fabricación de alto rendimiento
El rectificado en fresadora para la mejora en el acabado de moldes
15/11/2004
Es conocido que la calidad superficial requerida en los moldes y troqueles es muy elevada. Uno de los objetivos del fresado de alta velocidad es, además de reducir el tiempo de mecanizado, el conseguir una calidad superficial lo más cercana posible a la requerida en la pieza final. Sin embargo, hoy en día el acabado manual sigue ocupando una importante cantidad de tiempo en la consecución del molde además de añadir un elevado coste al molde finalizado, y la variabilidad o falta de repetibilidad que cualquier operación manual conlleva intrínsecamente.
La posibilidad de automatizar esta operación puede suponer una ventaja importante tanto desde el punto de vista productivo como de calidad de las piezas mecanizadas. Con este desarrollo se pretende realizar operaciones de rectificado en la misma fresadora, a fin de reducir el tiempo de pulido manual de los moldes con el consiguiente ahorro tanto económico como en el tiempo necesario para obtener la pieza, tal como se representa en la figura 1.
Figura 1. Comparación entre el proceso convencional y el propuesto
Las técnicas de rectificado desarrolladas en Margune han sido el rectificado con banda y el rectificado con muela, seleccionadas tras analizar las necesidades y particularidades de diferentes tipos de moldistas.
- Rectificado con banda. Se necesita dotar a la máquina (fresadora con la que se ha realizado el mecanizado convencional) de un dispositivo que haga girar a la banda y ésta se desplace en contacto a la superficie a mecanizar. Se empleará en superficies relativamente planas y sin cambios bruscos de dirección (troqueles para capós de automóviles, etc.)
Figura 2. Dispositivo para rectificado con banda
La utilización de este sistema se limita, en principio, a piezas de geometría suave y continua, sin cambios bruscos de dirección y con radios de acuerdo amplios, ya que de lo contrario el dispositivo no podrá acceder a muchas de las zonas a rectificar, provocando errores de acabado.
- Rectificado con muela: este caso es el más sencillo de aplicar. Para ello se dispone de una muela esférica en el portapinzas de la máquina y se trabaja de forma análoga al fresado convencional. Este caso es aplicable a piezas o geometrías más complicadas, limitadas obviamente por el diámetro de la muela rectificadora.
El problema principal de esta técnica es el rendimiento de la muela, lo que hace importante estudiar las estrategias de mecanizado, y las características de la muela a utilizar.
Figura 3. Rectificado con muela de bola.
La aplicación de cualquiera de las dos técnicas, requiere, además de un estudio detallado de las condiciones de trabajo y definición de estrategias específicas de mecanizado, de un análisis de los requisitos de configuración y diseño de la máquina fresadora sobre la que se implementará el dispositivo de rectificado. Los aspectos fundamentales de estudio en la máquina son:
- Aplicación y evacuación de la taladrina. Ambas técnicas requieren de la aplicación de taladrina lo que conlleva la adaptación del equipo hidráulico, toberas y diseño de la zona de trabajo para la recogida de la taladrina.
- Aspectos de seguridad: La máquina debe de estar equipada con cerramientos que sean capaces de soportar impactos equivalentes a la rotura de una muela de rectificar en operaciones de trabajo.
- Protección de elementos de máquina: los residuos que se generan en el proceso de rectificado pueden ir a parar a guías, husillos etc. de la máquina, por lo que todos estos elementos deben de estar convenientemente protegidos.
- Precisión de posicionado y repetibilidad. Al ser una operación que se pretende sustituya a la de pulido manual, la precisión de posicionado de la máquina y la repetibilidad deben de ser lo más altas posibles, ya que el molde no recibe una operación posterior.
