Diseño de husillo doble duplica la producción de piezas pequeñas

Bryan Machine Service no puede darse el lujo de que las piezas esperen en fila para el mecanizado final. Por esta razón, cuando Modern Machine Shop los visitó recientemente, el taller de trabajos de Huntington, Indiana, había implementado un método para fresado neumático en sus VMC.

Más específicamente, el taller había diseñado y construido su propio husillo accionado por aire para lograr las altas velocidades requeridas en su trabajo más complejo: el mecanizado de grafito y pequeños moldes para caucho y plástico con hasta 200 cavidades. Ahora, la empresa invierte aún más en su estrategia con un nuevo diseño de doble husillo que permite fresar dos piezas al mismo tiempo.

Los husillos de alta velocidad VRT, de Bryan Machine Service, son impulsados ​​por el sistema de aire comprimido del taller en lugar del motor del husillo de la máquina-herramienta. Aunque esta configuración limita el torque, las velocidades más altas son ideales para realizar cortes ligeros de manera eficiente.

“La ventaja [de fresar con aire] es que las rpm pueden ser mucho más altas que en las máquinas CNC estándar —dice el propietario del taller, Steve Bryan—. Un CNC estándar ahora puede alcanzar hasta 12,000 rpm, pero con herramientas pequeñas, de 1/16 de pulgada o más pequeñas, debe estar en un rango de 30 a 40,000 rpm”.

A pesar de las altas revoluciones proporcionadas por sus máquinas accionadas por aire, el taller experimentaba cuellos de botella en la producción cuando las piezas llegaban a las etapas de acabado. Bryan había incubado un diseño de doble husillo del VRT durante algún tiempo, pero la pandemia proporcionó el tiempo para hacer realidad el concepto. “Hicimos mucho trabajo por nosotros mismos —dice Bryan—, en este husillo doble y en la construcción del prototipo”.

Montado sobre una placa base giratoria indexable, el husillo doble VRT duplica efectivamente la producción de piezas pequeñas del taller al permitir que una máquina procese dos piezas al mismo tiempo. Los dos husillos pueden fabricar de manera simultánea dos piezas en un solo vástago, siempre que las piezas estén separadas por una distancia de cuatro pulgadas.

En cuanto a las especificaciones, el husillo doble es casi idéntico a la versión de un solo husillo, aparte de que el consumo de aire es considerablemente mayor. Una nueva incorporación es un filtro de aire en el mecanismo de acoplamiento, que rocía una ráfaga de aire para eliminar los residuos o el refrigerante antes del acoplamiento.

El mecanismo de acoplamiento también agrega un freno de rotación que bloquea mecánicamente el husillo en su lugar una vez se acopla. El sistema se ha adaptado a casi todas las máquinas que opera Bryan Machine Service y, como dice Bryan, se usa para “casi cualquier operación que tenga tiempos de ciclo prolongados y herramientas pequeñas”.

Bryan Machine utiliza principalmente el husillo doble para grabar piezas que ya se han desbastado con una sola herramienta más grande. El husillo doble permite que el taller termine las piezas más rápido, sin tener que “esperar en una máquina y hacer que la gente regrese tarde en la noche para sacar una pieza y colocar otra —dice Bryan—. Ya no tenemos que hacer eso ni comprar otra máquina para mantener el ritmo”. El taller ahora puede duplicar su producción de piezas pequeñas, incluso con operación desatendida.

Si bien el taller aumentó drásticamente la producción con el husillo doble, tuvo que superar una serie de obstáculos de diseño con la base indexable para poner todo en marcha. Bryan dice que la mayor parte del trabajo provino del diseño de la base de indexación para poder rotar mientras recibía el mismo suministro de aire y flujo de refrigerante a través del acoplamiento giratorio. La versión final de la base giratoria, cuando se combina con el husillo de alta velocidad VRT único y un cabezal de 90 grados, es capaz de mecanizar en cualquier cara de la pieza, o incluso en su interior, según Bryan.

Actualmente, la empresa tiene clientes que utilizan esta configuración para mecanizar piezas pequeñas en la industria aeroespacial.

Bryan dice que ya tiene algunas empresas interesadas en el diseño de doble husillo y cree que cualquier taller que trabaje con piezas pequeñas se beneficiaría al usarlo.

El taller planea comenzar a recibir pedidos y ejecutar la producción una vez patentado el diseño.

Como dice Bryan, “tenemos que superar ese proceso inicial y luego podemos poner las cosas en marcha”.