Mejora de la producción industrial de piezas

La fabricación de piezas industriales depende de varios procesos, incluido el fresado, la perforación y el torneado. Este último puede resultar especialmente complicado al trabajar con piezas de geometría compleja, como es el caso de las carcasas y los discos de turbina, los cuales se fabrican con materiales difíciles de mecanizar. La incorporación de un tercer eje rotativo (y) a los ejes actuales de traslación «x» y «z» facilitaría una reducción considerable del número de herramientas y portaherramientas necesarios para la producción de piezas, además de permitir que el tiempo de procesado se redujera notablemente al disminuir la necesidad de cambiar herramientas y portaherramientas.

El grupo de científicos financiados con fondos europeos que trabaja en el proyecto FLEXISTAT (Production flexibility and efficiency through simultaneous three axis turning) se propone ofrecer una solución. La tecnología se beneficia del eje pivotante actualmente inactivo, también conocido como eje «b» en los centros de torneado o fresado, una característica común en casi todos los talleres de las pymes que se implantará en las máquinas actuales, con lo que se reducirá el coste de inversión considerablemente.

Durante la primera fase de esta iniciativa, el equipo de trabajo definió los componentes del demostrador y el caso de estudio. Los componentes del demostrador evaluarán los aspectos técnicos mediante la producción de una compleja pieza de alta precisión y un componente para las aplicaciones de torneado de alta resistencia, mientras que el caso de estudio servirá para evaluar los beneficios económicos de los tres ejes de torneado.

El equipo investigador ha diseñado el módulo de fabricación asistida por ordenador (CAM) y ha comenzado con la codificación, esperándose el primer prototipo en el mes dieciséis del proyecto. La realización de numerosas pruebas ha proporcionado datos que se están utilizando para desarrollar modelos del proceso y del sistema de mecanizado, incluidas las fuerzas de proceso, el desgaste de la herramienta y la generación de superficies. Los modelos serán fundamentales en el desarrollo de normas para el diseño del proceso de torneado de tres ejes. Por último, se han diseñado los portaherramientas y el sistema óptico de medición de la herramienta. Además, está listo el banco de pruebas para el prototipo.

Los resultados del proyecto FLEXISTAT permitirán dar un impulso considerable a la competitividad de las pymes que trabajan en la industria del mecanizado en la Unión Europea. El torneado de tres ejes se conseguirá mediante la modificación de los sistemas actuales con un módulo de CAM para la planificación de una trayectoria sin colisiones para la herramienta y un módulo de optimización de la producción. La tecnología minimizará el consumo de las herramientas y reducirá los residuos, costes y tiempos asociados a la producción industrial de piezas a fin de lograr una gran repercusión para las pymes y la economía de la Unión Europea.