Una máquina CNC puede incluir un conjunto de diversos equipos, como taladros, mandriladoras, tornos, entre otros. Es realmente impresionante la capacidad que tiene un equipo CNC para transformar una pieza bruta en el diseño definido e ingresado en su memoria.
Por eso, en muchas industrias, especialmente en las metalúrgicas, estos equipos son cruciales para el proceso productivo y de mecanizado de piezas. Esto hace necesario un monitoreo constante de la condición de un Centro de Mecanizado (CNC).
Una de las formas de realizar este monitoreo es a través del análisis de vibraciones.
Fuentes de vibración
Las vibraciones pueden originarse en una o más fuentes. Es fundamental comprender cada una de ellas para que el proceso de recolección y análisis sea más preciso.
Vibraciones externas a la máquina
Generalmente son generadas por otras máquinas, como prensas, servomotores, compresores y equipos operativos. Se transmiten por el suelo y las fundaciones.
Las vibraciones de estas otras máquinas presentan un rango de frecuencia muy amplio, por lo que la frecuencia natural de algún componente del equipo CNC puede estar contenida en ese rango de vibración.
Vibraciones causadas por la propia máquina
Son provocadas por componentes que realizan movimientos rotativos o de traslación dentro del equipo.
Las vibraciones anómalas pueden surgir, por ejemplo, debido a la rotación de masas desbalanceadas y a engranajes, correas y rodamientos con irregularidades.
Vibraciones causadas por cortes interrumpidos
Cuando el proceso de mecanizado incluye cortes interrumpidos, el equipo sufre impactos considerables que pueden generar niveles indeseados de vibraciones.
Vibraciones por falta de homogeneidad de la pieza
La presencia de superficies irregulares y diferentes durezas en una pieza provoca pequeños choques sobre el equipo, resultando en vibraciones.
Si estos pequeños impactos no se amortiguan rápidamente, pueden generar vibraciones de gran amplitud, perjudiciales para el proceso.
Vibraciones regenerativas
Resultan de un mecanismo de autoexcitación en la generación del espesor del viruta durante las operaciones de mecanizado. Pueden ser causadas por el acoplamiento de modos o por la regeneración del espesor del viruta.
Puntos de análisis
Con el objetivo de mejorar la confiabilidad de las máquinas, la elección de los puntos de análisis es una de las etapas más importantes. Si acabas de adquirir la solución de Tractian, lee atentamente a continuación o consulta con nuestros especialistas.
Servomotores de los ejes X/Y/Z
Los servomotores que conforman el CNC son los elementos más críticos para el análisis de vibraciones y mantenimiento predictivo. Son responsables de mover los ejes durante el mecanizado de la pieza, por lo que es fundamental monitorearlos.
Una de las dificultades que puedes encontrar es el acceso al servomotor. Dependiendo de su ubicación, el servomotor del eje Y suele ser el más fácil de alcanzar, mientras que los otros ejes tienden a ser de difícil acceso dentro de la máquina y pueden bloquear la señal. Todo dependerá del modelo y fabricante del equipo. Sin embargo, siempre que sea posible, coloca un sensor en cada uno de ellos.
Motor y eje del husillo (spindle)
El husillo (ver imagen abajo) es un componente móvil crucial para el proceso de mecanizado. Algunos de estos ejes son tan pequeños que no pueden ser monitoreados con un sensor. Si es posible y existe espacio físico para monitorearlos, coloca el sensor lo más cerca posible del eje y asegúrate de que la señal pueda transmitirse sin interferencias.
Motores auxiliares y bombas hidráulicas
Los motores y recirculadores de agua, así como las bombas hidráulicas de refrigeración, son mecanismos secundarios que, al ser monitoreados, pueden ofrecer una mayor confiabilidad al equipo. Cuando ocurre alguna falla en estos sistemas, pueden provocar paros que generan sobrecalentamiento o daños en el equipo, lo que a su vez retrasa la producción.
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