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Nueva rectificadora para la fabricación automatizada de acoplamientos cúrvicos para el sector aeronáutico
Desarrollo de una nueva rectificadora para la fabricación de acoplamientos cúrvicos. Lo distintivo de esta máquina será la mejora en su precisión y la integración de sistemas de medición in-process de la geometría de la pieza y de la muela para asegurar un proceso totalmente automatizado. Este nuevo producto nace la necesidad del mercado aeronáutico de rectificadoras universales con la capacidad de mecanizar acoplamientos cúrvicos.
Los acoplamientos cúrvicos son componentes de una conexión dentada, con una geometría particular que les confiere un comportamiento único de autocentrado. Ofrecen una precisión muy elevada, máxima capacidad de carga y velocidad de fabricación, y su aplicación más característica es en rotores de turbinas y compresores de aviones.
Se ha detectado una oportunidad en el uso de rectificadoras universales para el mecanizado de dichos componentes aeronáuticos, que previamente requería una máquina ex profeso.
El principal reto del proyecto es desarrollar el proceso de rectificado de cúrvicos adaptando una rectificadora horizontal HG de DANOBAT.
La HG es una máquina optimizada para rectificado cilíndrico, con alta estabilidad y precisión, y que incorpora un sistema de medición de diámetro durante el rectificado con el que logra asegurar la máxima precisión. Este medidor no puede ser aplicado al mecanizado de cúrvicos por lo que se necesitan nuevas soluciones para garantizar la precisión exigida en su fabricación. Además, al ser una rectificadora universal y de mayores dimensiones, la estabilidad térmica y precisión geométrica son necesariamente algo inferiores a los de máquinas especializadas y de arquitectura más compacta como las que comúnmente se emplean al mecanizar estos acoplamientos. Se propone una monitorización térmica de la máquina y una mejora de la refrigeración optimizada de la máquina y del proceso por medio de toberas customizadas, considerando la fabricación aditiva para ello.
El desarrollo tecnológico para dotar a una rectificadora HG de la precisión necesaria en el proceso de rectificado de cérvicos se puede dividir en dos tareas fundamentales: mejorar la precisión geométrica y la estabilidad térmica de la máquina, e implantar un control automatizado de la precisión del proceso. La apuesta del presente proyecto se reparte en los ámbitos geométrico y térmico. Los errores geométricos críticos en el proceso de mecanizado de acoplamientos cúrvicos son los que afecten a la distancia entre centros y al paralelismo de cabezal pieza y cabezal muela. La propuesta de U-CURVIC es minimizar estos dos errores mediante dos soluciones distintas: la mejora en la precisión de los ejes lineales que posee la rectificadora, y la integración en máquina de un sistema de ajuste ultrafino de la orientación y posición vertical del cabezal muela, en cuya dirección no hay eje lineal.
Con el objetivo de automatizar el control del proceso, se propone la medición de la geometría generada en pieza mediante un perfilómetro láser de dos dimensiones (triangulador láser) integrado en la máquina y que mida el perfil rectificado de forma automatizada. El tratamiento de los datos por medio de funciones inteligentes dará como resultado tanto los posibles errores en la geometría mecanizada, como la profundidad de rectificado restante. Si se detectan errores en la geometría, se activará el proceso de medición de muela, para verificar y si fuera necesario, corregir mediante diamantado, el perfil de la misma.
Implementación en una rectificadora HG de DANOBAT de diferentes soluciones tecnológicas para mejorar su precisión y estabilidad térmica. Fabricación de acoplamientos cúrvicos que cumplan con las exigentes tolerancias de precisión impuestas por el sector aeronáutico en dicha máquina.
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