Una unidad de acceso hueca para electroerosionado por hilo

La “herramienta de corte” en electroerosionado por hilo es el alambre energizado que pasa entre y a través de una pieza de trabajo a medida que ésta se desplaza de carrete a carrete. Este es un proceso de corte notablemente flexible y capaz, ya que la trayectoria y la orientación del alambre en movimiento son altamente maniobrables bajo el comando multiaxial del programa CNC. Además, los sistemas de sujeción de piezas de trabajo para electroerosionado por alambre pueden aumentar ampliamente su flexibilidad y capacidad al adicionar posicionamiento por coordenadas de la pieza de trabajo.

Un ejemplo representativo de esto es el dispositivo giratorio para inclinación y rotación de acceso hueco de Hirschmann, que es comercializado por Methods Machine Tools (Sudbury, Massachusetts) para su línea de unidades electroerosionadoras FANUC, como el RoboCut C600iA. Esta mesa especial de inclinación y rotación se ofrece en diferentes tamaños. El modelo presentado en la última IMTS y descrito acá es el JS FJRTH186RF-P-01.

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 “Acceso hueco giratorio para inclinación y rotación” suena a algo complejo, pero es, de hecho, una buena forma de caracterizar este dispositivo, que se monta al marco del herramental dentro de la máquina de alambre. Este dispositivo tiene dos servomotores que están vinculados al control CNC. En operación, la unidad le permite al alambre cortar cavidades complejas que pueden tener diferentes trayectorias en la parte superior y en el fondo de la cavidad. El resultado es un “espacio hueco” dentro de la pieza de trabajo que puede tener una forma de sección variable y,o retorcida.

Esta creación de cavidades complejas es posible debido a que la unidad gira y se inclina de forma simultánea. A diferencia de la mesa giratoria inclinable, que normalmente descansa sobre la superficie de la mesa de trabajo de un centro de mecanizado, esta unidad está montada desde los costados e incluye un agujero pasante en el que la pieza de trabajo es fijada. Este arreglo le permite a la parte de abajo permanecer abierta hacia el tanque de la máquina de electroerosionado por hilo. En esencia, el agujero pasante suspende la pieza de trabajo de manera que el movimiento del alambre sea prácticamente ininterrumpido por encima y por debajo, para obtener el máximo acceso.

El agujero pasante en este modelo es de 5.86 pulgadas (149 mm) de diámetro y puede manipular una pieza de trabajo de hasta 220 libras (100 kg) de peso.
Las tres vistas de una pieza de trabajo simple, que se aprecian en la foto, muestran la complejidad de las cavidades huecas que pueden producirse con este dispositivo de acceso hueco. Esta pieza de trabajo tiene 2,5 pulgadas de diámetro y 2,5 pulgadas de alto. Realizar el corte de este tipo de cavidades de esta manera tiene ventajas. Este tipo de mesa de inclinación y giro permite mecanizar estos contornos complejos mientras mantiene el alambre vertical. Esto significa que se puede usar un alambre con una fuerza de tensión mayor para obtener mayor precisión. Usar un alambre con fuerza tensora hace también más confiable el roscado por alambre para obtener procesos de producción  más eficientes. Gracias a que los cabezales superior e inferior están siempre alineados, la evacuación con el agua dieléctrica se mejora, lo cual genera velocidades de corte mayores y mejores acabados superficiales.

Methods Machine Tools junta esta unidad de acceso hueco con el RoboCut C600iA debido a que el tamaño y la capacidad de esta máquina de corte por alambre son apropiados para la aplicación. Esta máquina tiene dimensiones enormes de tanque de trabajo  que permiten alijar la longitud y el ancho totales de la unidad, que mide 32,17 por 9,25 pulgadas (817 mm por 234 mm). El desplazamiento de 16 pulgadas del eje Z (la longitud del alambre) en esta máquina proporciona también una distancia suficiente para todo el rango de la capacidad de inclinación de la unidad.

La unidad de control FANUC 31iWB del RoboCut tiene la velocidad de procesamiento y la potencia para el control simultáneo de múltiples ejes requerido para coordinar los ejes adicionales de rotación e inclinación de la unidad de acceso hueco. La capacidad de nano interpolación del CNC complementa la precisión de indexado de ±5 arco-segundos de los servomotores de rotación e inclinación de la unidad. Además, el sistema de roscado por alambre, altamente confiable, y el preciso control de tensión de alambre del RoboCut 600iA permiten el corte de cavidades huecas complejas en piezas de trabajo hechas a partir de materiales exigentes para las industrias médica y aeroespacial.