Nuevo proceso MEP con nuevas profundidades y sin rebabas
La formación de rebabas crea desafíos para los fabricantes de parte en todos los segmentos de la industria, especialmente al taladrar agujeros profundos en componentes críticos. En estas aplicaciones, las rebabas en exceso se forman en la entrada y salida de la pieza de trabajo, donde las rebabas en salida representan un desafío mayor. Estas rebabas pueden proporcionar una mala calidad e inconsistencias de producción, que son inaceptables en sectores como el aeronáutico, generación de energía y otros.Introducción
La formación de rebabas crea desafíos para los fabricantes de parte en todos los segmentos de la industria, especialmente al taladrar agujeros profundos en componentes críticos. En estas aplicaciones, las rebabas en exceso se forman en la entrada y salida de la pieza de trabajo, donde las rebabas en salida representan un desafío mayor. Estas rebabas pueden proporcionar una mala calidad e inconsistencias de producción, que son inaceptables en sectores como el aeronáutico, generación de energía y otros.
Los fabricantes tradicionalmente desbarban con desbarbadores manuales, tela esmeril u otros procesos manuales. Estos métodos, sin embargo, son lentos y requieren mover la pieza y volverla a fijar para el proceso de desbarbado. Incluso cuando se realiza por personal especializado, es imposible lograr una consistencia de pieza a pieza en las operaciones de desbarbado manual.
El MEP (Mechanised Edge Profiling), por el contrario, emplea una herramienta de ingeniería, reforzada por programa CAM, para poder quitar las rebabas rápida y constantemente. Los bordes del agujero se pueden mecanizar en acabado con tolerancias estrechas en la misma máquina que previamente se ha taladrado.
Demandas de los usuarios
La industria aeronáutica especifica unas dimensiones bajo normativa respecto zonas de agujeros, como los chaflanes y radios. Estas características normalmente son sometidas a procesos de medición y certificación para cumplir con las tolerancias establecidas así como garantizar la repetibilidad de pieza en pieza. El proceso de eliminar las rebabas debe lograr un preciso equilibrio entre el mecanizado de las rebabas conservando las medidas del agujero.
Las herramientas estándar de desbarbado y perfilado utilizadas para los procesos MEP son herramientas de enterizas de metal duro o herramientas de plaquita intercambiable con geometrías específicas. Las herramientas especiales para MEP tienen radios específicos, chaflanes, ángulos y combinaciones de esas características de última generación. Las más sofisticadas herramientas de desbarbado contienen diseños para generar chaflanes con radios específicos precedido por entrada y ángulos en la entrada y la salida diseñados para evitar la formación de rebabas secundarias.
Normalmente las herramientas para MEP tienen aristas a 90 grados, aunque existen herramientas de punta esférica o 360º donde las de 90º no pueden acceder para un perfilado. Aplicado en una máquina de 5 ejes, una herramienta de punta esférica podría generar un perfil de una geometría compleja y crear un radio a lo largo del contorno.
Los fabricantes de máquina-herramienta también proporcionan herramientas a medida para este tipo de mecanizado para eliminar las rebabas tanto en la entrada como en la salida de agujero. Las herramientas cuentan con geometrías de corte complejas. Cuando las condiciones de corte son estables y no hay corte interrumpido, las herramientas permiten el uso de mayores datos de cort. Por el contrario, cuando hay agujeros cruzantes o otro tipo de geometrías de pieza, los datos de corte han de ser más conservadoras para prevenir la rotura o el desgaste prematuro de la herramienta.
Agujeros profundos y de diámetros pequeños
La salida de agujeros profundos y de pequeño diámetro son difíciles de eliminar las rebabas porque requieren herramientas un diámetro pequeño. A medida de que la profundidad del agujero es mayor, la relación de longitud/diámetro de la herramienta también aumenta, lo que le hace ser menos resistente a las fuerzas de corte y más propensos a las vibraciones, astillado o roturas. Es necesario que los datos de corte sean más moderados y donde el desbarbado puede no ser completamente efectivo.
Herramienta y el proceso de desarrollo
Seco ha desarrollado un concepto innovador de herramienta y combinado con estrategias de con 5 ejes que facilitan un corte eficaz de la zona de salida de agujeros profundos y pequeño diámetro.
La herramienta cuenta con un cuello cónico para poder entrar en la totalidad del agujero. El diseño proporciona una diferencia entre el diámetro de la herramienta de 0.05 mm y el diámetro del agujero.
Aplicación y pruebas
Seco tiene implantado herramientas junto con sus trayectorias de desbarbado con una salida en diámetro de 3,2 mm, 36 mm de profundidad de agujero pasante. La relación longitud/diámetro es mayor 10:1. A nivel de condiciones de corte, utilizaron 1.200 rpm, una velocidad que permitió a la herramienta mecanizar 128 agujeros por herramienta.
La operación de desbarbado era de 3 segundos, en comparación con técnicas manuales de desbarbado que podrían requerir un día completo o más para eliminar las rebabas de un número equivalente de agujeros. Además de que tanto el programa como el CAM permite el mismo nivel de precisión de mecanizado del desbarbado desde la primera pieza hasta la última.
Detalles de la programación
Para el programa de la herramienta antes del proceso MEP, el operario de máquina debe ingresar la ubicación exacta y la definición de las superficies a ser desbarbadas. La longitud de la herramienta debe definirse también. Las herramientas tienen una tolerancia de 0,0375 mm. La zona frontal de la herramienta se tanto los filos de corte son fabricados en la misma operación al mismo tiempo, generando una relación entre la punta de la herramienta y el filo de 0,0125 mm. La longitud de la herramienta se especifica en el programa CAM; el operario puede confirmar la longitud de la herramienta de la máquina con un presetter o en la máquina mediante un laser.
Conclusión
Los fabricantes continuamente responden a las demandas de los clientes para las tolerancias cada vez más estrechas de los componentes. La industria aeronáutica lidera esta tendencia, pero los requisitos de precisión y consistencia son cada vez más estrictos en el sector médico, generación de energía y otros sectores.
El desbarbado, elemento esencial de la producción de piezas de precisión, se ha llevado a cabo a largo del tiempo de manera manual. Desafortunadamente, estas operaciones pueden ser llegar a ser inconsistentes de pieza a pieza y también costosas en términos de mano de obra, ajuste y manejo. De hecho, algunos usuarios finales han prohibido el desbarbado manual porque no puede ser documentado y certificado.
El MEP proporciona un método para eliminar las rebabas de los componentes y el chaflanado de la pieza que son consistentes, poder ser documentados y eficiente en costes. El desarrollo más reciente de seco en MEP combina el diseño de la herramienta a medida con la innovación con la programación 5 ejes para facilitar un mecanizado consistente y productivo de la zona de salida de agujeros profundos y diámetro pequeño.
¿MEP para la multitarea?
Algunas herramientas MEP combinan varias operaciones con el desbarbado. Cogiendo fresas de metal duro, por ejemplo, se combina la función de desbarbado con la de taladrado en la misma 'operación'. Tenga en cuenta, sin embargo, que las herramientas para desbarbar la zona de entrada y salida de agujero en la misma herramienta han de pasar como especial.
Analizando las aplicaciones MEP indican que las herramientas de desbarbado en la entrada de agujero tienen mayor duración de vida que las de desbarbado en la salida de agujero. Las herramientas para el desbarbado en la salida de agujero suelen tener una relación longitud/diámetro mayor, haciéndolos más propensos a la inestabilidad y vibraciones que, y su vez, aceleran el desgaste.
Por lo tanto, una herramienta diseñada para eliminar las rebabas de ambos lados del agujero en un agujero profundo mostraría una duración de vida de herramienta mayor en la zona de la entrada que en la de la salida, con la necesidad de rechazarla por no poder seguir utilizándola.
Además, las herramientas MEP para eliminar las rebabas de la zona de entrada de un agujero se pueden rectificar, pero para ambar operaciones es muy crítica y se desaconseja. La razón es que aplicando una herramienta reafilada implicaría cambiar el offset en el programa de mecanizado, algo prohibido por los estrictos protocolos de mecanizado aeronáuticos.
