Tecnología de mesa giratoria mejora la repetibilidad del mecanizado

El posicionamiento impreciso de la mesa giratoria de Pequot Tool & Manufacturing generaba castañeo y mecanizado inexacto. Las mesas giratorias de husillo simple, PL Lehmann de Exsys/Eppinger, permitieron el posicionamiento rotatorio repetible de la mesa, así como tolerancias y acabados superficiales consistentes de la pieza.

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Mike Goerges, gerente de ventas y marketing de Pequot Tool & Manufacturing, dice que el objetivo de su taller siempre ha sido superar las necesidades de los clientes. Su padre, madre y hermano, junto con otro empleado, fundaron la empresa en 1981 como una operación de estampado y fabricación. El taller ubicado en Jenkins, Minnesota, se ha expandido desde entonces hacia el mecanizado de precisión, sirviendo a industrias como la aeroespacial, médica, de semiconductores, impresoras, equipos eléctricos, hidráulicos e industriales.

En el transcurso de un mes, Pequot puede ejecutar entre 600 y 800 trabajos activos con tamaños de lote que van desde un par de piezas hasta miles de piezas. Recientemente, sin embargo, el taller presentaba malos acabados superficiales de las piezas y tolerancias inconsistentes en los centros de mecanizado vertical con mesas giratorias que permiten el mecanizado en cuatro ejes. Dos problemas que ocurrirían aleatoriamente e inexplicablemente de un lote de piezas al siguiente e incluso, en ocasiones, durante el procesamiento de una misma pieza. Pequot establecía un proceso y ejecutaba algunas piezas que serían mecanizadas según las especificaciones. Entonces, de forma totalmente repentina, una pieza se salía de la tolerancia o presentaba marcas de castañeo en su acabado superficial, y la vida útil de la herramienta de repente se reducía.

En otros casos, el proceso de mecanizado y la pieza parecían estar bien hasta que el taller medía la pieza en una máquina de medición por coordenadas (CMM) y descubría que una de sus operaciones estaba significativamente fuera de tolerancia. De esa manera, la investigación se activaba de nuevo para rastrear la causa. Desafortunadamente, eso significaba que el centro de mecanizado en cuestión estaba inactivo mientras se diagnosticaba el problema.

Pequot evaluó todos los aspectos de su proceso para determinar la causa de estos problemas, incluyendo las máquinas-herramienta, los portaherramientas, las herramientas de corte, los dispositivos de sujeción y los programas de pieza. Eventualmente, el taller se dio cuenta de que el posicionamiento incorrecto de la mesa giratoria era la causa, aunque las inspecciones iniciales de las mesas parecían revelar que estaban funcionando correctamente.

“La inconsistencia nos impedía identificar inmediatamente la causa en las mesas giratorias”, explica Kevin Spielman, director de producción de Pequot. “Al experimentar este tipo de dificultad, ajustábamos las velocidades de mecanizado y las alimentaciones para compensar, y así obtener algunas piezas de acuerdo a especificaciones. Entonces, sin saberlo, las mesas funcionaban correctamente, pero estábamos operando con los parámetros de mecanizado erróneos. Esto, a su vez, también producía piezas defectuosas. Después de un tiempo, estábamos constantemente buscando el por qué y adivinando, cuando se trataba de ajustar los parámetros operativos”.

Esto estimuló al taller a reemplazar las mesas con unidades pL Lehmann EA510 y EA511 de husillo simple de Exsys/Eppinger. Estas mesas giratorias, adquiridas a la distribuidora local de Exsys, Hill Industrial Tools, les dieron a los VMC de tres ejes capacidad de un cuarto eje, haciendo más confiable el posicionamiento de piezas y el mecanizado rotacional.

“Una vez que instalamos las mesas pL Lehmann, nuestros problemas de inconsistencia y rigidez desaparecieron”, dice Spielman. “Hemos experimentado mejoras inmediatas y adicionales en la precisión, la vida de la herramienta, las velocidades de mecanizado y las tasas de eliminación de material, hasta el punto de reducir los tiempos de mecanizado de piezas en 25 por ciento. Además, eliminamos básicamente cualquier tiempo de inactividad de la máquina asociado con nuestras anteriores mesas giratorias. Pero, lo más importante, las nuevas mesas han aumentado la utilización de la máquina. Ahora tenemos la confianza y la capacidad de operar nuestras fresadoras automáticas sin parar, para un proceso de producción desatendido durante la noche y en los fines de semana”.

A pesar de su diseño compacto, las mesas pL Lehmann ofrecen, según se indica, una fuerte resistencia al par de arranque y a la fuerza axial, mientras proporcionan altos niveles de par de apriete. Además, se dice que su tecnología de accionamiento por engranajes precargados (PGD) libre de retroceso, ofrece el alto par de torsión, común a las mesas accionadas por engranaje y las altas velocidades de rotación, comunes a las mesas de accionamiento directo con husillos que proporcionan velocidades entre 47 y 111 rpm, y movimientos de 90 grados en 0,34 segundos.

Los husillos en las mesas de modelo estándar están garantizados para trabajar con un máximo de 5 micras de desviación (menos de 3 micras para los modelos de alta precisión). La capacidad de posicionamiento de ± 1 arco-segundo de las mesas, junto con la tolerancia de redondez casi cero, los hace adecuados para las exigentes aplicaciones de tolerancia restringida de Pequot. Las piezas de acero mecanizadas en las mesas pL Lehmann suelen medir aproximadamente 1,125 pulgadas de diámetro y 8 pulgadas de largo; las piezas de aluminio generalmente son de 5 pulgadas de diámetro y 6 pulgadas de largo.

Goerges dice que con el creciente volumen de negocios que Pequot está ganando, su objetivo es obtener la mayor productividad de su equipo de manufactura. La automatización desempeña un papel clave. De hecho, el taller se refiere a este objetivo como “168”, refiriéndose al número de horas disponibles en una semana de trabajo. “Con las nuevas mesas giratorias, hemos aumentado la producción de nuestras máquinas y hemos ahorrado cantidades masivas en tiempo de producción en nuestros VMC automatizados”, dice.

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