Aproveche el giro de pellizco

El principio rector del torneado de pinzas es la capacidad de poner dos herramientas en el corte, por lo que si no puede hacer eso, entonces no puede girar de pinzas. Un requisito obvio para el torneado de pinzas es una máquina de doble torreta. Elliott Matsuura Canadá

¿Dos herramientas son mejores que una? Esa es una pregunta que se pueden hacer muchos talleres interesados ​​en el torneado manual. Pero la respuesta no es un simple sí o no. El torneado de pellizco puede sonar complicado, pero con las especificaciones correctas, esta operación se puede realizar fácil y efectivamente, reduciendo el tiempo del ciclo casi a la mitad.

Esta operación básicamente permite que dos herramientas accedan a la pieza simultáneamente, una en el husillo superior que baja en línea recta y otra en la torreta inferior que entra en ángulo. Las herramientas están escalonadas, con la segunda herramienta entrando en una posición del eje Z ligeramente desplazada.

Por ejemplo, con una pasada OD normal, la profundidad de corte (DOC) se divide entre las dos herramientas durante una sola pasada. La primera herramienta se posicionará para un diámetro de 0,05 pulg. DOC, mientras que la segunda herramienta escalonada, con un desplazamiento de 0,125 pulg. en Z, se configurará para un desplazamiento de 0,1 pulg. DOC. El tiempo del ciclo se reduce esencialmente a la mitad porque la máquina realiza dos pasadas a la vez.

"Con el torneado manual, el objetivo es ir más rápido y sacar más material en la misma cantidad de tiempo", dijo Nick Zentil, director de ventas de América del Norte, Hexagon Manufacturing Intelligence, North Kingstown, Rhode Island. "Otra ventaja es su capacidad para minimizar la deflexión.

Cuando una herramienta está cortando en un lado de la pieza, existe el riesgo, especialmente con piezas largas y delgadas, de doblarse. Sin embargo, con dos fuerzas empujando en ambos lados, esto puede reducir el riesgo de deformación".

Algunos fabricantes utilizan indistintamente los términos giro de pinza y giro de equilibrio. Y aunque estos dos procesos funcionan de manera similar, existen ligeras diferencias entre los dos. Mientras que el torneado de pinza requiere dos herramientas para encajar la pieza, el torneado equilibrado requiere que el husillo superior y la torreta inferior encajen la pieza exactamente a 180 grados entre sí.

"Con el torneado equilibrado, la herramienta puede igualar la fuerza pasiva de la herramienta en el lado opuesto directo de la pieza durante el proceso de corte", dijo Robert Keilmann, gerente senior de productos globales para torneado, Kennametal, Latrobe, Pensilvania. el torneado, por otro lado, no requiere que el husillo y la torreta estén separados 180 grados y, por lo tanto, no tiene el mismo beneficio de compensación de fuerza pasiva. Sin embargo, se puede aplicar en aplicaciones donde se necesitan altas tasas de remoción de metal en tiempo, lo que hace que la máquina sea mucho más rentable, ya que puede eliminar material el doble de rápido con un DOC compartido El torneado equilibrado, con requisitos específicos de la máquina, es particularmente beneficioso en componentes de paredes delgadas o piezas largas donde falta de estabilidad".

En su mayor parte, el torneado equilibrado requiere que las herramientas superior e inferior corten el mismo perfil en el mismo DOC simultáneamente. Ambas herramientas están esencialmente en el mismo eje Z, y la trayectoria se divide entre las dos herramientas, lo que permite que la velocidad de avance casi se duplique. El torneado de pinzas, alternativamente, duplica el DOC, no la velocidad de avance.

El torneado de pellizco no debe confundirse con una operación de herramienta dual. A veces, dos herramientas pueden ser capaces de cortar la pieza, ya sea una operación de desbaste y taladrado o algo similar, pero el torneado en pinza requiere un nivel de sincronización entre las herramientas.

La diferencia entre el giro de pellizco y el balanceo es leve pero importante, y aunque muchos fabricantes usan la terminología indistintamente, es importante comprender la operación exacta que realizará la máquina antes de continuar. En general, se pueden aplicar dos métodos de corte diferentes en el torneado en pinza.

El torneado equilibrado requiere que las herramientas superior e inferior corten el mismo perfil en el mismo DOC simultáneamente. Ambas herramientas están esencialmente en el mismo eje Z, y la trayectoria se divide entre las dos herramientas, lo que permite que la velocidad de avance casi se duplique. El torneado de pinzas, alternativamente, duplica el DOC, no la velocidad de avance. Inteligencia de fabricación ESPRIT/Hexagon

Operaciones de herramienta dual. En una operación de herramienta dual, durante el proceso de torneado por presión, ambas herramientas realizan la misma operación y utilizan el mismo tipo de plaquita. Por ejemplo, en el lado de desbaste, se utilizarían dos plaquitas de desbaste, ligeramente desplazadas entre sí, y realizarían el pase escalonado, lo que permitiría un DOC más grande.

"Este es realmente el método más fácil de los dos", dijo Jan Andersson, director de administración de productos, insertos indexables para América, YG-1 Canadá, Burlington, Ontario. "Es relativamente fácil dividir el DOC más grande entre las dos inserciones. Con este método, también es importante garantizar la sincronización adecuada entre la torreta superior e inferior. Pero una cosa que debe tener en cuenta es el control de virutas porque no puede permitirse pellizcar gire con problemas de control de virutas".

La ventaja de este proceso es que esencialmente puede duplicar el DOC porque elimina un paso del proceso.

"La reducción del tiempo de ciclo puede ser fantástica con este enfoque", dijo. "El torneado de pinza tiene mucho más mérito en la etapa de desbaste dual que con algo así como una operación de desbaste y acabado. Sin embargo, parece que la mayoría de los fabricantes que hacen torneado de pinza no necesariamente usan dos plaquitas de desbaste, sino que quieren una de desbaste y otra de acabado".

Operaciones de Desbaste-Acabado. El torneado de pinzas en el que la primera plaquita es para desbaste y la segunda para acabado presenta sus propios desafíos y generalmente se usa solo cuando los requisitos de acabado superficial no son particularmente altos. Para la operación de acabado, el acabado superficial generado está directamente relacionado con la velocidad de avance y el radio de punta. Por lo tanto, en su mayor parte, la velocidad de avance debe reducirse para generar el acabado superficial necesario.

"El control de virutas se define por el área de virutas (DOC x tasa de avance) en relación con la elasticidad del material", dijo Andersson. "Si tiene una tasa de avance baja, tiene un área de viruta más pequeña, lo que puede resultar en una incapacidad para obtener el control de la viruta de la plaquita de desbaste. Tampoco puede aumentar la tasa de avance solo en la más desbastadora porque si lo hace, ya no se trata de torneado de pinza; será un torneado diferente. Cuando los fabricantes realizan este tipo de torneado de pinza, el control de la viruta es siempre una gran lucha. La única forma de evitarlo es utilizar una plaquita que pueda permitir un avance más bajo. velocidad en la desbastadora para igualar la velocidad de avance en la acabadora. E incluso con eso, puede ser una lucha".

Con este método de torneado en pinza, es importante encontrar un término medio en el que la velocidad de avance satisfaga el requisito de acabado superficial. Requiere un poco más de cálculo que el método estándar de doble desbaste o doble acabado.

No todos los talleres mecánicos tienen la capacidad de hacer giros rápidos. Y para aquellos que lo hacen, puede parecer una operación desalentadora que no vale la pena. Sin embargo, para aquellos que lo hacen, las ganancias de productividad son significativas. Para realizar un torneado con pinzas de manera eficaz, tenga en cuenta algunas cosas para aprovechar al máximo estas operaciones.

Requisitos de la máquina. "Uno de los requisitos más obvios para el torneado por presión es una máquina de torreta doble", dijo Kevin Smith, gerente de productos de torneado, Elliott Matsuura Canada, Oakville, Ontario. "El principio rector del torneado de pellizco es la capacidad de poner dos herramientas en el corte, por lo que si no puede hacer eso, entonces no puede girar de pellizco. El torneado de pellizco hace mucho tiempo que se realiza en una máquina de estilo suizo. Sin embargo, , en realidad solo se aplica al método de torneado de desbaste y acabado".

La máquina en sí puede tener una torreta superior e inferior, un husillo superior y una torreta, o incluso una torreta inferior y un eje B vivo que se puede utilizar para operaciones de torneado, como se ve en las máquinas multitarea actuales.

Es importante seleccionar una plaquita adecuada que equilibre un DOC más grande pero que retenga el control de la viruta a una velocidad de avance más baja. YG-1 Canadá

Debido a que esta operación tiene que ver con la sincronización, es importante asegurarse de que los controles de la máquina puedan admitirla a través de un código M que permita que la torreta superior e inferior sigan un solo codificador.

"A medida que veamos más y más máquinas de fresado-torneado, con un husillo en la parte superior y una torreta en la parte inferior, penetrando en el mercado, más talleres tendrán la capacidad de realizar operaciones de torneado y procesos simultáneos", dijo Keilmann.

Keilmann agregó que tener una máquina con capacidad de parada brusca puede evitar los desafíos que surgen con la rotura de la herramienta. Por ejemplo, si una operación de torneado de desbaste y acabado está realizando un desbaste pesado, existe la posibilidad de que la herramienta se rompa y, sin el tope, la herramienta de acabado también puede dañarse debido a la alta carga y al aumento del DOC.

Consideraciones de corte. Uno de los primeros lugares para comenzar cuando se trata de consideraciones de corte es el tipo de material. Si bien el torneado de pellizco se puede usar en la mayoría de los materiales, algunos pueden ser más desafiantes que otros.

"Hay ciertos materiales que, si se presionan demasiado, simplemente se endurecerán y terminarán en una situación catastrófica", dijo Smith. "Los materiales como 15-5 PH [acero inoxidable] o 13-8 Mo [acero inoxidable] probablemente no sean tan adecuados para el torneado por presión como el acero 4140".

El material gomoso también puede ser un desafío con el torneado con pellizco, especialmente debido a los problemas de flujo de virutas. En la mayoría de los casos, con materiales gomosos y más blandos, como el acero con bajo contenido de carbono, puede ser difícil controlar las virutas.

"Si las virutas comienzan a envolverse alrededor de la pieza hacia la herramienta que viene justo detrás, es posible que vuelvan a cortar esa viruta", dijo Andersson. "Así que eso siempre es una lucha. El chip debe soltarse del inserto que se encuentra justo detrás. La mayoría de los componentes que necesitaría girar con pinzas son largos, delgados y, por lo general, aceros con bajo contenido de carbono. Por lo tanto, eso debe ser parte de la ecuación ."

Se puede usar un rompevirutas para administrar el área de virutas y ayudar a mantener el control de las mismas. Sin embargo, Andersson notó que con el giro emergente, no siempre se trata tanto de romper virutas como de virutas direccionales.

Encontrar un flujo de virutas que caiga del borde secundario es crucial para el éxito del torneado.

Hay algunas herramientas disponibles que permiten un DOC más grande y una tasa de alimentación más baja mientras se mantiene el control de la viruta.

Cualquier taller que desee asumir el torneado manual debe asegurarse de que las características y funcionalidades del sistema CAM lo admitan. Inteligencia de fabricación ESPRIT/Hexagon

"Siempre y cuando considere el DOC necesario en relación con la geometría, el estilo y el tamaño de plaquita apropiados, entonces debería estar bien", dijo Keilmann. "Por ejemplo, una plaquita de estilo V no sería mi primera opción para el torneado con pinzas, pero una plaquita de estilo C con forma de diamante de 80 grados sería mucho más estable y proporcionaría mejores resultados".

Cuando se trata del método de desbaste y acabado, Keilmann señaló que la geometría correcta es esencial para las capacidades adecuadas de rotura de virutas y control de virutas.

"En lo que realmente debe pensar con el giro de pinza es en la fuerza direccional. Básicamente, lo que desea tener son dos fuerzas opuestas que equilibren la operación", dijo Andersson. "Aumentar las fuerzas axiales y disminuir las fuerzas radiales naturalmente brindará más estabilidad y facilitará el torneado de pinzamiento. Con la selección de herramientas, se recomienda tener una plaquita de torneado que esté lo más cerca posible de los 90 grados. No desea tener una un ángulo de ataque grande, por ejemplo, y desea tener una mayor holgura trasera en el inserto. Un ángulo de ataque más pequeño significa que pone casi todas las fuerzas a lo largo de la pieza misma, por lo que también gana estabilidad natural de esa manera".

Y si bien el torneado con pellizco tiende a ser un proceso estable, aún puede ser bastante exigente en la configuración.

Es importante considerar las fuerzas direccionales y cómo maximizar la fuerza axial y minimizar la fuerza radial durante el proceso.

Parámetros de Programación. Con el torneado de pellizco, la programación puede ser un poco más compleja que con el torneado tradicional. Con menos programadores cubriendo más máquinas, la complejidad adicional puede hacer que sea poco práctico para los talleres asumir esta operación. También requiere bastante optimización del proceso para tener éxito debido a la necesidad de controlar las fuerzas.

Puede ser desalentador y llevar mucho tiempo para los usuarios primerizos, pero las ganancias son significativas.

Zentil de Hexagon señaló que uno de los obstáculos que encuentran algunos talleres es la sincronización de programación entre las dos torretas cuando se acoplan a la pieza.

Algunos sistemas CAM tendrán este tipo de funcionalidades integradas, en las que el usuario puede seleccionar las dos torretas e ingresar el valor de la distancia de escalonamiento del giro de pellizco en la segunda torreta para garantizar que la herramienta secundaria siga detrás de la herramienta frontal. Sin embargo, no todos los sistemas CAM pueden tener esta funcionalidad. La programación manual puede ser mucho más profunda y requerir un cálculo significativo, ya que no tendrá la misma simulación disponible.

"Se trata de sincronización", dijo Smith. "Su sistema CAM debe admitirlo y debe poder insertar un código de espera, que actúa como una señal de alto. Si la máquina llega al punto en que una herramienta se adelanta a la otra, leerá el código de espera y la otra torreta vendrá y se colocará en el mismo lugar para que ambas herramientas salgan al mismo tiempo. La mayoría de los sistemas CAM tienen la capacidad de hacer eso. Y, sin duda, cualquier taller que desee asumir el torneado manual debe verificar las características y funcionalidades de la sistema CAM para ver si es compatible con una operación de torneado de pellizco".

Se puede contactar con la editora asociada Lindsay Luminoso en [email protected].

Elliott Matsuura, www.elliottmachinery.com

Inteligencia de fabricación de Hexagon, www.hexagonmi.com

Kennametal, www.kennametal.com

YG-1, www.yg1.ca