Estudiantes de mecanizado CNC cuentan ahora con software CAM intuitivo

Los estudiantes de Lincoln College of Technology utilizan Mastercam para la verificación en proceso de un bloque de motor durante el desbaste de perforaciones.

Una institución beneficiada por un reciente repunte en inscripciones a los estudios técnicos es el Lincoln College of Technology, en Indianápolis, Indiana. Su programa de mecanizado y fabricación CNC es el hogar del Gene Haas Center for Advanced Automation, que alberga máquinas CNC de Haas Automation. Los estudiantes inscritos en el programa de fabricación de 10 meses de la escuela aprenden habilidades de programación y mecanizado mientras participan en proyectos de clase que incluyen la construcción de componentes experimentales para coches de carreras.

Michael Long, instructor de CNC en Lincoln Tech, ha formado a casi 500 estudiantes en cinco años. Preparar a los estudiantes para las diferentes demandas de los futuros empleadores requiere un amplio plan de estudios: algunos empleadores quieren más experiencia en mecanizado manual, mientras otros buscan que los trabajadores sean experimentados en mecanizado de tres a cinco ejes.

Contenido destacado

CAD/CAM: guía desde el diseño hasta la producción de piezas

Mecanizado de precisión para componentes del sector energético

Industria 4.0 en el mecanizado de implantes médicos

“Quieren empleados que puedan configurar las máquinas, procesar piezas y hacer su trabajo —dice Long—. Los estudiantes no vienen aquí a trabajar en el nivel básico y parar. Muchos quieren dar el siguiente paso a la programación. Por eso, el software CAM es una gran parte de lo que hacemos”.

El software CAM que ha elegido Lincoln Tech es el Mastercam. La escuela tiene 40 licencias de este programa repartidas en dos laboratorios de computación. “Si puedes programar Mastercam puedes programar casi cualquier software. Es aerodinámico y fácil de usar”, dicen ahí.

Proyectos programados de forma intuitiva

La facilidad de uso es particularmente importante para proyectos especiales, como un compresor de aire manual hecho de varias piezas, incluido un mango, base y varios componentes internos de tolerancia estricta.

“Nunca podríamos producir estas 11 piezas en 10 días sin el software —dice Long—. No proporcionamos a los estudiantes modelos sólidos para esta tarea, solo un conjunto de planos. Programaron, instalaron y ejecutaron las piezas en 10 días”.

Los estudiantes encuentran el control de creación de planos en el Mastercam particularmente intuitivo, dice. Otra característica que los aprendices tienden a captar rápidamente son las trayectorias de herramienta de movimiento dinámico (Dynamic Motion), que emplean principalmente para las operaciones de cavidades y superficies. En comparación con una trayectoria de herramienta de corte tradicional que utiliza solo la punta de la herramienta, la función Dynamic Motion utiliza toda la longitud de la acanaladura para un desgaste más uniforme de la herramienta y una vida útil prolongada de esta. Lo anterior se traduce en más piezas que se pueden cortar con la misma herramienta, lo que aumenta significativamente el ahorro de costos.

Este bloque del motor se mecanizó durante la clase de mecanizado avanzado en múltiples ejes.

Con tantas opciones disponibles, elegir una trayectoria de herramienta puede ser un desafío para algunos estudiantes. “Lo que funciona para nosotros, especialmente en cuanto a la creación de geometría, se basa en la forma como funciona tu mente —dice Long—. A algunas personas les gusta pensar en líneas paralelas, pero otras prefieren dibujar en su lugar. Mastercam les permite a las personas tener diferentes formas de pensar. Las trayectorias de herramienta no son diferentes”.

Una trayectoria de herramienta popular entre los estudiantes es Opti Rough, una estrategia de corte bidireccional que elimina grandes cantidades de material rápidamente a través del movimiento de fresado dinámico. Los cortes grandes y agresivos son seguidos por cortes rápidos y más pequeños, para entregar una parte completamente rugosa de forma segura y rápida.

Cursos de mecanizado CNC

El plan de estudios para el programa de mecanizado y fabricación CNC incluye 10 clases. Cada clase se imparte durante 20 días, 4.5 horas al día. Durante la clase de configuración, programación y operación de fresadoras CNC, los estudiantes aprenden a programar una fresadora, a configurarla y procesar las piezas de forma manual. Es mucho para aprender en 20 días, y la mayoría de los estudiantes solo conservarán habilidades básicas de edición, dice Long. Sin embargo, realizar el proceso manual ayuda a los estudiantes a entender cómo Mastercam genera códigos cuando comienzan a programar en CAM.

Del mismo modo, en el curso de configuración, programación y operación de tornos CNC, los estudiantes aprenden a programar un torno de forma manual, tarea que se hace más fácil por ciclos cerrados. “Una de las cosas que me gusta del software CAM es que realmente puedes generar tus códigos de torneado en formato de ciclo cerrado —dice Long—. Puede programar ciclos cerrados dentro de Mastercam. Ser capaz de hacer esas selecciones para poner un código que los estudiantes pueden leer por completo tiene sentido lógico para ellos”.

Esta carcasa del compresor de aire fue diseñada y mecanizada en Mastercam.

Otra clase —Mastercam para fresadoras—, cubre el uso del programa y las funciones, las herramientas de dibujo y las trayectorias de herramienta dinámicas. Desde cavidades optimizadas hasta trayectorias de herramienta altamente especializadas, con Mastercam Mill, las piezas se pueden producir más rápido y con mayor precisión, calidad y fiabilidad. Una funcionalidad favorita entre los estudiantes que toman esta clase es la función Raster to Vector, indica Long. Situada bajo la pestaña Wireframe, la operación le permite al usuario extraer una imagen en Mastercam y crear una geometría a partir de ella.

Para motivar más a sus estudiantes, Long utiliza las funciones  del software de maneras creativas a lo largo de sus cursos. Por ejemplo, desafió a un grupo a grabar sus firmas en piezas metálicas. Los estudiantes firmaron en trozos de papel, fotografiaron las firmas y sacaron las imágenes en Mastercam a través de Raster to Vector. A continuación, el software generó geometría a partir de las imágenes. Los estudiantes programaron las máquinas y mecanizaron sus firmas en piezas, en cuestión de minutos.

Para otro proyecto, los estudiantes de la clase de Operaciones modernas de fresado, perforado y sujeción produjeron galgas en cola de pescado de aluminio de 1/8 pulgadas de espesor. La pieza presentaba gradaciones grabadas y ángulos de 60 grados. “Hacerlo a mano, probablemente, tomaría semanas”, dice Long.

La clase de mecanizado avanzado de múltiples ejes comienza con la programación de tornos de herramientas en vivo en el Mastercam. Los estudiantes configuran y ejecutan algunas piezas diferentes antes de pasar a la programación de cuatro ejes y a la programación y mecanizado de cinco ejes. “Tratar de programar a mano en cinco ejes es simplemente una tontería —dice Long—. ¿Por qué harías algo así cuando Mastercam existe?”.

Aquí está el compresor de aire parcialmente montado.

En el curso de simulación del lugar de trabajo, los estudiantes rotan a través de diferentes roles de trabajo para tener exposición a las diversas tareas asociadas con el trabajo de fabricación. El objetivo es usar lo que han aprendido en los últimos 10 meses para hacer piezas. Según Long, algunas clases han fabricado más de 600 piezas en 20 días (12 piezas diferentes) para una empresa real, que suministró el material. Los estudiantes proporcionaron la programación, configuración, ejecución de piezas y control de calidad.

Long dice que el 90 % de los graduados del otoño pasado encontraron trabajo. Atribuye este éxito al taller de trabajo de la universidad técnica como una atmósfera de simulación realista de una pieza de trabajo de fabricación. “Para cuando termines nuestra última clase, si aún no estás en la fuerza laboral, y la mayoría de nuestros estudiantes están antes de eso, ahora estás listo para ir —afirma Long—. Ese es el objetivo”.