tareas de superacabado en el CFAA.
RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx