Arreglando un anillo grande

En tiempos económicos difíciles, los fabricantes de repuestos suelen ser reacios a subcontratar un trabajo a un competidor cuando hay una manera de hacerlo internamente. Akron (Ohio) Gear & Engineering Inc. enfrentó esta situación hace un año cuando COVID-19 redujo significativamente la carga de trabajo en la empresa. Se especializa en el mecanizado de piezas grandes, incluidos engranajes industriales, y no quiso rechazar un proyecto para fabricar un anillo de 0,9 toneladas métricas (1 tonelada) hecho de acero 4340 a pesar de que se estaba reconstruyendo la máquina más adecuada para el trabajo, dijo. Dennis Miller de Akron Gear & Engineering.

"El gasto de todo el trabajo fue mayor que si lo hubiéramos subcontratado", dijo, destacando el alto costo de las herramientas necesarias. “Pero si no hubiéramos podido hacerlo, podríamos haber perdido su negocio. No queríamos arriesgarnos”.

Dado que su torno de torreta vertical más grande, que tiene una capacidad de 3.098,8 mm (122"), no estaba disponible en ese momento, Akron Gear & Engineering necesitaba mecanizar el anillo en su mandrinadora CNC horizontal Juaristi, pero no tenía los accesorios necesarios. La mandrinadora con capacidad 3+2 tiene capacidades de 2.997,2 mm (118") en el eje x, 2.413 mm (95") en el eje y. eje y 711,2 mm (28") en el eje.

Miller se puso en contacto con un proveedor conocido de sujetadores para obtener una solución, pero nunca recibió respuesta. No dispuesto a esperar más, llamó al distribuidor industrial Atwood Industries Inc. en Cleveland, quien le recomendó soportes de Mitee-Bite Products LLC en Center Ossipee, New Hampshire. Después de analizar el trabajo con Michael Witzgall, gerente senior de aplicaciones de Mitee-Bite Products, se recomendó una disposición modular montada sobre subplacas con ranura en T. Los dispositivos de sujeción incluyeron abrazaderas con ranura en T de servicio pesado de Mitee-Bite Products con abrazaderas Pitbull de borde romo y topes múltiples de gran tamaño para la primera operación, luego pasadores modulares XYZ Xpansion para operaciones de ID, OD y revestimiento.

"El diseño modular fue vital en esta aplicación para evitar la distorsión causada por la presión de sujeción", dijo David Bishop, gerente general de Mitee-Bite Products. “Las tiradas grandes de una sola pieza dejan muy poco margen de error. Evitar la distorsión con esta pieza pesada con forma de anillo requirió una comunicación sólida con el cliente, una extensa sesión de intercambio de ideas y un software de simulación CAD para recomendar las mejores opciones. Montar las placas con ranura en T centradas en el diámetro del anillo permite colocar todas las abrazaderas y topes rígidos en una posición estática y luego aplicar presión de contacto en pequeños incrementos equitativamente en todas las direcciones hasta lograr suficiente fuerza de sujeción”.

En Akron Gear & Engineering se perfora un anillo de 0,9 toneladas métricas. Imagen cortesía de productos Mitee-Bite

Al carecer de experiencia con productos de Mitee-Bite Products, a Miller le preocupaba si sus trabajadores estarían a la altura de la tarea de sostener la pieza masiva.

“Si las abrazaderas o los pasadores fallan”, dijo, “me caerá encima. Tienes que poner tu fe y confianza en el vendedor que te las vende, esperando que no exagere en la calidad de sus piezas”.

Bishop estimó que se necesitarían más de 4536 kg (10 000 libras) de fuerza para cortar un pasador XYZ Xpansion, que está hecho de acero inoxidable 17-4 PH.

"No nos preocupaba la falta de fuerza en las direcciones x, y y z", dijo.

Miller dijo que el diámetro exterior del anillo mide 2247,9 mm (88,5"), el diámetro interior es 1993,9 mm (78,5") y el grosor es 107,95 mm (4,25"). Al final resultó que, la pieza era más alta que el ángulo de Akron Gear & Engineering. placas, evitando que la parte superior quede sujeta.

"Llevó mucho más tiempo de lo esperado porque el mecanizado del área sin sujetar en la parte superior produjo mucha vibración", dijo, añadiendo que el mecanizado del anillo tardó aproximadamente una semana en el centro de torneado vertical. "Si lo hubiéramos hecho en el VTL más grande, podríamos haber hecho todo el trabajo en dos días".

Miller comenzó el trabajo aplicando una fresa frontal de 152,4 mm (6") para cubrir toda la cara en una sola pasada. Además de sus preocupaciones sobre la vibración y el chirrido, la corteza del material de la pieza de trabajo era más dura que el subsuelo.

"Cambié a un molino de planear de 4" (101,6 mm) para atravesar la superficie", dijo. "Una vez debajo de la corteza, pude volver a (un) molino de 6".

Se muestra un detalle de los accesorios de Mitee-Bite Products que Akron Gear& Engineering utilizó para sostener un anillo de 0,9 toneladas métricas. Imagen cortesía de productos Mitee-Bite

Miller dijo que la fresa frontal más grande funcionaba con un DOC de 1,524 mm (0,06") y una velocidad de avance de 2286 mm/min (90 ipm) para ayudar a minimizar la vibración. Una barra de mandrinado de 1,83 m (6') de Allied Machine & Engineering Corp. con Se utilizó un inserto de un solo punto para terminar el diámetro exterior y el diámetro interior, tomando de 0,508 a 0,762 mm (0,02" a 0,03") DOC por pasada para eliminar los 3,175 mm (0,125") restantes de material en ambas características.

Dijo que las subplacas con ranura en T se mecanizaron planas con un hueco tanto en el diámetro interior como en el diámetro exterior para que cuando la barra perforadora superara el borde, la barra no entrara en contacto con las subplacas. Se atornillaron o sujetaron a las placas angulares y las abrazaderas Pitbull sujetaron la pieza en el primer juego.

"Con esta configuración, pude fresar y terminar una cara y perforar y escariar los agujeros en la pieza", dijo Miller. “Una vez realizada esta operación, se retiró el anillo y se perforaron y roscaron orificios en las subplacas para los pasadores Xpansion. Una vez que los pasadores estuvieron apretados, comencé el segundo lado fresando la cara y luego fresando en círculos el DI y el DE a 0,125" del tamaño final”.

Dijo que los pasadores XYZ Xpansion dejan la pieza libre de interferencias de abrazadera.

“Podemos hacer tres lados en una sola configuración”, dijo Miller, “ahorrándonos una gran cantidad de tiempo de configuración al mover las abrazaderas e indicar el orificio innumerables veces. Simplemente demuestra que no se necesita la abrazadera más grande para sujetar las piezas más grandes”.

Después de completar el trabajo, le preguntó al representante de ventas del proveedor inicial si Akron Gear & Engineering había considerado por qué el representante de ventas nunca respondió.

“Le echó la culpa al COVID-19”, dijo Miller.

"Lo que realmente me impresionó fue la rapidez con la que (Akron Gear & Engineering) puso el plan en acción", dijo Bishop. "Como dice el viejo refrán, si no fabrica chips, no gana dinero".

Ampliar un agujero que ya ha sido perforado o perforado. Generalmente se trata de una operación de rectificar el orificio previamente perforado con una herramienta tipo torno de una sola punta. El mandrinado es esencialmente torneado interno, en el sentido de que generalmente una herramienta de corte de un solo punto forma la forma interna. Algunas herramientas están disponibles con dos filos para equilibrar las fuerzas de corte.

Básicamente, una viga en voladizo que mantiene una o más herramientas de corte en posición durante una operación de perforación. Puede mantenerse estacionario y moverse axialmente mientras la pieza de trabajo gira alrededor de ella, o girarse y moverse axialmente mientras la pieza de trabajo se mantiene estacionaria, o una combinación de estas acciones. Instalado en fresadoras, taladradoras y mandrinadoras, así como en tornos y centros de mecanizado.

Condición de vibración que involucra la máquina, la pieza de trabajo y la herramienta de corte. Una vez que surge esta condición, a menudo es autosostenida hasta que se corrige el problema. La vibración se puede identificar cuando aparecen líneas o ranuras a intervalos regulares en la pieza de trabajo. Estas líneas o ranuras son causadas por los dientes del cortador cuando vibran dentro y fuera de la pieza de trabajo y su espaciado depende de la frecuencia de la vibración.

Controlador basado en microprocesador dedicado a una máquina herramienta que permite la creación o modificación de piezas. El control numérico programado activa los servos y accionamientos del husillo de la máquina y controla las distintas operaciones de mecanizado. Ver DNC, control numérico directo; NC, control numérico.

Funciones de diseño de productos realizadas con la ayuda de computadoras y software especial.

Fresa para cortar superficies planas.

Tasa de cambio de posición de la herramienta en su conjunto, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Superficie plana mecanizada en el vástago de una herramienta de corte para mejorar la sujeción de la herramienta.

Mecanizado con varias fresas montadas en un único eje, generalmente para corte simultáneo.

Dimensión que define el diámetro interior de una cavidad o agujero. Ver OD, diámetro exterior.

Máquina de torneado capaz de serrar, fresar, rectificar, cortar engranajes, taladrar, escariar, taladrar, roscar, refrentar, achaflanar, ranurar, moletear, hilar, tronzar, estrechar, cortar cónicamente y cortar mediante levas y excéntricos, así como como giro escalonado y recto. Viene en una variedad de formas, desde manual hasta semiautomático y completamente automático, siendo los principales tipos tornos de motor, tornos de torneado y contorneado, tornos de torreta y tornos de control numérico. El torno de motor consta de cabezal y husillo, contrapunto, bancada, carro (completo con faldón) y carros transversales. Las características incluyen palancas selectoras de marcha (velocidad) y avance, poste de herramientas, soporte compuesto, tornillo de avance y tornillo de avance de inversión, dial de roscado y palanca de avance rápido. Los tipos de tornos especiales incluyen máquinas de husillo pasante, de árbol de levas y cigüeñal, de tambor y rotor de freno, de hilado y de cañón. Los tornos de banco y de herramientas se utilizan para trabajos de precisión; los primeros para trabajos con herramientas y matrices y tareas similares, los segundos para piezas pequeñas (instrumentos, relojes), normalmente sin alimentación eléctrica. Los modelos generalmente se designan según su “oscilación”, o la pieza de trabajo de mayor diámetro que se puede girar; longitud de la cama, o la distancia entre centros; y caballos de fuerza generados. Ver torno.

Operación de mecanizado en la que se elimina metal u otro material aplicando potencia a un cortador giratorio. En el fresado vertical, la herramienta de corte se monta verticalmente sobre el husillo. En el fresado horizontal, la herramienta de corte se monta horizontalmente, ya sea directamente en el husillo o en un eje. El fresado horizontal se divide a su vez en fresado convencional, donde la fresa gira en dirección opuesta a la dirección de avance, o “hacia arriba” en la pieza de trabajo; y fresado ascendente, donde la fresa gira en la dirección de avance, o “hacia abajo” en la pieza de trabajo. Las operaciones de fresado incluyen fresado plano o de superficie, fresado final, fresado frontal, fresado en ángulo, fresado de formas y perfilado.

Ejecuta fresas y fresas montadas en eje. Las características incluyen un cabezal con un husillo que acciona las cortadoras; una columna, rodilla y mesa que proporcionan movimiento en los tres ejes cartesianos; y una base que soporta los componentes y alberga la bomba y el depósito de fluido de corte. El trabajo se monta sobre la mesa y se introduce en la cortadora o fresa giratoria para realizar los pasos de fresado; Las fresadoras verticales también introducen fresas en el trabajo mediante una pluma montada en el husillo. Los modelos van desde pequeñas máquinas manuales hasta grandes molinos de bancada y dúplex. Todos toman una de tres formas básicas: vertical, horizontal o convertible horizontal/vertical. Las máquinas verticales pueden ser de tipo rodilla (la mesa está montada sobre una rodilla que se puede elevar) o tipo cama (la mesa está firmemente apoyada y solo se mueve horizontalmente). En general, las máquinas horizontales son más grandes y potentes, mientras que las verticales son más ligeras pero más versátiles y más fáciles de configurar y operar.

Fabricación de un producto en subconjuntos que permite la sustitución rápida y sencilla de conjuntos defectuosos y la adaptación del producto para diferentes fines. Ver piezas intercambiables.

Cota que define el diámetro exterior de una pieza cilíndrica o redonda. Ver DI, diámetro interior.

Carga máxima que el robot puede manejar con seguridad.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se introduce en ella una herramienta de corte, normalmente una herramienta de punta única, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (cortando a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creación de un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros diferentes en la misma pieza); biselar (biselar un borde o un hombro); revestimiento (cortar en un extremo); roscas giratorias (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de metales de gran volumen); y acabados (cortes finales de luz). Realizados en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.

Se diferencia del torno de motor en que el soporte compuesto normal se reemplaza por torretas multiherramienta pivotantes montadas en el carro transversal y el contrapunto. Ver torno.

Las noticias escritas por Cutting Tool Engineering han sido escritas o editadas por los editores de la revista Cutting Tool Engineering. Los informes representan material enviado a CTE por autores externos y editados por editores de CTE en cuanto a estilo y precisión.