Los fabricantes de equipos originales (OEM) de máquinas se encuentran con el momento

La inteligencia artificial y la automatización ayudan a modernizar el mecanizado

A medida que el mundo de la fabricación se transforma fuera del taller mecánico, las cosas internas también deben cambiar. Por eso, los proveedores de máquinas herramienta están haciendo todo lo posible para ayudar a los talleres a adaptarse a los últimos requisitos de producción y consideraciones económicas. Además de actualizar la tecnología de diversas formas, estas empresas están ayudando a los clientes a realizar la transición a la automatización avanzada de sus operaciones de mecanizado.

Algunas actualizaciones de máquinas herramienta se producen como resultado de un fuerte impulso por parte de los usuarios. Por ejemplo, los fabricantes de vehículos eléctricos y otros están pidiendo sistemas regulares con mayores velocidades de husillo y caballos de fuerza, según Tim Thiessen, vicepresidente de ventas y marketing de Okuma America Corp., un fabricante de máquinas herramienta en Charlotte, Carolina del Norte. “Hay aplicaciones que entrar en el mecanizado de velocidad (muy alta), más de 35.000 rpm, pero no me refiero a eso”, dijo. "Estoy diciendo que lo que ha sido el punto óptimo dentro de la norma del mecanizado de mayor velocidad está subiendo".

Si bien Okuma normalmente ofrece máquinas de 75 hp con velocidades de husillo de hasta 10.000 rpm, muchos clientes ahora solicitan husillos de 18.000 rpm con 100 o 150 hp, señaló. "Una cosa sería si la consideráramos una aplicación de nicho, pero veo que se vuelve cada vez más común dentro de la industria".

Según Thiessen, los clientes de Okuma quieren más potencia de la máquina para poder acelerar a altas velocidades de husillo en cuestión de segundos. Y quieren velocidades de husillo más altas para aumentar las velocidades de avance y reducir los tiempos de ciclo, generalmente cuando se mecanizan aluminio o titanio, añadió.

Además de hacer que las máquinas sean más capaces, los proveedores están intentando hacerlas más fáciles de usar. Una forma es incorporar control conversacional, una tecnología basada en texto que permite a los usuarios ingresar información de programación en respuesta a elementos de menús simples que aparecen en las pantallas de control.

Por ejemplo, DMG Mori USA Inc. en Hoffman Estates, Illinois, ofrece lo que llama ciclos tecnológicos, una opción de control conversacional diseñada para simplificar la programación avanzada para operaciones como el corte de engranajes. En lugar de crear el programa necesario fuera de línea, los ciclos tecnológicos “permiten ingresar ciclos de programación complejos en la máquina herramienta”, dijo Gerald Owen, director general de ingeniería nacional de DMG. También permiten a los operadores hacer ajustes a los programas sobre la marcha, añadió.

DMG es uno de los muchos fabricantes de máquinas que ofrecen estas características. "Combinar y simplificar lo que antes eran funciones de muy alta gama y (proporcionar) una interfaz más sencilla y sencilla es una tendencia en toda la industria", dijo Owen.

Otras características avanzadas de las máquinas herramienta aprovechan los avances en el tan debatido campo de la inteligencia artificial. Por ejemplo, Smooth Ai Thermal Shield de Mazak Corp., Florence, Ky., se incluye con todas las máquinas más nuevas de Mazak para compensar la distorsión térmica de los componentes de la máquina debido a las fluctuaciones de temperatura causadas por el funcionamiento de la máquina o el medio ambiente. En la versión automática, los sensores recopilan continuamente datos de temperatura, que son almacenados y analizados por un software que aprende de los datos para poder realizar ajustes en los parámetros del proceso cuando sea necesario para evitar que los cambios relacionados con la temperatura en la máquina afecten la calidad de la pieza.

"La idea es mantener la máquina estable durante todo el día o durante el proceso de mecanizado", dijo Jared Leick, director del grupo de productos del centro de mecanizado de Mazak. "Y el objetivo es asegurarse de obtener todas las piezas buenas de la máquina".

La IA también desempeña un papel clave en el funcionamiento de la función de seguimiento del estado del husillo de Mazak. El propósito de esta característica es "evitar que el eje se atasque o falle mientras se corta", dijo Leick. "No querrás cortar una pieza de $10,000 y que un husillo se atasque o se detenga y tengas que desechar la pieza".

Desarrollado en asociación con la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Cincinnati, el monitoreo del estado del husillo se basa en algoritmos que comparan la vibración y la frecuencia de los rodamientos del husillo en funcionamiento con gráficos que muestran valores de vibración y frecuencia obtenidos al probar husillos reales. El equipo de desarrollo registró datos derivados de husillos en buen estado, husillos defectuosos y husillos que estaban a punto de desgastarse.

"La idea es monitorear su husillo en tiempo real y enviar una (señal) al operador si hay algún problema para evitar que su husillo falle mientras está mecanizando", dijo Leick.

Otro avance importante en la industria de las máquinas herramienta es la aparición de alternativas súper versátiles a las máquinas dedicadas para operaciones individuales, que podrían denominarse máquinas herramienta todo en uno. Un ejemplo sería una máquina de torneado y fresado que también puede manejar rectificado, biselado de engranajes y metrología avanzada.

"Esa es la tendencia del sector", afirma Owen de DMG, que fabrica este tipo de máquinas. "En lugar de máquinas que solo hacen una cosa, finalmente estamos viendo la evolución de las máquinas herramienta hacia una plataforma única que lo hace todo".

Las ventajas del mecanizado todo en uno incluyen una precisión mejorada de las piezas debido a menos configuraciones, así como la necesidad de menos máquinas diferentes en el taller. Si una sola plataforma puede servir como torno, fresadora de tres ejes y rectificadora, por ejemplo, un taller que requiere las tres tecnologías de máquinas no necesita una máquina separada para cada tecnología que ocupa un valioso espacio, señaló Owen. . En cambio, el taller puede arreglárselas con una sola máquina multifunción, o puede llenar el mismo espacio que ocuparían tres máquinas de una sola tecnología con tres máquinas multifunción para ampliar enormemente sus capacidades.

Las máquinas todo en uno actuales pueden incluir algo más que múltiples funciones de mecanizado. Owen señaló que también pueden ofrecer funciones que tradicionalmente realizan los sistemas periféricos, como la metrología avanzada. "Los avances de los últimos cinco años en metrología de máquinas herramienta pueden suponer una gran ventaja para los clientes", afirmó. En lugar de comprar una máquina de medición de coordenadas independiente, por ejemplo, “básicamente puedes convertir tu máquina en una MMC. Puede utilizar cámaras y láseres para medir piezas que le darán los mismos resultados que una MMC”.

Por otro lado, Owen señaló que las capacidades de mecanizado de una unidad todo en uno pueden no coincidir con las de una máquina diseñada para una operación específica.

"Yo diría que una máquina rectificadora tradicional siempre será un poco más precisa que una máquina herramienta", dijo. Así que probablemente haya un punto en el que se tendría que emplear una máquina rectificadora dedicada, reconoció, añadiendo que podría ser cuando se requieran precisiones a nivel de micras.

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