Caracterización genérica de útiles de localización y amarre de piezas

La selección y/o diseño de utillajes es una importante tarea dentro de la planificación de procesos [2]. La determinación del número de amarres, la selección de superficies de referencia y sujeción y la decisión de los utillajes necesarios para cada operación, constituyen una parte fundamental de la preparación. Su influencia en la calidad de un producto final es decisiva, tanto más cuanto mayores sean los requerimientos de precisión. Se trata además de una de las decisiones más difíciles de automatizar [3] debido a la falta de una metodología formalizada y para lo cual será necesario disponer de una caracterización genérica del utillaje expresada de forma que permita su utilización dentro de un sistema CAPP [4].

• La compatibilidad de los diferentes elementos que integran el montaje utillaje, es decir, que sea posible la conexión física de los elementos que lo van a formar.

• La localización de la pieza y la eliminación de sus grados de libertad mediante los puntos de contacto del utillaje con la pieza.

• Tipo de contacto entre el utillaje y la superficie de la pieza.

• La estabilidad de la sujeción, garantizando que no se va a perder el contacto en los puntos de conexión entre pieza - utillaje.

El trabajo ha consistido en desarrollar un modelo para caracterizar un utillaje, definido como un montaje compuesto por distintos elementos que generan la unión entre la pieza y la máquina donde se debe mecanizar. El modelo propuesto comprende información referente a la definición de cada uno de los elementos utilizados para localizar y amarrar la pieza, a la definición del utillaje como agrupación o montaje de dichos elementos y como se acoplan, etc.

La localización y orientación de la pieza debe mantenerse durante el mecanizado y por tanto el utillaje debe asegurar la estabilidad y sujeción.

Toda la información necesaria para el análisis del utillaje se ha representado en una propuesta de modelo de información para la caracterización del utillaje, genérico e independiente del tipo de elementos que forman el utillaje, y expresado en el lenguaje EXPRESS (ISO 10303/11). El modelo de información ha sido implementado para comprobar su aplicación y los algoritmos desarrollados permitirán junto a la información del plan de mecanizado de una pieza y la capacidad de la máquinas-herramienta, evaluar el grado de cumplimiento de las especificaciones dimensionales y geométricas de la pieza.

[2] Chang, C.H, Computer-assisted fixture planning for machining processes, Manufacturing Review,1992

[3] Senthil Kumar, A; Nee, A, Expert fixture-design system for automated manufacturing environment, Computer-aided design, 1992

[4] Hargrove, S.K; Kusiak, A, Computer-aided fixture design: a review, Int. J. Prod. Res,1997.