Cuatro funciones del CNC mal aplicadas comúnmente

Los centros de mecanizado y los centros de torneado CNC se utilizan para innumerables aplicaciones, razón por la cual casi todos los fabricantes tienen estas máquinas en sus talleres. Paralelamente a la diversidad de empresas, existe un amplio espectro dentro de cada factor de utilización:

• Tamaño del lote. En un extremo del espectro están las empresas que trabajan regularmente con menos de 10 piezas por lote. En el otro extremo aparecen las empresas que dedican máquinas CNC a mecanizar una pieza, día tras día.
• Repetición. Algunas empresas trabajan con un número finito de piezas diferentes, mientras que otras nunca hacen el mismo trabajo dos veces.
• Plazos de entrega. Algunas empresas tienen días, semanas o incluso meses de preparación para ejecutar trabajos, mientras que otras deben ofrecer servicios en el mismo día.

En mi opinión, estos son los factores de utilización más importantes. Otros que varían entre los usuarios de CNC incluyen la rentabilidad, las tolerancias mantenidas, los materiales mecanizados, los niveles de personal/habilidades disponibles, el tiempo medio de configuración, el tiempo medio de ejecución del programa y la complejidad del trabajo. Si lo piensa un poco, probablemente se le ocurran varios más.

Sabiendo que existen estas diversidades, los fabricantes de CNC hacen lo posible por ofrecer características destinadas a satisfacer a sus clientes. De hecho, algunas funciones son importantes y valoradas por todos. Funciones como la programación de puntos decimales, la designación de radios para movimientos circulares y los ciclos fijos de mecanizado de agujeros pueden aplicarse con regularidad sin efectos secundarios negativos.

Otras funciones del CNC no son tan benignas. Es posible que el fabricante del CNC se dirija a un nicho de aplicación, como lotes pequeños o trabajos que se repiten con frecuencia, o que ayude en problemas exclusivos relacionados con la configuración. La aplicación incorrecta de estas funciones supondrá una pérdida de tiempo, un esfuerzo desperdiciado o duplicado y, o, un desperdicio de material (chatarra).

A continuación expongo cuatro de estas funciones del CNC, así como el modo y el momento en que podrían aplicarse incorrectamente. Y lo que es más importante, le pido que considere otras aplicaciones inadecuadas que pueden existir en su propio taller.

Programación de controles conversacionales en CNC

Estos controles permiten la programación en el taller. Se aplican mejor cuando la máquina ejecuta habitualmente lotes pequeños de trabajos que se repiten con poca frecuencia; piezas relativamente sencillas con tiempos de ejecución del programa cortos o medios, y especialmente cuando una persona es responsable de todo lo relacionado con el trabajo, incluida la programación. Muchos talleres tienen máquinas que cumplen estos criterios.

A medida que aumenta el tamaño de los lotes y se repiten los trabajos —con piezas más complejas que requieren tiempos de ejecución más largos o cuando hay más personas disponibles para ayudar en el proceso de CNC— la ventaja de la programación en taller se desvanece.

Las empresas con este escenario, como muchas de fabricación de productos, tienden a tener trabajadores especializados en las tareas que realizan. Numerosas tareas se realizan en preparación de los próximos trabajos mientras la máquina ejecuta el trabajo actual. Esto incluye la tarea de programación. Para ellos, utilizar un control conversacional les hace perder un tiempo precioso de la máquina.

Compensación de longitud de la herramienta

Existen dos formas de utilizar la compensación de longitud de la herramienta del centro de mecanizado. Aunque la programación sigue siendo la misma para cada una de ellas, las técnicas de operación son considerablemente diferentes. El mejor método para su taller está determinado, en gran medida, por la forma en que se utilizan los CNC.

Con un método, el valor de compensación de la longitud de la herramienta es la distancia en el eje Z desde la punta de la herramienta hasta la superficie cero del programa del eje Z. Se mide durante la configuración, lo que significa que la máquina debe utilizarse como una especie de medidor de altura (muy caro). Esto solo es apropiado si los valores de compensación de la longitud de la herramienta deben ser medidos por el operario mientras la máquina está parada entre series de producción, lo que suele ser el caso en los talleres por contrato.

Con el otro método, el valor de compensación de la longitud de la herramienta es la longitud de la herramienta. Suponiendo que la empresa disponga de los recursos necesarios (personal y componentes herramentales), las herramientas de corte pueden ensamblarse y medirse, posiblemente en el depósito de herramientas, mientras la máquina está en producción.

La entrada de valores de compensación de la longitud de la herramienta puede, incluso, programarse normalmente mediante el dispositivo de medición de la longitud de la herramienta. El tiempo de configuración correspondiente se reduce al tiempo necesario para cargar el programa y ejecutarlo una vez.

Desplazamientos de fijación

Existen dos formas de utilizar los correctores de fijación en función de si las configuraciones están calificadas (alineadas con la mesa de la máquina, de tal forma que el dispositivo de sujeción pueda colocarse y sustituirse con precisión). Si una máquina se utiliza muy poco, puede resultar difícil justificar el coste adicional que supone calificar una configuración de sujeción de piezas.

Con un método, utilizado con configuraciones de sujeción de piezas no calificadas, la persona encargada de la configuración debe medir la distancia en cada eje desde la posición de referencia de la máquina hasta la superficie cero del programa para el eje. Estos valores se introducen manualmente en los registros de decalaje de fijación correspondientes. Deben volver a medirse cada vez que se realice la configuración.

Con el otro método, que debe utilizarse cuando las configuraciones están calificadas, los valores de asignación del cero de programa permanecerán iguales una vez que se realiza la configuración a la siguiente. Se puede utilizar un comando programado para introducir estos valores en el decalaje de fijación.

Con los CNC de FANUC es posible, incluso, desplazar el punto de referencia para las entradas de decalaje de fijación desde la posición de referencia de la máquina a una ubicación más lógica, lo que resulta especialmente útil cuando se utilizan subplacas y herramental de componentes. En cualquier caso, este segundo método elimina toda la tarea de asignación del cero del programa.

Compensación del radio de la nariz de la herramienta

Con la compensación del radio de la nariz de la herramienta basada en el CNC del centro de torneado FANUC, el programador del CNC utiliza G41 o G42 para especificar la relación entre la herramienta de corte y la pieza. La persona encargada de la configuración debe especificar, con ajustes de offset, el tipo de herramienta (de torneado, barra de mandrinado, etc.) y su radio de nariz.

Esta característica y su método de uso funcionan bien cuando los programas CNC deben escribirse manualmente a nivel de código G. Pero cuando se utiliza un sistema CAM para preparar los programas, el programador puede especificar el radio de la nariz de la herramienta de corte y el sistema CAM generará una trayectoria de herramienta compensada.

Esto elimina la necesidad de que el operario realice las entradas de desplazamiento mencionadas antes, lo que a su vez reduce el tiempo de configuración y la posibilidad de cometer errores de entrada.

En resumen, se producirán grandes pérdidas cuando:

• Una empresa que tiene mucho negocio repetido, plazos de entrega predecibles, tiempos de ejecución de programa largos y trabajo complejo utiliza controles conversacionales para la programación.
• Una empresa que dispone de los recursos adecuados requiere que su personal de configuración mida las longitudes de las herramientas de corte en la máquina, durante la configuración.
• Una empresa que realiza sistemáticamente configuraciones calificadas requiere que el personal de configuración mida los valores de asignación a cero del programa cada vez que se ejecuta un trabajo.
• Una empresa que utiliza un sistema CAM para preparar programas utiliza la compensación del radio de la nariz de la herramienta basada en CNC, lo que requiere que el personal de configuración introduzca los valores relacionados en las compensaciones.

Le insto a que relacione estas consideraciones con otras funciones del CNC que utilice. Asegúrese de que las aplica adecuadamente a las necesidades de su empresa.