VSC 400 PS garantiza la eficiencia: Power Skiving y torneado para soluciones complejas de tallado de engranajes

Los dentados interiores y exteriores están presentes en todas partes. En la electromovilidad, en todos los reductores planetarios o en el sector hidráulico, por poner algunos ejemplos, es imprescindible el uso de muchas ruedas y componentes dentados. La tarea no es fácil para los planificadores de la producción: ¿qué procedimiento debe aplicarse en cada caso? En función del tipo de componente, la opción sería el mortajado por generación, que sin embargo es un proceso demasiado lento. El tallado de engranajes por generación como alternativa requiere una longitud de salida relativamente grande en el componente y, además, no puede utilizarse para dentados interiores. El brochado, por su parte, no admite contornos con interferencias. «En estas condiciones, el Power Skiving es a menudo la mejor solución, especialmente para dentados interiores», comenta Daniel Nille, director de desarrollo tecnológico de EMAG Maschinenfabrik. «Es significativamente más rápido que el mortajado y no requiere una longitud de salida tan grande como el tallado de engranajes por generación».

Hasta cuatro herramientas diferentes de Power Skiving

Los ingenieros mecánicos del sur de Alemania llevan ya más de diez años dedicados al procedimiento de Power Skiving y, hoy en día, un gran número de clientes apuestan por las soluciones de EMAG. Actualmente, sin embargo, los especialistas están dando un paso tecnológico decisivo: la nueva máquina VSC 400 PS no solo combina el Power Skiving con procesos de torneado, sino que también puede alojar hasta cuatro herramientas diferentes de Power Skiving en dos husillos. A esto hay que añadir hasta seis herramientas de torneado. Como consecuencia, esto ofrece ventajas de gran alcance para cada usuario. La combinación permite obtener diversas variantes:

• Es posible llevar a cabo el desbastado (por ejemplo con una placa reversible) y el posterior acabado (por ejemplo con una herramienta de metal duro) en una misma sujeción y en una misma máquina de manera consecutiva y a gran velocidad. De este modo, los usuarios ahorran costes de inversión y se minimiza el tiempo de mecanizado total de un componente.
• Como alternativa, la máquina también puede utilizar sus dos husillos, en cada uno de los cuales hay dos herramientas de Power Skiving, para mecanizar cuatro dentados exteriores e interiores diferentes con cuatro herramientas. Una gran ventaja de ello es que la posición de los dentados entre sí resulta perfecta. Esto es posible gracias a que no es necesario cambiar de sujeción. También se hace innecesaria la medición del primer dentado (antes de mecanizar el segundo).
• La combinación de torneado de desbaste y Power Skiving ofrece una eficiencia similar. La sujeción única de la pieza ofrece resultados impecables de concentricidad y similares, así como tiempos de ciclo mínimos.

Además, los usuarios se benefician de una gran cantidad de detalles técnicos de la VSC 400 PS, que está diseñada para componentes con un diámetro máximo de 340 milímetros y una altura máxima de 420 milímetros. Los accionamientos directos en los husillos principal y de fresado garantizan una sincronización perfecta de los ejes durante el proceso con arranque de viruta. Además, el diseño muy rígido del eje B permite una gran variación de los ángulos de cruce de ejes, lo que en la práctica es el ángulo de ataque de la herramienta, que durante el Power Skiving se coloca siempre en posición ligeramente oblicua respecto al componente. Gracias a esta posición oblicua se realiza el corte en sí. En este caso es típico un valor entre 15 y 25 grados, aunque EMAG también ha implementado procesos de Power Skiving con un ángulo aproximado de 45 grados. Con cada pasada se arranca un poco de material, un proceso tan rápido como preciso. Además, las características de calidad típicas de la ingeniería mecánica de EMAG son un valor añadido. El diseño simétrico, por ejemplo, garantiza un flujo de fuerza cerrado que, a su vez, mejora la precisión de la pieza. Las guías hidrostáticas se encargan de amortiguar las vibraciones. Como resultado aumenta considerablemente la vida útil de las herramientas.

Manejo sencillo en el centro

También es muy importante la interfaz de usuario de la máquina, ya que el Power Skiving es un procedimiento muy complejo con una gran cantidad de parámetros de ajuste que, sin embargo, con EMAG se han hecho en gran medida innecesarios. «Desde el primer momento teníamos el objetivo de simplificar notablemente todo el proceso de manejo de la máquina», comenta Nille. «Ahora, el operador apenas necesita conocer el procedimiento. Básicamente, solo tiene que introducir los valores de dentado que desea para el componente, los valores de la hoja de datos de la herramienta y los valores de corte, para lo cual cuenta con la valiosa ayuda de la intuitiva interfaz de usuario. La máquina hace el resto. Ella calcula automáticamente todo el programa de mecanizado para el proceso de Power Skiving. Difícilmente podría ejecutarse el Power Skiving de forma más sencilla». Además, existe la posibilidad de realizar diversas correcciones de forma muy similar, por ejemplo sobre la base de los valores de medición de componentes ya mecanizados. Durante todo el proceso, el operador tiene el apoyo de imágenes interactivas y preguntas de seguridad automáticas.

Igual de eficiente es una posible integración de IoT en la máquina. EMAG dispone para ello de un ecosistema completo con el nombre de «EDNA» (derivado de EMAG-DNA). En esencia, este sistema consta de un PC industrial de altas prestaciones que registra, agrega y analiza los datos con ayuda del software EDNA Cortex. A continuación es posible utilizar, por ejemplo, el denominado «Health Check» (chequeo de salud). Este evalúa el estado de la máquina mediante el análisis de mediciones periódicas de la vibración. Posteriormente, los expertos comprueban los resultados. La combinación de conocimientos especializados de EMAG y el aprendizaje automático de máquinas permite conocer en profundidad el estado de desgaste.

Los usuarios pueden reducir los costes de inversión

Al final queda la pregunta acerca del campo de aplicación: ¿dónde despliega la VSC 400 PS todo su potencial? «Básicamente, allí donde se requieren dentados interiores y exteriores de alta calidad, teniendo en cuenta que nuestra máquina ha sido especialmente diseñada para piezas de brida», destaca Daniel Nille. Cuantas más operaciones de torneado o procesos diferentes de Power Skiving sean necesarios en el componente, más eficaz es el concepto EMAG con hasta cuatro herramientas de tallado de engranajes y seis herramientas de torneado. Esto repercute positivamente en la calidad del componente, ya que, por ejemplo, la posición de los dentados puede ajustarse perfectamente entre sí. Además, los usuarios pueden reducir los costes de inversión y ejecutar varias operaciones en una misma máquina. Los dentados pueden desbarbarse directamente en la misma sujeción. Con la VSC 400 PS, esto no supone problema alguno.

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