Mecanizado a 5 ejes en vertical con la misma productividad que en horizontal

El fabricante alemán de máquinas de mecanizado de alta gama Makino ha diseñado el centro de mecanizado mecanizado vertical de 5 ejes, modelo DA300, como una combinación de velocidad, precisión y flexibilidad para piezas complejas con múltiples ejes en las superficies más pequeñas de la máquina.

DA300 es el el centro de mecanizado vertical de 5 ejes más reciente de Makino. Inspirado en las mejores características de diseño de centros de mecanizado tanto vertical como horizontal, este centro combina la rigidez estructural y la precisión de un centro vertical con la alta productividad y fiabilidad de un centro horizontal, de este modo ofrece lo mejor de ambas máquinas. Además, reduce considerablemente los tiempos de ciclo de las piezas y a su vez logra un rendimiento muy preciso.

El centro de mecanizado DA300 está dirigido a la industria de producción de piezas y, más concretamente, a fabricantes de componentes industriales como componentes hidráulicos y neumáticos, piezas de aluminio fundidas a presión y similares. Indicado para todos los que producen piezas y prototipos geométricamente complejos y de alta precisión, como por ejemplo, fabricantes y subcontratistas de diversas industrias como la automotriz, médica, fotónica, de coches de carrearas y de lujo, y energética y con especial interés para los fabricantes de componentes aeroespaciales, especialmente de piezas estructurales pequeñas, componentes satelitales y componentes de motores como rotores con palas, ruedas motrices y álabes.

DA300 está basado en la estructura de semipuente que se utiliza tradicionalmente en las máquinas verticales de Makino. Con los motores de accionamiento directo (AD) diseñados para el eje A y el eje C, la máquina ofrece un excelente control del movimiento dinámico y un acceso de cinco lados para la producción de piezas complejas en menores estructuras. La mesa apoyada bilateralmente está empotrada en una estructura de cuadro altamente rígida que hace que la máquina sea rígida pero liviana, lo que permite un aumento de la dinámica, la aceleración y velocidades máximas sin comprometer el rendimiento. Los motores de AD también aportan el beneficio de la rotación de alta velocidad, incluso con una carga máxima de la mesa de 250 kg. Además, los rodillos de guía de 45 mm de anchura bien dimensionados y los husillos de bolas con núcleo refrigerado de 40 mm de diámetro aumentan la estabilidad de la máquina.

Al tener en cuenta el sector de producción, la productividad de DA300 es excelente. Equipado con un husillo HSK-A63 altamente dinámico, de 20.000 rpm, la máquina reduce el tiempo de corte necesario para las rigurosas funciones de fresado, perforación y roscado. Una unidad de almacén de herramienta de 60 herramientas estándar y de cambiador automático de herramienta (ATC) bien probada inspirada en el centro de mecanizado horizontal (CMH) de la conocida serie a1nx de Makino funciona con gran fiabilidad y entrega con un tiempo de viruta a viruta de 3,5 segundos. El mecanismo de la compuerta del ATC se acciona mediante un servomotor, el cual no solo es altamente fiable sino que además simplifica el ajuste, lo que reduce el tiempo de cambio de herramienta. Además, DA300 posee el sensor de rotura de herramienta de Vision (Visión B.T.S.) como un equipo estándar. Este sensor de rotura de herramienta valida el estado de la herramienta de corte después de cada cambio de herramienta. El sistema Vision B.T.S. tiene un mínimo de piezas móviles y no requiere contacto físico con la herramienta de corte, lo que hace posible una mayor fiabilidad a largo plazo y reduce el riesgo de fragmentar el material de las herramientas delicadas, tales como el diamante policristalino (PCD). Crea una silueta de la herramienta de corte y detecta la longitud, el tamaño y el peso aproximado de la herramienta.

Con el controlador más reciente de Makino, Professional 6 (PRO 6), DA300 está equipado con numerosas funciones inteligentes para aumentar la productividad de la máquina. El controlador se desarrolló para satisfacer las necesidades de los clientes de procesos de mecanizado mejorados a través del aumento de la seguridad, la facilidad de funcionamiento, la fiabilidad y la productividad.

Estos objetivos se logran al reducir el riesgo de colisión, al modernizar y facilitar la capacidad de funcionamiento, e incluye muchas funciones que anteriormente eran opcionales tales como las características estándar, y al mejorar el rendimiento de la máquina. Se ha diseñado el controlador para un funcionamiento sencillo e intuitivo a través de menús simplificados e iconos similares a los de un teléfono inteligente.

Las nuevas funciones de inteligencia geométrica (IG) de control de movimiento avanzadas reducen el tiempo de ciclo total, especialmente, en componentes de producción típicos. La perforación de IG permite que el husillo y la herramienta formen un arco entre un orificio y otro en lugar de seguir una trayectoria cuadrada. Esto reduce los tiempos sin corte en comparación con la perforación convencional del patrón de orificios. Por otro lado, el fresado de IG está diseñado para mejorar el rendimiento del fresado bidimensional. Permite al usuario definir una tolerancia de redondeo de esquinas en cada ruta de fresado.

Otras funciones inteligentes de la máquina incluyen el control activo de inercia (IAC, por sus siglas en inglés) diseñado para acelerar aún más los movimientos de la máquina en función de los atributos dinámicos del sistema. El IAC recibe retroalimentación de los servomotores y ajusta la aceleración y desaceleración de la pieza específica al nivel óptimo.

La productividad integral mejorada incluye medidas de seguridad de vanguardia, gracias a la protección contra colisiones (CSG, por sus siglas en inglés), un sistema de prevención de colisiones en tiempo real más avanzado que es particularmente importante y eficaz en aplicaciones de 5 ejes. Desde el punto de vista estadístico, la causa más frecuente de daños en el husillo es una colisión. Los factores contribuyentes principales son errores de funcionamiento, ajuste y edición, y dotación de herramientas y sujeción, todos los errores que ocurren en la propia máquina. La protección contra colisiones tiene en cuenta las condiciones reales de la máquina para prevenir colisiones.

La importancia de la gestión eficaz del refrigerante con frecuencia se subestima en los centros de mecanizado vertical (CMV), aunque sea una necesidad absoluta si la máquina está prevista para altos niveles de productividad y, por consiguiente, genera altos volúmenes de virutas por minuto. Al contrario de la estructura de la mesa del tipo de soporte giratorio de 5 ejes convencional, donde hay dos cubas estrechas en cada lado del soporte giratorio para la retirada de virutas, DA300 tiene un soporte giratorio abierto y una amplia cuba localizada debajo de la mesa. Esto asegura que las virutas caigan directamente en la cuba. El sistema de gestión del refrigerante de DA300 es excepcional. Un flujo abundante del refrigerante del sistema de refrigerante de aspersión colgante y lavado en techo elimina la acumulación de virutas y facilita una excelente evacuación.

Todas las máquinas de Makino incorporan su tecnología de control térmico y DA300 no es la excepción. Una estructura térmicamente simétrica se combina con la eliminación eficaz del calor del husillo, estructuras de apoyo como los husillos de bolas y los motores, para asegurar la estabilidad de la máquina y la precisión del mecanizado durante prolongadas horas de funcionamiento.

DA300 está listo para la integración en celdas de producción automatizadas. La mesa (340 mm por 300 mm) posee 5 puertos neumáticos (hidráulicos de manera opcional) lo que hace que esté lista para manipular palés, proporcionar un cambio de piezas de manera rápida y eficaz y maximizar la utilización de la máquina. Ofrece el fácil acceso a la mesa desde el costado para no interferir con el funcionamiento frontal, y para adaptarse a diferentes posibilidades de automatización desde sistemas estándar de sujeción del punto cero hasta la manipulación directa de piezas con sujeción hidráulica.

En resumen, este CMV de 5 ejes brinda una combinación incomparable de alta productividad, calidad y seguridad de funcionamiento además de la facilidad intuitiva de uso.