MAQUINAS-HERRAMIENTAS

INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTA:
• Son las máquinas que permiten realizar las operaciones de mecanizado. • Existen muchos tipos de máquinas-herramientas (MH), cada una diseñada para un tipo de proceso/operación. Máquina híbrida Torneado y fresado de piezas en la misma máquina Torno de control numérico Operaciones de torneado Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 4/17 2. Principales Funciones 2. Principales Funciones de las M de las Máquinas -Herramienta Herramienta PRINCIPALES PROPIEDADES DE UNA MH: • Plataforma cinemática: Aporta los ejes (grados de libertad) necesarios para que el proceso se pueda llevar a cabo. • Rigidez: Soportar las fuerzas generadas durante el proceso así como el peso propio y fuerzas de inercia de la propia máquina. • Amortiguamiento: Dado que las fuerzas que soportan pueden ser dinámicas. • Precisión: Realizar los movimientos con precisión. Centro de mecanizado de 5 ejes - tipo puente Centro de mecanizado de 5 ejes - mesa basculante Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 5/17 Centro de mecanizado de 5 ejes - tipo puente Esquema cinemático

PLATAFORMA CINEMÁTICA: • Las M-H deben permitir el movimiento relativo entre herramienta y pieza. • Se consigue mediante la interpolación del movimiento de varios ejes a la vez. • A medida que se interpolan más ejes, el movimiento es más complejo. Interpolación continua de 5 ejes simultáneos 2. Principales Funciones 2. Principales Funciones de las M de las Máquinas -Herramienta Herramienta Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 6/17 Estructura de un centro de mecanizado de 3 ejes • Rigidez ↑↑ • Muy sobredimensionada RIGIDEZ: • Las MH deben soportar las fuerzas de corte generadas durante el proceso de mecanizado. • También se deben considerar otras solicitaciones: • Peso propio de los elementos. • Fuerzas de inercia de la propia máquina. 2. Principales Funciones 2. Principales Funciones de las M de las Máquinas -Herramienta Herramienta F c F a F r Fuerza Axial Fuerza Radial Fuerza de corte Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 7/17 Modo de vibración de una máquina de columna móvil 2. Principales Funciones 2. Principales Funciones de las M de las Máquinas -Herramienta Herramienta AMORTIGUAMIENTO: • Para absorber las posibles vibraciones. • Fuerzas de corte → Variables. 300 N - 300 N Fy Fz Fx Fuerzas de corte de una operación de fresado en condiciones de acabado En desbaste pueden ser de hasta un orden de magnitud superior. ϖ: Frecuencia de excitación Estructura de amortiguación baja Estructura de amortiguación alta Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 8/17 2. Principales Funciones 2. Principales Funciones de las M de las Máquinas -Herramienta Herramienta PRECISIÓN: • Para garantizar la precisión de mecanizado. • La precisión de cada eje afecta a la precisión global. Los errores de cada eje se suman en la herramienta Error en la HTA Antes de entregar la máquina al cliente, la posición de cada eje se verifica con interferometría láser (método de medición muy preciso). Medición de la desviación de un eje de una MH Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 9/17 ≅ 2 metros FACTORES QUE PROVOCAN LA EXISTENCIA DE VARIOS TIPOS DE MÁQUINAS-HERRAMIENTAS: • Tamaño de las piezas. • Volumen de producción/Tamaño de los lotes. • Grado de automatización que se desea incorporar • Complejidad de las piezas • Disponibilidad de superficie en planta Centro de mecanizado de doble husillo para alta producción de piezas inferiores a 650 mm 3. Tipos y Arquitecturas 3. Tipos y Arquitecturas de Máquinas -Herramienta Herramienta Centro de mecanizado de columna móvil para piezas de hasta 12 metros de longitud Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 10/17 TIPOS DE MÁQUINAS-HERRAMIENTA • Máquinas de arquitectura cartesiana: El caso más frecuente. • Tornos y Centros de torneado • Fresadoras y Centros de mecanizado • Taladros • Máquinas híbridas • Máquinas especiales o transfer: Máquinas específicas para una pieza o una operación concreta. • Máquinas de cinemática paralela: Muy poco frecuente. Diseños todavía en I+D. 3. Tipos y Arquitecturas 3. Tipos y Arquitecturas de Máquinas -Herramienta Herramienta Máquina transfer Máquina de cinemática paralela Máquina de arquitectura cartesiana Tema16: Máquinas-Herramienta (I) 11/17