Sistema CNC abierto SINUMERIK 840D de Siemens: ESPECIALISTA DE AUTOMOVILISMO DE ALTO RENDIMIENTO A PROVEEDOR DE MERCADO ABIERTO DE MECANIZADO DE 5 EJES

Tomando la calidad, la precisión y la eficiencia de las carreras…
La empresa de Colonia TOYOTA GAZOO Racing Europe es la “tripulación de rescate” del equipo de automovilismo del fabricante japónes de automóviles. Las principales competencias de la empresa son el desarrollo, la prueba y la fabricación de componentes muy complejos para motores, chasis y sistemas de refrigeración, hasta unidades de chasis completas, incluyendo todos los moldes, para vehículos de carreras y rally. Todo esto se hace con la máxima flexibilidad, precisión y calidad y en la mayoria de los casos en lotes extremadamente pequeños.

Para el mecanizado en seco de alto rendimiento de componentes compuestos complejos, la empresa ha agregado una nueva máquina DMG MORI GANTRY a su flota de máquinas. El sistema CNC abierto SINUMERIK 840D sl de Siemens garantiza procesos altamente dinámicos, precisos y flexibles.

... en el mercado libre de fabricantes contratados
Los coches del Toyota Gazoo Racing Team ocupan las primeras posiciones en carreras como las 24 Horas de Le Mans. En su sede en Colonia, la empresa produce componentes básicos para tres de los coches más exitosos del Campeonato Mundial de Ralleys FIA (WRC por sus siglas en inglés) y participa en el desarrollo de coches de carretera Toyota.

TGR-E es también un centro de beneficios que proporciona su amplia gama de servicios, desde ingeniería hasta fabricación, a empresas externas. "Para hacerlo en condiciones competitivas, necesitamos utilizar nuestra maquinaria altamente especializada lo mejor que podamos, especialmente en el campo del mecanizado CNC, e idealmente generar procesos no tripulados a partir de cantidades de dos y superiores siempre que podamos,” dice Marcel Voigt, Gerente de Producción y Gestión de la Cadena de Suministro.

Esto fue el trasfondo de la inversión en un nuevo centro de mecanizado DMG MORI DMU 200 Gantry equipado con SINUMERIK 840D sl de Siemens. Uno de los objetivos es mantener las grandes máquinas libres para componentes muy grandes como chasis completos y para mecanizar piezas de tamaño mediano en una máquina algo más compacta con tasas horarias más bajas utilizando sólo el mecanizado en seco. Con distancias de desplazamiento de 2,000 mm x 2,000 mm x 1,200 mm (XYZ), la máquina DMU 200 Gantry es ideal para mecanizado de 5 ejes de piezas estructurales para vehículos de carreras y otros componentes compuestos. Estos se mecanizan a niveles máximos de rentabilidad utilizando sujeción individual y múltiple.




Mecanizado suave pero eficiente de materiales compuestos
Un desafío es el que presentan los compuestos difíciles de mecanizar que consisten en varias capas combinadas hechas, por ejemplo, de fibras de carbono o Kevlar. Se debe evitar que las capas individuales se separen entre sí (delaminación) y que las fibras se desgarren. El mecanizado de piezas compuestas con insertos de titanio y otros materiales difíciles de mecanizar es aún más complicado. Tales operaciones requieren conocimientos técnicos de proceso apropiados, estrategias y herramientas de mecanizado adecuadas y, no menos importante, un sistema de control númerico computarizado de alto rendimiento que apoye al operador en cada situación.

TGR-E y DMG MORI han estado cooperando durante varios años para crear la base para dicho mecanizado y los resultados se pueden ver en el taller. La tecnología ultrasónica de Sauer GmbH, un miembro del grupo DMG MORI, es una clave importante para un mecanizado más suave y eficiente de compuestos y otros materiales como cerámicas o aleaciones a bases de níquel. La segunda generación admite el fresado asistido por ultrasonidos con un borde de corte definido. La vibración sistemática superpuesta de alta frecuencia en la rotación de herramienta reduce las fuerzas del proceso hasta en un 40%. Esto permite mayores tasas de alimentación y conduce a una mayor vida útil de la herramienta o superficies significativamente mejoradas. Se previene la delaminación y el desgarro de fibras.

Especialidad: Reparación de piezas compuestas
El biselado de engranajes de dientes internos y externos rectos y helicoidales es otra apliación innovadora que TGR-E confía exclusivamente a SINUMERIK 840D sl. Gracias a la apertura del sistema de control, el fabricante de máquina pudo incorporar la tecnología especial requerida y compilar ciclos en el núcleo NC.

Todo lo necesario para un mecanizado fácil, seguro y de alto rendimiento
Los programas a menudo muy complejos son creados por TGR-E en un sistema CAD/CAM. Luego se simulan y optimizan fuera de línea durante la planificación del trabajo antes de transferirse a los sistemas de control de máquina y ejecutarse a través de la red. Todo esto require un sistema de control de alto rendimiento y fácil de operar.

Claramente estructurado e intuitivo: Multitáctil
En el interfaz de usuario multitáctil CELOS basada en la aplicación de DMG MORI, SINUMERIK 840D sl con SINUMERIK Operate proporciona una amplia gama de funciones y opciones adicionales para operar, monitorear, configurar y programar la propia máquina. Después de una breve prueba de campo, Patrick Garbe, del equipo de operadores experimentados, llegó a la conclusión que "está muy claramente estructurado, permite una operación intuitiva, cumple con los requisitos prácticos y trae beneficios adicionales.” Quedó particularmente impresionado por la transferencia de programas NC y archivos entre el servidor principal y las máquinas a través de Ethernet, la conveniencia de la administración y el manejo del programa, así como por el simple control de gestos en la gran pantalla multitáctil.

El cambio rápido entre aplicaciones y el fácil zoom y desplazamiento dentro de las aplicaciones durante el mecanizado son de última generación en la operacion multitáctil. Esto se aplica, por ejemplo, a varias funciones de la máquina o a un visior de PDF, que ahorra en impresiones para sujetar, por ejemplo.

Conexión al servidor, ciclos de medición y compensación de radio de herramienta 3D
Crear nuevas herramientas en la máquina es un proceso intuitivo y el operador puede ver todos los datos importantes. La compensación automática del radio de la herramienta 3D de SINUMERIK mantiene los datos constantemente actualizados, eliminando así la necesidad de cálculos manuales, y por lo tanto, propensos a errores.

La configuración y la medición de procesos de componentes simplifican y aceleran los ciclos de medición programables. DMG MORI también los utiliza para su " paquete de sonda de medición en forma L,”que amplía significativamente las opciones de medición, especialmente con geometrías voluminosas o de difícil acceso.




Prevención de colisiones y retracción inteligente de herramientas- menos daños, mayor productividad
Siemens también ha avanzado en el desarrollo de la prevención de colisiones. La versión utlizada por TMG mapaea los componentes (de la máquina) como áreas de protección en el área de trabajo en forma de cuerpos geométricos simples. Estos se monitorean en los modos de control JOG, MDA y AUTO y se pueden visualizar en una representación 3D en la interfaz de usuario. Como opción, el sistema de control también admite la monitorización de colisiones para la máquina, el equipo de sujeción, herramientas y piezas de trabajo, garantizando protección simple y eficiente contra colisiones en cualquier situación.

La función Retract también mejora la proteccion de la máquina, heramienta y pieza de trabajo al proporcionar una retracción automatizada y segura de las herramientas en los puntos de interrupción al pulsar un botón.

Ejecución de programas de piezas grandes desde el sistema CAD directamente desde el medio de almacenamiento
Gracias a la opción EES (Ejecución desde Almacenamiento Externo), TMG está bien equipado para ejecutar programas de gran tamaño directamente desde medios de almacenamiento externos. EES amplia la capacidad de memoria de la máquina al tamaño del medio de almacenamiento externo, permite búsquedas rápidas de bloques y saltos de bloques, y por lo tanto, permite que el trabajo se realice rápidamente. De esta manera, SINUMERIK Operate juega un papel importante en hacer que el mecanizado de componentes complejos sea aún más seguro y eficiente.

Abriendo nuevos caminos
Los resultados de la prueba práctica de campo no son más que positivos y Marcel Voigt puede imaginar un método confiable, limpio y rentable de mecanizado en seco, incluso cuando se trata de producir moldes de aluminio para componentes compuestos. La tecnología ultrasónica podría ayudar a reducir, o idealmente prevenir, la formación de borde acumulado, que afecta a tales procesos hoy en día.

En el SINUMERIK 840D sl, abierto, el socio colaborador DMG MORI ha optado por un sistema de control de alto rendimiento que es fácil de implementar con todas las funciones requeridas. Esto coloca a TOYOTA GAZOO Racing Europe en una posición ideal para continuar comenzando desde la primer posición y mantenerse firme frente a la competencia en un entorno de mercado ampliado.

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