Parámetros para un torbellino exitoso

Sep 12, 2023

Con el torbellino de hilos, no tiene que preocuparse por mezclar el hilo entre los segmentos, lo que proporciona un mejor acabado general. Foto cortesía de ÍNDICE.

El torneado de roscas es un proceso que utiliza un corte de estilo de fresado interrumpido que reduce el diámetro de la barra de material hasta una rosca completa en una sola pasada. Un accesorio dedicado está diseñado específicamente para sostener los cortadores de hilo, que tienen la forma de hilo rectificada en ellos. En la máquina, este accesorio gira para que el operador pueda ajustarlo al ángulo de avance apropiado para las especificaciones de la rosca.

"Realmente es un proceso más rápido con una superficie de alta calidad", dijo Thomas Mittmann, propietario de Mittmann Inc., Rigaud, Que. "No hay formación de rebabas como se ve con el fresado y no hay formación de arrugas como las que se encuentran en el laminado de roscas".

El roscado por torbellino es una excelente opción para los talleres que buscan producir roscas largas y complejas en un torno de estilo suizo, ya que permite que la máquina ejecute toda la sección roscada de una sola vez.

"En los métodos más tradicionales, terminamos viendo tiempos de ciclo realmente largos para generar hilos porque el hilo debe segmentarse en aproximadamente 25 mm de longitud, y eso requiere muchas pasadas", dijo Scott Laprade, aplicaciones y soporte técnico, Genevieve Swiss. Industries Inc., Westfield, Mass. "Si la rosca es más larga que 25 mm, tiene que sacar el material, comenzar con el siguiente segmento y hacer varias pasadas, las que sean necesarias. Esto puede llevar mucho tiempo , especialmente en entornos de alta producción".

Con el torbellino de hilos, no tiene que preocuparse por mezclar el hilo entre los segmentos, lo que proporciona un mejor acabado general. Si el hilo es largo a lo largo de una gran distancia, el torbellino de hilo es mucho más rápido que el apuntado único.

"Si toma algunas de las partes médicas y con formas particulares, he oído que los clientes necesitan hacer 71 o 130 pases para crear este hilo", dijo Patrick O'Neal, ingeniero principal de aplicaciones de INDEX Corp., Noblesville, Indiana.

O'Neal explicó que los talleres que necesitan producir roscas Whitworth estándar o roscas de un solo punto con ángulo de 60 grados incluidos probablemente no considerarían el torbellino de roscas, ya que no es adecuado para estas aplicaciones y el costo del inserto de torbellino puede ser prohibitivo.

"Para los fabricantes médicos, la mayoría de los pedidos de tornillos para implantes oscilan entre 1500 y 5000 piezas por ciclo de producción", dijo Melissa Singher, coordinadora sénior de productos y CT, NTK Cutting Tools, Wixom, Michigan.

El torneado de roscas está diseñado para trabajos de alta producción, en particular tornillos para huesos, que están diseñados con formas más complejas, incluidas roscas profundas, múltiples pasos y paso de rosca único.

"Dependiendo del tipo de hilo y la longitud del hilo, podría estar buscando menos de 60 segundos para producir algo que normalmente hubiera tomado unos minutos con otros métodos", dijo Laprade.

El torbellino de roscas está diseñado para roscar de manera eficiente en configuraciones de alta producción, particularmente para tornillos para huesos, que están diseñados con formas más complejas, incluidas roscas profundas, múltiples pasos y paso de rosca único. Foto cortesía de NTK Cutting Tools.

Agregó que algunas personas no se dan cuenta de que el torbellino de hilos es muy parecido a un corte de fresado. Con más de nueve a 12 cortadores, estos dientes se distribuyen de manera más uniforme en la pieza de trabajo, lo que generalmente da como resultado un mejor acabado superficial, velocidades y avances más rápidos, y una mejor vida útil de la herramienta que las opciones de un solo punto.

"La resistencia del filo de la plaquita de un solo punto tiende a ser más débil, lo que se ve amplificado por los ángulos de incidencia requeridos para formar la rosca", dijo Singher. "Los insertos giratorios tienen bordes más fuertes porque la holgura se logra girando el husillo".

Debido a que el husillo funciona cerca del buje guía o de un buje extendido, la tecnología giratoria proporciona soporte y rigidez, lo que es especialmente beneficioso en componentes de gran longitud con diámetros pequeños. Esta rigidez también da como resultado los mejores acabados superficiales.

El torbellino de roscas es una excelente opción para la producción de alto volumen de tornillos complejos. Sin embargo, Mittmann señaló que los dispositivos de torbellinado de roscas y máquinas limitan el diámetro y el tamaño de la rosca que se puede torbellinar. Por lo tanto, optar por el torbellino de roscas depende en gran medida de la aplicación y las especificaciones de la pieza.

Cuando se trata de torneado de roscas, hay dos opciones disponibles para los fabricantes: una máquina de torneado dedicada o un torno de estilo suizo.

Una máquina giratoria dedicada produce estrictamente hilos, eso es todo. Un operador carga una gran pieza en bruto en ella y la máquina hace girar una hélice sobre ella, ya sea para un tornillo sinfín de bomba helicoidal o para una pieza roscada larga.

"El desafío de optar por una máquina de roscado por torbellino dedicada es que las piezas pueden requerir otras operaciones de mecanizado además del roscado por torbellino", dijo Mittmann. "¿La máquina también puede realizar operaciones de torneado y fresado (frente y diámetro exterior)? Esto puede ser una limitación. Pero el tamaño de las piezas también es un criterio. ¿El volumen de producción justifica una máquina dedicada, que solo puede hacer roscado por torbellino, o puede ¿Se puede hacer en un torno suizo existente agregando una unidad de torbellinado de roscas? Estas son cosas importantes a considerar".

Un torno de estilo suizo, en particular sus casquillos guía y su cabezal deslizante, se presta bien para roscar por torbellino y puede producir roscas con eficacia. O'Neal señaló que una máquina de tipo suizo permite que el operador llegue hasta el buje guía, manteniendo la rigidez para roscas extremadamente largas en una sola pasada. Si esto se hiciera en una máquina convencional, el operador tendría que sacar la pieza y hacer inspecciones donde se rompieron las pasadas, haciendo que el proceso fuera extremadamente engorroso.

"Se puede hacer algo de torneado de roscas en una fresadora de 5 ejes", dijo Laprade. "Pero es muy específico de la aplicación, y realmente se usa solo para generar una rosca más corta, simplemente porque la fresadora no tiene el mecanismo de soporte como lo tiene el CNC Swiss".

Es importante comprender la capacidad de un torno CNC suizo, específicamente si la marca y el modelo de la máquina pueden adaptar un husillo de roscado por torbellino. Pasar al torneado de roscas requerirá que los talleres trabajen con proveedores y fabricantes de herramientas para personalizar los insertos a la forma de rosca específica y completar la configuración y programación exitosas en el torno CNC suizo.

Con más de nueve a 12 cortadores, los dientes se distribuyen uniformemente por la pieza de trabajo, lo que da como resultado un mejor acabado superficial, velocidades y avances más rápidos y una mayor vida útil de la herramienta que las opciones de un solo punto. Foto cortesía de NTK Cutting Tools.

"Es típico colaborar con el equipo de ingeniería del fabricante de herramientas para la configuración inicial y las primeras ejecuciones para monitorear la producción temprana y ajustar el sistema para lograr ejecuciones de producción consistentes", dijo Singher. "También siempre es una buena idea considerar un cuerpo de corte y plaquitas TW de respaldo".

"Tenemos clientes que buscan roscas tan pequeñas como de 1,5 a 2 mm de diámetro y tan grandes como de 15 a 16 mm", dijo Laprade. "Es un rango real y depende mucho del tipo de material. Tengo clientes que transforman plásticos PEEK de grado médico en aleaciones aeroespaciales agresivas. También he visto aleaciones de alta temperatura, todo tipo de acero inoxidable y el titanio es muy popular en la industria médica. El tipo de material utilizado determinará las velocidades y los avances".

Sin embargo, la velocidad del husillo principal depende del número de insertos, ya sean 4, 6, 9 o más. Según Singher, la velocidad del eje principal oscilará entre 8 y 30 RPM, mientras que la cortadora giratoria funcionará entre 1000 y 4000 RPM. La velocidad de avance será la misma que la del avance en la rosca.

"El estilo del cuerpo del cortador debe coincidir con el modelo de máquina y husillo que se usará para fabricar la rosca", dijo Singher. "Será necesario proporcionar la información adecuada para diseñar los insertos: dibujo detallado de la pieza con las dimensiones de la rosca, las tolerancias requeridas, el diámetro de la barra y el tipo de material. Es importante proporcionar tanta información sobre las especificaciones de la forma de la rosca como para cree las inserciones exactas y garantice el éxito".

El torbellino de alta velocidad se desarrolló para hacer frente a los desafíos únicos que se encuentran en la industria médica, particularmente con geometrías de rosca no convencionales.

"Cada vez vemos más tornillos que tienen un mayor recto pero luego un menor cónico o de radio", dijo O'Neal. "Para estos hilos no convencionales, los fabricantes pueden diseñar un inserto especial, un inserto superior, que crearía el hilo principal como estaba creando el menor. Esa es una de las grandes ventajas del torbellino de hilos de alta velocidad".

El torbellino de roscas de alta velocidad funciona sincronizando la unidad de torbellino de roscas con el eje C de la máquina. Esto permite que el husillo gire como lo haría en un torno convencional. La herramienta de giro se pone delante de ella para poder mantener la rosca mayor. Luego, la unidad de torbellino hace esta rosca radial cónica al mismo tiempo.

El torbellino de alta velocidad también permite hilos de múltiples hilos, ya sean dos o cuatro hilos diferentes. O'Neal explicó que con los métodos tradicionales, se pueden producir dos o cuatro guías, pero una vez que se acanala la parte frontal del tornillo, que es una característica autorroscante que se encuentra principalmente en los tornillos para huesos, el operador no puede volver sobre ella con un doble tornillo. -hilo con plomo porque el hilo no puede recogerse debido a la unidad de fresado.

"Con esta tecnología, ambos husillos están sincronizados y tenemos la capacidad de salir de eso", dijo O'Neal. "Debido a que siempre hay rebabas durante el proceso de estriado, el área estriada se puede fresar, ya que la máquina puede tomar la rosca de varios hilos, desbarbarla y luego conducirla al resto del tornillo. Según se informa, se gira la rosca a alta velocidad hasta un 30 por ciento más rápido porque ahora un operador no tiene que ir y venir entre la herramienta de giro y la herramienta de roscado; podemos hacerlo en toda la longitud del tornillo de una sola vez".

Se puede contactar con la editora asociada Lindsay Luminoso en [email protected].

El roscado por torbellino es un proceso rápido con una alta calidad superficial. No hay formación de rebabas como se ve con el fresado y no hay formación de arrugas como las que se encuentran en el laminado de roscas. Foto cortesía de Mittmann.

Industrias suizas Genevieve, www.genswiss.com

ÍNDICE Traub, us.index-traub.com

Mittmann, www.mittmann.com

Herramientas de corte NTK, www.ntkcuttingtools.com