Figura 2.11. Experimentos de torneado con un CAR con una escala de tiempo chica y saltos en los
cambios de la profundidad de corte. Los gráficos muestran el efecto de los cambios en (a)
profundidad de corte, (b) alimentación y (c) fuerza de corte con aumento del tiempo
2.2.6.3. Control adaptivo geométrico
El CAG combina la inspección de la pieza terminada con ajustes on-line de velocidades y
alimentación.
2.2.6.3.1. Fundamentos de los sistemas con CAG
Otra estrategia de los CA es basar la selección de velocidades y alimentación en la exactitud
de las dimensiones o en la rugosidad de la superficie de la pieza. Pone más énfasis en la
calidad del producto que en la velocidad de remoción de metal. Este sistema requiere mediciones
directas o indirectas de la pieza mientras está siendo maquinada.
Figura 2.12. (a) Rugosidad de la superficie que es determinado por (b) la alimentación
2.2.6.3.2. Sistema de GAC para torno
Este sistema mide la exactitud de las dimensiones y la rugosidad de la superficie para
manipular la alimentación en un proceso de torneado. Para el torneado de partes cilíndricas se usan
mediciones y controles casi en tiempo real. Para una dada velocidad de corte, los principales factores
que afectan la rugosidad de la superficie son la alimentación y desgaste de la herramienta. La
superficie terminada y la precisión en las dimensiones son medidas para cada parte una vez
completada la operación de corte, y las correcciones afectan las partes subsiguientes. Lo mejor es
ajustar la alimentación para reducir la variabilidad en la superficie terminada que surge del deterioro
de la herramienta. Los resultados obtenidos se pueden apreciar en las Figuras 2.12., 2.13. y 2.14. La
Figura 2.12. muestra que la alimentación es ajustada para mantener la superficie terminada deseada.
Entonces, hay cuatro regiones que se pueden distinguir:
Región de entrada, en donde se ajusta la alimentación inicial (1 a 10 piezas)
Región de estado estacionario, en donde se mantiene la alimentación deseada (11 a 32 piezas)
Región de excesivo uso de la herramienta, en donde se incrementa la rugosidad (33 a 46 piezas)
Región de falla, donde la herramienta debe ser reemplazada
Figura 2.13. Histograma de la exactitud de la dimensión del diámetro con (a) control convencional y
(b) con CAG
Una comparación de los histogramas del diámetro y de la superficie terminada en las Figuras
2.13. y 2.14. muestran lo significante en la exactitud de las mediciones y en la superficie terminada
alcanzada con el sistema CAG.
Figura 2.14. Histograma de la rugosidad superficial con (a) control convencional y (b) con CAG
2.2.6.4. Tendencia en los CA
El CA más general es el CAO, sin embargo, éste es muy complicado de implementar, la
mayor dificultad es la necesidad de un sensor de vida útil de la herramienta on-line. Recientes
investigaciones en el uso de sensores de fuerza junto con modelos basados sobre técnicas de
estimaciones de vida útil de la herramienta on-line parece prometedor. Este método resultó
satisfactorio cuando predominantemente se consume el flanco de la herramienta, y además se aplicó
estimaciones de lo anterior en torneado con variaciones de la profundidad de corte y alimentación.
Para investigar la vida útil y rotura de la herramienta se usaron técnicas de emisión acústica desde el
proceso de corte del metal.
3. Máquinas multioperaciones
Se hace referencia al maquinado de partes idénticas en alto volumen cuando las operaciones
son realizadas consecutivamente o simultáneamente permitiendo completar el maquinado de la pieza
en un solo paso. Torneado, cortado, frenteado y otras operaciones que típicamente se realizan en
máquinas separadas para requerimientos de producciones de bajo volumen pueden ser ejecutadas
en máquinas multifunciones cuando los requerimientos de producción de alto volumen tengan un
costo efectivo.
3.1. Sistemas multifunciones
Los sistemas multifunciones se pueden dividir en cuatro grandes grupos:
Tornos automáticos:
Centros de mecanizado:
Máquinas transfer:
Sistemas de manufactura flexible:
3.2. Centros de mecanizado
Tradicionalmente las operaciones de torneado, frenteado, fresado, etc. se realizaban
transportando la pieza a mecanizar de una máquina-herramienta a otra antes de que esta estuviera
completamente mecanizada. Esto es un método de fabricación viable que puede ser altamente
automatizado, lo cual dio comienzo a lo que se conoce como líneas transfer. Estas consisten en
numerosas máquinas-herramientas colocadas secuencialmente, y la pieza se desplaza de estación
en estación, realizándose una operación de mecanizado particular en cada una de ellas. Las líneas
transfer son comúnmente utilizadas en grandes producciones y/o en producciones en masa.
Existen situaciones y productos donde esas líneas transfer no son convenientes
económicamente, particularmente cuando los productos a ser mecanizados cambian rápidamente. En
los años 50 se desarrolló un importante concepto, los centros de mecanizados.
Un centro de mecanizado es una estación simple controlada por CNC, una máquina
herramienta capaz de fresar, taladrar, escariar, etc. Estas máquinas herramientas son usualmente
equipadas con un cambiador automático de herramientas y diseñadas para realizar operaciones
sobre distintas superficies de piezas sobre una tabla rotante. Por lo tanto, luego de una operación en
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