Las fallas de reparación introducidas durante el mecanizado de componentes grandes utilizados en las industrias de aeronaves y equipos pesados pueden llevar mucho tiempo para los fabricantes y ser costosas si deben desechar las partes defectuosas después de haber sido fabricadas. Un nuevo enfoque desarrollado por investigadoresen la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri está ayudando a los fabricantes a eliminar esos defectos antes de que se creen las piezas.
Escribiendo en la edición de febrero de 2017 de la Revista de Ciencia e Ingeniería de Manufactura , los investigadores de Missouri S&T describen un enfoque que puede mejorar en gran medida la precisión de las máquinas herramienta de cinco ejes utilizadas para fabricar piezas grandes.
Las máquinas herramienta de cinco ejes son máquinas controladas numéricamente por computadora CNC que pueden mover, cortar o fresar una pieza en cinco ejes diferentes al mismo tiempo. Esto permite a los fabricantes crear contornos o curvas complejas al crear una pieza grande, comocomo un ala de avión
"Se sabe que las máquinas herramienta de cinco ejes tienen 41 errores geométricos básicos", escribe Jennifer Creamer, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica en Missouri S&T y autora principal del artículo de JMSE. Como Dr. Robert G. Landers, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial y coautor del artículo, dice: "La forma en que desea que la máquina se mueva al hacer una gran parte es diferente de la forma en que realmente se mueve debido a errores geométricos inherentes".Debido a estos errores, los fabricantes deben hacer ajustes al calibrar sus máquinas CNC.
Existen varios enfoques diferentes para ayudar a compensar esos errores, pero ninguno de ellos proporciona una imagen completa, dice Creamer. Los fabricantes deben combinar varios métodos para tener la mejor idea de un problema de fresado. El resultado, escribe, es "poco a pocoenfoque que hace que la calibración sea un proceso lento y costoso "
En su investigación, Creamer se propuso encontrar una manera de eliminar ese enfoque poco sistemático y desarrollar un nuevo modelo para capturar errores geométricos complicados y al mismo tiempo generar automáticamente tablas de compensación para esos errores. Una tabla de compensación es un tipo de mapa de errores que puedeser programado en una máquina CNC para reducir errores.
Las fallas en la fabricación de piezas grandes pueden parecer insignificantes dado el gran tamaño de las piezas, pero pueden ser problemáticas. Las piezas para aviones, por ejemplo, pueden tener 120 pies de largo, y su tamaño puede hacer que sujetar las tolerancias apretadas sea problemático, Landersdice.
En la investigación de Creamer sobre máquinas herramienta de cinco ejes, "Ella está tratando de mantener los errores a cinco milésimas de pulgada sobre 120 pies", dice.
En colaboración con colegas de Boeing Research and Technology en St. Louis, donde trabaja como ingeniera, Creamer utilizó un rastreador láser para medir rápidamente el movimiento de todos los ejes en todo el espacio de trabajo de una máquina industrial de cinco ejes. Basado enEstas mediciones generaron un conjunto de tablas de compensación que podrían usarse para mejorar la precisión en una variedad de máquinas herramientas y plataformas relacionadas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri . Original escrito por Andrew Careaga. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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