Solución integrada de preajuste de herramientas y máquina de ajuste por contracción KELCH V9xx-S
En la fabricación de componentes aeroespaciales, la precisión de la herramienta se transfiere directamente a la pieza de trabajo, ya sean ranuras de cola de milano para discos de turbina, orificios de montaje de carcasas o contornos de nervaduras. Cualquier desviación de longitud o excentricidad de cada herramienta afecta directamente al rendimiento. El KELCH V9xx-S integra la medición de herramientas, la sujeción por contracción térmica, el preajuste de longitud y la refrigeración del portaherramientas en una sola estación de trabajo, lo que proporciona una capacidad de preprocesamiento de herramientas con un proceso totalmente controlado y una configuración única para talleres de mecanizado de precisión aeroespacial.
1. Antecedentes del sector y desafíos de la medición
El mecanizado de piezas aeroespaciales es un proceso de fabricación de alto valor y tolerancia cero. Los materiales difíciles de mecanizar, como las aleaciones de titanio y las superaleaciones, son extremadamente sensibles al estado de la herramienta. Una sola pieza defectuosa puede suponer la pérdida de decenas de horas de tiempo de máquina y decenas de miles de euros en costes. La precisión y el nivel de gestión de la etapa de preprocesamiento de la herramienta determinan directamente el rendimiento final del mecanizado CNC.
Actualmente, los talleres aeroespaciales se enfrentan a los siguientes problemas fundamentales en el preprocesamiento de herramientas:
La fragmentación de procesos conduce a errores acumulativos.
Tras la medición en un preajustador de herramientas, estas se transfieren a una máquina de ajuste por contracción para su sujeción y, posteriormente, se devuelven al preajustador para su reinspección. Cada transferencia entre las tres máquinas introduce nuevas desviaciones. La holgura de los dispositivos de fijación, las inconsistencias en los puntos de referencia de la máquina y los efectos de la manipulación se amplifican con tolerancias de nivel micrométrico.
Escasa consistencia en la medición de herramientas complejas
Los escariadores, cabezales angulares y fresas de perfilado presentan geometrías de filo irregulares. El ajuste tradicional de la herramienta depende en gran medida de la experiencia del operario. Diferentes turnos y operarios pueden producir variaciones de varias micras en la misma herramienta, lo cual es suficiente para causar vibraciones o roturas en el mecanizado de cavidades profundas de titanio.
2. Solución: KELCH V9xx-S
El V9xx-S elimina los errores acumulados en flujos de trabajo con varias máquinas gracias a un sistema integrado que incluye una base monolítica de granito, control multieje servo totalmente automático, unidad de ajuste por contracción inductiva integrada y software de medición EASY.
Estructura monolítica de granito que garantiza una estabilidad a nivel micrométrico.
Los preajustadores de herramientas tradicionales constan de múltiples componentes ensamblados, donde las guías, la base y las interfaces con el piso se convierten en posibles fuentes de deformación. El V9xx-S utiliza una estructura monolítica de granito fundido, ampliamente probada en metrología y fabricación de precisión. Gracias a su alta inercia térmica, es insensible a las variaciones de temperatura del taller y a la generación de calor interno. Combinado con una excelente amortiguación de vibraciones, mantiene una estabilidad de referencia submicrométrica durante un funcionamiento prolongado.
Sistema servo CNC + software inteligente para la medición estandarizada de herramientas complejas
El sistema está equipado con un accionamiento de 5 ejes y un servocontrol CNC de 4 ejes, junto con una cámara industrial CCD con lente telecéntrica, logrando una repetibilidad de ±2 μm . El software EASY proporciona una guía gráfica Picture Start, que permite a los usuarios crear programas de medición automáticos simplemente seleccionando los contornos de la herramienta. Las rutinas de medición específicas para escariadores y cabezales angulares resuelven los problemas de consistencia en herramientas no estándar para la industria aeroespacial. La función Teach-in convierte tareas complejas en programas estandarizados.
3. Resultados de la implementación
Precisión mejorada
Con una repetibilidad de ±2 μm, la excentricidad y las dimensiones axiales tras el ajuste por contracción y el preajuste se mantienen dentro de la tolerancia, lo que permite el mecanizado directo sin necesidad de pruebas de corte. El rendimiento en la primera pasada de operaciones críticas como el fresado de la cola de milano del disco de la turbina y el mandrinado de la carcasa mejora significativamente.
Mayor eficiencia
Un solo operario en una estación de trabajo completa todo el proceso, desde la carga hasta la extracción de la herramienta enfriada, reemplazando el flujo de trabajo tradicional de dos máquinas y tres estaciones (preajustador de herramientas + máquina de ajuste por contracción). El enfriamiento y la medición se realizan en paralelo, lo que reduce significativamente el tiempo de procesamiento de las herramientas por lotes y el tiempo de inactividad de la máquina.
