Nuevas tecnologías de sujeción para tornos usando chucks de alta precisión

Para los talleres de mecanizado que fabrican todo tipo de piezas, los chucks de alta precisión de Hainbuch pueden proporcionar un cambio más rápido, un mayor rango de agarre, una alta rigidez en el arranque pesado de virutas y un mantenimiento reducido.

La sujeción de piezas puede afectar en muchos aspectos del proceso de mecanizado, pero a menudo no se le presta suficiente atención. Muchos talleres se contentan con utilizar cualquier sistema de sujeción de piezas que venga de fábrica con la máquina. Si hacen el trabajo, no piensan en optimizarlo a menos que sea necesario.

Pero una vez que un taller analiza más de cerca su sujeción desde el punto de vista de horas de fabricación disponibles debido a paradas, cambios, averías y esperas, o desde el rendimiento de fabricación para producir menos piezas a la hora, puede conducir a que se considere seriamente poner en marcha mejoras en varias áreas diferentes del proceso de producción de piezas.

Una de estas opciones de sujeción de piezas para tornos es el chuck de alta precisión, que es considerado como una solución de sujeción eficaz para aplicaciones de mecanizado que usan alimentadores de barras, diámetros pequeños y piezas con paredes delgadas, delicadas o de forma irregular.

Beneficios de los chucks de alta precisión

• Cambios muy rápidos de formato

  Casi todos los talleres que realicen más de un trabajo en una máquina podrían beneficiarse de un tiempo de cambio reducido. La reducción del tiempo de preparación para la sujeción de piezas a menudo se pasa por alto, pero es posible lograrlo. Una de las razones por las que muchos talleres no han presionado en esta área está relacionada con el miedo a perder la precisión de las piezas que fabrican. Cada vez más, las tolerancias de las piezas se han vuelto más estrictas y más difíciles de lograr.

  Por ejemplo, con el uso de un mandril de tres mordazas el proceso de cambio puede tomar de 25 a 45 minutos o más, dependiendo del trabajo y el nivel de habilidad de la persona involucrada y tener alguna esperanza de mantener una desviación total indicada de 0.001 pulgadas. Reducir ese tiempo a 10 segundos con un TIR de 0,0004 pulgadas coloca a la máquina en la posición de fabricar más piezas.

  Hainbuch tiene una línea de chucks de alta precisión especialmente diseñados para proporcionar cambios rápidos. El sistema Chuck TOPlus ofrece una mejor accesibilidad de la pieza de trabajo con un de 25 % más fuerza de retención para un mayor rendimiento.

  En comparación con un mandril convencional, que requiere que los usuarios enrosquen una boquilla y luego encuentren una ranura para bloquear con un tornillo de fijación, el Chuck TOPlus no solo es más rápido, sino que ayuda a mejorar la repetibilidad entre operadores. No tiene la inconsistencia de la sensación particular de un operador y lo bien que está configurado con respecto a otro operador que venga después a trabajar con la máquina, por lo que cualquier técnico puede lograr los mismos resultados cuando se trata del tiempo de configuración.

• Mayor rango de agarre

  El Chuck TOPlus también tiene un rango de agarre más amplio que los mandriles tradicionales. Por ejemplo, los talleres pueden aprovechar el amplio rango de agarre realizando dos operaciones de mecanizado con la misma pinza. Si los diámetros desbastados y terminados de una pieza están lo suficientemente cerca como para sujetarse en el mismo collar, los usuarios pueden voltear la pieza y sujetar el segundo diámetro sin tener que cambiar el collar. Así es como algunos talleres se mueven hacia el flujo de una sola pieza frente a las operaciones por lotes y de trabajo en curso.

• Tecnologías de sujeción para tornos más precisas con garantía de rigidez

  Los chucks de alta precisión también pueden mejorar la calidad de las piezas que se producen. Estos sistemas tienen pleno contacto con la pieza de trabajo, a diferencia de un mandril de tres mordazas, que solo tiene tres puntos de contacto con la pieza de trabajo. Estos sistemas ofrecen una sujeción uniforme a lo largo de toda la parte de la pieza de trabajo dentro del Chuck, es aquí donde se obtiene una mayor precisión y rigidez.

  Una sujeción de piezas rígida y precisa es esencial para la mayoría de los procesos de mecanizado. El aumento de la precisión del sistema de sujeción de piezas no solo permite la producción de piezas de alta precisión, sino que también puede aumentar la vida útil de la herramienta. Si la pieza se coloca de forma más precisa y uniforme en la misma posición exacta, las herramientas de corte tienen una carga de viruta predecible y se pueden optimizar para una vida útil más prolongada.

  El aumento de la vida útil de la herramienta de corte puede reducir el costo de las herramientas por trabajo. Un aumento de la rigidez sin sacrificar la precisión también permite a los usuarios aumentar la velocidad, los avances y la profundidad de corte. El aumento de las tasas de eliminación de material reduce los tiempos de ciclo, lo que a su vez aumenta el rendimiento.

• Chucks de alta precisión con un mantenimiento reducido

  Finalmente, el sistema chuck requiere menos mantenimiento que un mandril de tres mordazas. Los mandriles de tres mordazas generalmente requieren lubricación al menos una vez al día y, según el uso, hasta cada seis a ocho horas de funcionamiento. No engrasar un mandril de tres mordazas puede resultar en una reducción significativa en la fuerza de sujeción aplicada. La mayoría de los chucks no requieren el mismo nivel de atención, muchos vienen engrasados y sellados de fábrica.

  La otra causa del mantenimiento es la contaminación de las virutas. Limpiar las virutas de la mayoría de los mandriles de tres mordazas puede causar un tiempo de inactividad significativo en la máquina. Y este problema no es exclusivo de los mandriles de tres mordazas; algunos chucks convencionales también son propensos a tener virutas empaquetadas entre los segmentos de la boquilla.

  Cuando se acumulan virutas en el sistema de sujeción de piezas, la capacidad de sujeción se reduce hasta que se eliminan las virutas. Si bien nada es 100 % impermeable a las virutas en una máquina, este sistema es un paso significativo por encima de las alternativas cuando se trata de reducir el mantenimiento.

Ejemplo práctico en el uso de los chucks de alta precisión

Un caso particular que puede interesar para ilustrar los beneficios del chuck de alta precisión cómo nueva tecnología de sujeción para tornos es el de un fabricante de equipos con un gran taller.

La compañía había instalado celdas de trabajo en diferentes partes de su taller de máquinas para producir diferentes componentes. Dentro de estas celdas, un empleado era responsable de operar varias máquinas, que incluían tornos manuales y CNC, soldadura robótica y por plasma, fabricación, centros de mecanizado horizontal, centros de mecanizado vertical y otras máquinas, junto con un departamento de ensamblaje. Aproximadamente 40 empleados trabajan en el taller de maquinaria de unos 6000 metros cuadrados en dos turnos.

Algunas de las piezas producidas por la empresa requerían tolerancias muy estrictas. Estas piezas deben encajar con otras piezas y, en algunas aplicaciones, los espacios libres pueden ser tan pequeños como 0,003 a 0,004 pulgadas. El agotamiento del personal era otro problema, ya que podía arruinar la funcionalidad del producto final.

Todos los tornos del taller tenían los mismos platos de tres mordazas. El responsable de operaciones del taller empezó a observar que los mandriles de los dos tornos utilizados para las operaciones de acabado comenzaron a desgastarse y reconstruirlos no era una opción. Una vez que la empresa se dio cuenta de que iba a tener que gastar dinero en un nuevo sistema de sujeción, se acercó a su distribuidor, quien recomendó el sistema Chuck TOPlus de Hainbuch.

Inicialmente, algunos de los empleados de la empresa se mostraron escépticos sobre el cambio a una nueva tecnología de sujeción para sus tornos. Existía cierta preocupación acerca de cómo los chucks de alta precisión afectarían el tiempo de cambio. Pero una vez que los empleados vieron un video de los chucks de cambio rápido, se convencieron de que el sistema podría funcionar para sus necesidades.

El taller comenzó instalando el nuevo sistema de sujeción de piezas en una de sus máquinas para un estudio de tres meses. La empresa pudo ver que el sistema chuck era un éxito, por lo que lo implementó en el segundo torno. Aproximadamente en un año desde que la empresa ha estado usando el sistema, ha visto mejoras en varias áreas.

El mayor beneficio que ha visto la empresa desde que se cambió al sistema de sujeción chuck es el tiempo de cambio reducido. El cambio de una pieza en el sistema antiguo requería que el operador ajustara las mordazas y moviera el contrapunto. Con los chucks de alta precisión, el operador solo tiene que desenchufar la una boquilla, enchufar la nueva y ajustar el contrapunto.

A diferencia de los mandriles tradicionales, el nuevo sistema también requiere menos mantenimiento, lo que ha contribuido a una mayor eficiencia. Los empleados del taller ya no necesitan girar las suaves mandíbulas de los tornos para asegurarse de que permanezcan fieles, lo que describieron como una \»batalla constante\». Los platos de mordazas también requerían engrase todos los días, lo que no requieren los chucks de alta precisión, y que evidentemente ahorra tiempo adicional.

Además del ahorro de tiempo, la empresa ha informado de una mejora en la calidad de las piezas. También ha visto menos reparaciones y piezas desechadas desde que implementó el nuevo sistema sujeción para tornos usando chucks de alta precisión.