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Jun 13, 2023

El software CAM desempeña un papel clave en Shop's 5

Para crecer en el mundo manufacturero actual, los talleres necesitan consolidar operaciones, automatizar, aumentar la eficiencia, capturar y analizar datos y más, para aprovechar al máximo las oportunidades de prosperidad.

Para crecer en el mundo manufacturero actual, los talleres necesitan consolidar operaciones, automatizar, aumentar la eficiencia, capturar y analizar datos y más, para aprovechar plenamente las oportunidades en industrias prósperas, como la aeroespacial.

Lograr esto requiere equipos de alta precisión y tecnología avanzada. También requiere una estrategia y un enfoque de proceso bien definidos.

Esta es precisamente la ruta que recorrió Linda Tool, un taller mecánico de la ciudad de Nueva York, incluso en medio de la agonía de la gran recesión. Mike DiMarino, propietario de Linda Tool, llegó a esta conclusión en 2008, cuando la manufactura, como muchas otras industrias, languideció gravemente.

"Al comienzo de la gran recesión, cuando el negocio se había reducido a un mínimo, nos dimos cuenta de que el viejo modelo de un operador por máquina era totalmente insostenible", dijo. “Así que analizamos detenidamente nuestra situación y decidimos que si queríamos tener un futuro, sería necesaria una estrategia totalmente nueva. Uno de los detonantes iniciales que llevaron a esta realización fue impulsado por la decisión que tomamos de buscar un mecanizado más avanzado después de que se nos dio la oportunidad de fabricar piezas para un gran proveedor aeroespacial.

"Aunque ciertamente había un elemento de riesgo, decidimos hacer todo lo posible, convertirnos en un proveedor aeroespacial de nivel dos calificado de muelle a stock y obtener la certificación AS9100", dijo DiMarino.

Un objetivo tan ambicioso como este requeriría muchos movimientos, comenzando con el mecanizado de 5 ejes y herramientas avanzadas.

Para un taller cuyo pilar principal era el torneado, con operaciones de fresado secundario en VMC convencionales, este fue un paso importante.

Inquebrantable, DiMarino adquirió la tecnología necesaria. En el proceso, él y Dave Holmes, gerente de producción de Linda Tool, aprenderían que, además de las herramientas innovadoras y de 5 ejes, el éxito del mecanizado aeroespacial es igualmente imposible sin el programa de software CAM adecuado para ejecutar el trabajo.

Ya sea mecanizado de precisión en la ciudad de Nueva York, lograr un estatus ecológico o tomar decisiones radicales durante la gran recesión, Linda Tool desafía la norma.

Fundada en 1952, la tienda que ahora cuenta con 28 personas en la sección Red Hook de Brooklyn es un edificio tranquilo y discreto en la acera.

En el interior, sin embargo, hay un zumbido de precisión en la fabricación del equipo de última generación del taller, que incluye centros de mecanizado de 3, 4 y 5 ejes, tornos multitarea y MMC. Todo esto maneja un flujo constante de trabajos aeroespaciales y de defensa, industriales, médicos, de petróleo y gas y de comunicaciones.

Algunos podrían considerar aún más interesante lo que se encuentra encima de la tienda: toda la azotea consiste en un jardín donde los empleados cultivan verduras y flores en suelo artificial.

Linda Tool se esfuerza por tener una pequeña huella de carbono. Todas las máquinas están equipadas con recolectores de niebla, un sistema HVAC con filtración HEPA funciona las 24 horas del día, el techo verde permite reducir el consumo de energía para calefacción y refrigeración, y todos los desechos se reciclan.

Quizás el elemento más importante del enfoque poco convencional de Linda Tool es el proceso de producción en sí, que comienza por el final, no por el principio.

"Una faceta clave de la nueva estrategia que implementamos en 2008 fue determinar primero cuidadosamente la pieza terminada y luego trazar cada paso en el taller que se requiere para garantizar que la pieza cumpla o supere las especificaciones", dijo Holmes. “Todo comienza cuando decidimos fabricar la pieza y se documenta cada paso del proceso en todo el taller, lo que ahorra tiempo y maximiza la calidad y el rendimiento. Trabajamos en equipos, aplicando un enfoque de proceso de fabricación”.

El enfoque del proceso es lo que llevó a Linda a buscar una solución para mecanizar con éxito piezas forjadas de trenes de aterrizaje de aluminio 7075.

“Cuando se nos presentó una gran oportunidad aeroespacial (una pieza plana en forma de herradura con esquinas interiores ajustadas) intentamos encontrar una manera de mecanizar la pieza de manera eficiente mediante corte frontal, fresado de virutas o usando una fresa de punta esférica”, dijo. dicho. “Habíamos invertido en tecnología de 5 ejes con un centro de mecanizado Hermle C22, la mejor máquina para la pieza, pero no estábamos seguros de cómo abordarla. Necesitábamos una solución más práctica para lograr el máximo rendimiento y eficiencia.

“Estábamos evaluando el paquete de software CAM llamado hyperMill de Open Mind Technologies, nos concentramos en las funciones de mecanizado hyperMill Maxx y descubrimos que una de sus funciones de programación innovadoras era la capacidad de aumentar drásticamente las tasas de eliminación de material mediante cortadores de barril cónicos, también conocidos como fresas de segmento circular”, dijo Holmes.

Open Mind desarrolló el concepto de mecanizado con cortador de barril cónico con herramientas cónicas que también tienen un gran radio rectificado en el cono. En última instancia, el software combinado con las fresas ranuradoras reduce hasta el 90 por ciento del tiempo que lleva mecanizar de forma convencional con herramientas de punta esférica.

Las fresas de extremo Emuge Circle Segment presentan una forma cónica rectificada en la pieza en bruto del cortador, que además tiene una forma con un radio extra grande. El gran radio en contacto con el material reduce drásticamente el número de pasos necesarios porque se pueden crear recorridos mucho más anchos en cada pasada de herramienta, eliminando más material por recorrido de herramienta en superficies planas, superficies regladas y cavidades interiores.

"Trabajamos estrechamente con Emuge y Open Mind para programar la pieza y realizar cortes de prueba", dijo Holmes. “Queríamos un proceso estable y altamente eficiente y funcionó completamente. Quedamos muy contentos”.

Las pruebas confirmaron lo que Linda Tool sabía: que la tecnología líder de 5 ejes es el factor clave para el éxito del mecanizado aeroespacial, y nada de esto es posible sin una potente solución de software CAM. Y aunque Linda Tool implementó deliberadamente la nueva operación de 5 ejes a través del software Hermle e hyperMill Maxx Machining a un ritmo lento y medido durante tres a seis meses para que el taller se aclimatara completamente al enfoque, no fue una sorpresa cuando Holmes fue testigo de repetidos éxitos. sin problemas.

"Éramos conscientes de que Open Mind fue uno de los primeros desarrolladores de CAM en abordar la tecnología de mecanizado de 5 ejes, por lo que confiábamos en hyperMill", dijo Holmes. "Desde el principio, obtuvimos piezas perfectas".

El paquete de software hyperMill CAM permite una amplia gama de potentes estrategias de 5 ejes para mecanizar geometrías desafiantes, superficies de forma libre y cavidades profundas con niveles máximos de eficiencia.

Dependiendo de la geometría y la cinemática de la máquina, el usuario puede elegir entre mecanizado de 5 ejes con un ángulo de herramienta fijo, indexación automática o mecanizado verdaderamente simultáneo. Todas las trayectorias se generan de forma totalmente automática con control y evitación de colisiones.

El paquete de rendimiento de hyperMill Maxx Machining ofrece tres potentes módulos de taladrado, desbaste y acabado que permiten alcanzar los mayores índices de productividad de mecanizado. La perforación helicoidal de cinco ejes abre grandes áreas antes del desbaste, utilizando un cortador estándar, y utiliza una trayectoria de herramienta helicoidal de 5 ejes para eliminar material y evacuar virutas. Para un mecanizado rápido y confiable, el módulo de desbaste incluye ciclos para fresar trayectorias de herramientas trocoidales y en espiral, así como opciones que identifican grandes triángulos o círculos inscritos dentro de los componentes para mecanizarlos de manera óptima con trayectorias de herramientas simples, completando la cavidad identificando las regiones con restos. material. El ajuste dinámico de la velocidad de avance según las condiciones de corte reales garantiza constantemente un fresado a las velocidades más altas posibles. Esto da como resultado trayectorias de fresado óptimas con la máxima eliminación de material. Se admite el desbaste de alto rendimiento de caras de componentes prismáticos y curvos con técnicas de 5 ejes.

Los algoritmos innovadores del software HyperMill CAM garantizan que se elimine continuamente un volumen de viruta constante. Esto ofrece altas tasas de utilización sin exponer la herramienta a tensiones indebidas, lo que resulta en velocidades de desbaste de hasta un 70 por ciento más altas que el fresado convencional.

Con el innovador mecanizado en plano tangente de 5 ejes de hyperMill, Open Mind desarrolló una capacidad única para el mecanizado en plano que permite reducir el tiempo de ciclo de hasta un 90 por ciento cuando se utiliza con cortadores de barril cónicos. Además, son posibles anchos de paso de seis a ocho mm o más con los grandes radios de las cortadoras de barril cónicas, lo que da como resultado acabados superficiales excepcionalmente suaves y una mayor vida útil de la herramienta.

El mecanizado de plano tangente de cinco ejes y el mecanizado tangente de 5 ejes, que se implementa en la parte del tren de aterrizaje aerodinámico de Linda Tool y es muy adecuado para aviones accesibles y difíciles de alcanzar, también permite un alto grado de precisión que supera con creces lo que es posible mediante mecanizado con un molino de bolas.

Los valores de rugosidad medidos suelen ser de cinco a 10 veces más finos que los del mecanizado con fresas de punta esférica.

El posprocesamiento con el software hyperMill es prácticamente perfecto y posiblemente el más confiable de la industria.

"El software hyperMill publica rápidamente, pero lo que más nos impresiona es su confiabilidad y repetibilidad", dijo Holmes. “Al principio estaba un poco escéptico cuando Open MInd lo implementó y nos dio luz verde. Pero tenían razón. El proceso es tan estable y probado en nuestro taller que no tenemos que revisar las piezas cuando lo ejecutamos. De hecho, podríamos haber ahorrado al menos dos meses de tiempo si solo hubiera escuchado Open Mind inicialmente y confiado en que funcionaría de inmediato.

"El software funciona bien y es tan esencial para nuestro rendimiento que estamos planeando integrar todo el taller con hyperMill", afirmó. “También ayuda tener una relación sólida. La asociación con Open Mind ha sido un gran éxito. Su apoyo es excepcional y receptivo”. (Ver vídeo relacionado en https://tinyurl.com/LiToStory)

Mucho ha cambiado en Linda Tool desde que se implementó su nueva estrategia hace unos 10 años. El negocio se ha duplicado y ahora es un fabricante aeroespacial bien establecido.

Sin embargo, la plantilla en la tienda sigue siendo la misma. “Tres cuartas partes de nuestros empleados solían manejar equipos. Hoy es menos de la mitad”, dijo DiMarino. "Somos más flexibles, los empleados se han vuelto más capacitados y trabajan en equipos en un enfoque de proceso bien definido".

Sin duda, la tecnología también ha jugado un papel muy importante en este crecimiento. "La asociación con tecnólogos líderes como Open Mind también ha desempeñado un papel integral en este éxito", afirmó. "No estaríamos donde estamos hoy sin ellos".

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