Tornos automáticos CNC: ¿qué necesitas saber ABSOLUTAMENTE para sacarles el MÁXIMO provecho?
Las máquinas herramienta representan una de las inversiones de capital más costosas, y muchas personas pueden tener dudas al adquirir este tipo de equipos. Este artículo explica cómo gestionar de forma eficiente los tornos automáticos CNC y cómo maximizar sus beneficios. Si ya posee un torno automático CNC o planea adquirir uno, esta lectura es imprescindible.
Este artículo está recomendado para cualquier persona que:
- Estamos considerando adquirir un torno automático CNC para la producción interna.
- Ya utilizamos un torno automático CNC, pero tenemos dificultades para inspeccionar todas las piezas.
- Desea saber cómo integrar eficazmente un torno automático CNC en su funcionamiento.
Puntos destacados en este artículo:
- Conozca la experiencia de METROL con el uso de tornos automáticos CNC.
- Ventajas de la medición en máquina en tornos automáticos CNC
- Cómo prevenir defectos de mecanizado continuos
Mesa de contenido
¿Por qué METROL empezó a utilizar los tornos automáticos CNC Cincom?
Somos usuarios de un total de siete tornos automáticos CNC.
(Tornos automáticos CNC de la serie Cincom de Citizen Machinery, Co., Inc.)
El objetivo de la implementación era la producción interna de piezas.
Antes de utilizar los tornos CNC, teníamos dos opciones: subcontratar o producir internamente utilizando máquinas de uso general, pero decidimos optar por la producción interna con CNC por las siguientes razones:
- Plazos de entrega prolongados e incapacidad para responder a cambios menores.
- El control de calidad es difícil.
- Las máquinas de uso general no pueden producir las cantidades necesarias y es difícil gestionar los costes.
- En nuestra empresa no acumulamos conocimientos técnicos sobre mecanizado interno ni control numérico.
Razones por las que elegimos Citizen Cincom para nuestro torno automático CNC
Entre muchas opciones, METROL seleccionó la serie Cincom de Citizen Machinery por las siguientes razones:
- Servicio rápido en caso de problemas y buena reputación entre nuestros socios que ya eran usuarios de Cincom.
- Es fácil de usar incluso para principiantes, y hemos comprobado que se ajusta a nuestro lema: "poco personal, tareas con múltiples unidades".
- Cincom cuenta con una función LFV (corte por vibración) para ayudar a evitar problemas de virutas.
Contar con una variedad de marcas de equipos aumenta la cantidad de operaciones que hay que aprender. Nuestra política era utilizar modelos estándar del mismo fabricante, y finalmente elegimos el Cincom de Citizen Machinery.
Dos aspectos clave a tener en cuenta antes de invertir en un torno automático CNC
Si bien no se limita a los tornos automáticos CNC, hay dos aspectos clave que deben tenerse en cuenta al invertir en máquinas automatizadas en general:
El primero es el riesgo de “producción continua de piezas defectuosas en el mecanizado continuo”.
Por ejemplo, supongamos que cuando se mecanizan continuamente 1.000 piezas, comienzan a aparecer defectos de mecanizado a partir de la pieza número 500.
En el peor de los casos, las 500 piezas restantes estarán defectuosas, lo que supondrá un desperdicio de material y tiempo de mecanizado. En realidad, necesitamos inspeccionar las 1000 piezas, ya que es imposible determinar cuándo comenzaron los defectos, y esto requiere una gran cantidad de horas de trabajo de inspección.
El astillamiento de la herramienta y el desplazamiento térmico son las causas más comunes de defectos de procesamiento, pero una vez detectado un defecto, es improbable que el producto recupere su calidad. Es fundamental detener la máquina lo antes posible tras la detección de un defecto.
La segunda es la “medición dimensional de la pieza después del desbaste”.
Cuanto más produzca, más horas de inspección necesitará.
Si se encuentran productos defectuosos, debemos separar los productos en buen estado de los defectuosos e identificar la causa.
Las normas de inspección varían de un usuario a otro, pero aquí se resume la complejidad del procesamiento de grandes cantidades a la vez:
- Aunque no haya productos defectuosos, se requieren horas de inspección para cada producto fabricado.
- Dificultad para saber cuántos defectos se han producido desde el primer defecto. (Una vez detectado el defecto)
- Existe el riesgo de seguir produciendo productos defectuosos.
- Resulta difícil corregir precozmente los defectos de procesamiento.
Si se dispone del personal y el presupuesto necesarios, una "inspección completa" es una buena idea, pero es importante establecer normas para que las inspecciones sean eficientes.
¿Qué operación permite maximizar de forma eficiente el rendimiento de los tornos automáticos CNC?
Evitamos los dos problemas mencionados anteriormente realizando "mediciones en la máquina".
Después de mecanizar una cierta cantidad de piezas, verificamos las dimensiones de la pieza (diámetros interior y exterior) mientras está sujeta con una sonda táctil . En caso de que la sonda táctil detecte un producto defectuoso fuera de tolerancia, realizará los siguientes 3 pasos:
- La máquina se detiene con una alarma.
- Mantenimiento de equipos
- Reintentar el procesamiento
Expliquemos el funcionamiento y las ventajas de esta "medición en la máquina" mediante ejemplos.
[Estudios de Carcasa ] VENTAJAS de la “medición en máquina” en un torno automático CNC
Por ejemplo, supongamos que en un ciclo de mecanizado de 1000 piezas, la pieza se mide con una sonda táctil una vez cada 250 piezas.
Si la medición en la máquina detecta un producto defectuoso, la máquina se detiene con una alarma para evitar que continúe el procesamiento. (Ver figura).
Cuando la máquina del Proceso 6 se detiene, se identifica inmediatamente la causa del defecto y se realiza el mantenimiento del equipo para prevenir defectos en el Proceso 7.
Ventajas de la “medición en máquina” que USTED debe conocer
Se pueden lograr las siguientes tres ventajas deteniendo la máquina cuando se detecta un defecto:
- Las piezas de los lotes que, según la medición realizada en la máquina durante los procesos 1 y 3, se consideran BUENAS no requieren inspección.
- Solo las piezas procedentes de lotes con errores (Proceso 5) deben clasificarse como defectuosas.
- Se pueden prevenir futuros defectos de mecanizado (proceso 7).
En otras palabras, la medición en la máquina ayudará a prevenir las siguientes tres pérdidas:
- Se redujeron las horas de trabajo necesarias para 750 inspecciones (procesos 1, 3 y 7).
- Coste de Material para 250 piezas (Proceso 7)
- Tiempo de procesamiento para 250 piezas (Proceso 7)
La persona responsable del equipo debe identificar la causa de un defecto de procesamiento tan pronto como se produzca. Si transcurre mucho tiempo, la situación puede cambiar y resultar difícil localizar la causa del problema.
Si se identifica la causa de inmediato, ayudará a prevenir la recurrencia y facilitará la adopción de medidas correctivas.
Ventajas de la “medición en máquina” desde el punto de vista de las HORAS-HOMBRE
La medición en la propia máquina también reduce las horas de trabajo asociadas a la medición de las piezas, como el desplazamiento de personal y la retirada de las piezas.
Anteriormente, los operarios debían retirar la pieza del equipo, transportarla hasta el punto de medición y realizar la medición, lo que requería varias horas de trabajo. La medición en máquina con un sensor, mientras la pieza está sujeta tras el mecanizado, elimina el tiempo de retirada y transporte hasta el punto de medición.
¿Qué tipos de sondas táctiles se pueden utilizar en tornos automáticos CNC?
Aunque la medición mediante sonda táctil en la máquina tiene muchas ventajas, algunos pueden dudar en instalarla por las siguientes razones:
- La sonda en sí es demasiado grande e interfiere con la herramienta o el husillo.
- El soporte de montaje ocuparía portaherramientas adicionales.
- Preocupados por la precisión de las mediciones realizadas en la máquina.
- El tiempo de medición aumenta el tiempo de ciclo.
En este contexto, METROL ha desarrollado la serie K3S de sondas táctiles ultracompactas con un diámetro de cuerpo de φ19,05 mm para equipos con espacio limitado para su instalación, y las tenemos instaladas en nuestros propios equipos.
El diámetro del cuerpo de la sonda es más delgado que en las versiones anteriores, de modo que el cuerpo de la sonda encaja completamente en el portaherramientas.
A diferencia de las sondas táctiles convencionales, el cuerpo principal no está expuesto, por lo que no interfiere con el husillo ni con la pieza de trabajo y no ocupa espacio adicional en otros portaherramientas.
¿Cuál es la verdadera razón para “querer priorizar el tiempo de contacto sobre la medición en la máquina”?
Existe una preocupación real de que las mediciones realizadas en la máquina alarguen el "tiempo de ciclo".
En particular, muchos priorizan el procesamiento (tiempo de ciclo) y posteriormente clasifican los productos defectuosos para reemplazarlos por productos en buen estado. En este caso, el tiempo de procesamiento dedicado a los productos defectuosos, la clasificación y las horas de trabajo adicionales no se tienen en cuenta en el cálculo del tiempo de ciclo, y esto suele pasarse por alto.
Si la carga de trabajo asociada a los defectos de mecanizado es mayor que el tiempo de medición, existe un amplio margen para beneficiarse de la medición en la propia máquina.
[Vídeo] “Medición en máquina” mediante torno automático CNC
Utilizamos sondas táctiles para medir los diámetros interior y exterior de las piezas.
En este vídeo se puede ver cómo medimos los diámetros de las piezas. Debido al tamaño tan reducido de las piezas, resulta evidente que la medición con sonda es más eficiente que la medición manual.
¿Qué es el concepto de "medición en máquina" en un torno automático y qué tan precisa es dicha medición?
La mayor ventaja de la "medición en máquina" con sondas táctiles es que "la medición se puede realizar automáticamente en el flujo de las condiciones de mecanizado, donde la pieza de trabajo está posicionada con precisión".
Es decir, la sonda táctil permite que la máquina herramienta funcione como una máquina de medición 3D simplificada.
En cambio, al medir manualmente fuera de la máquina, las condiciones de posicionamiento cambian debido a que la pieza se retira después del mecanizado. Además, la habilidad del operario varía, y existe el riesgo de errores humanos y de errores de medición con las herramientas (calibradores y galgas).
¿Cómo se instala una sonda táctil en un torno automático CNC?
Para instalar sondas táctiles en equipos nuevos
Se requiere un programa para instalar una nueva sonda táctil.
Por favor, póngase en contacto con nosotros o con el fabricante primero.
En el caso de Citizen Machinery, se puede montar en los modelos A20, L20 y L12 de la serie Cincom.
Para modernizar un torno automático existente
Es posible que deba consultar con el fabricante para comprobar si las especificaciones de hardware y eléctricas del equipo se ajustan a sus requisitos.
Póngase en contacto con nosotros o con el fabricante cuando le resulte conveniente.
En conclusión:
Si bien la introducción de tornos automáticos permite mecanizar una gran cantidad de piezas a la vez, un solo elemento incorrecto podría dar lugar a la fabricación de un gran número de piezas defectuosas.
En estos tiempos de escasez de recursos humanos, ¿por qué no intentar una operación eficiente aprovechando estas tecnologías de sensores?
También ofrecemos muestras de sondas táctiles en alquiler para fines de evaluación.
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