La innovación se une a la tradición: cascanueces fresado con CNC

OPEN MIND presenta un ejemplo de mecanizado

13.12.2023 — En vísperas de Navidad, OPEN MIND muestra cómo se fresa en aluminio una réplica exacta del mundialmente famoso cascanueces de Erzgebirge (Montes Metálicos), una región al Este de Alemania. El ejemplo muestra una cadena de procesos digital de principio a fin y un mecanizado eficiente en 5 ejes con hyperMILL^®.

Junto con EMUGE-FRANKEN, el fabricante de CAD/CAM OPEN MIND se impuso una tarea: había que reproducir digitalmente un cascanueces de 40 centímetros con la mayor precisión posible y fresarlo en aluminio de la forma más eficiente posible. La tradicional Seiffener Volkskunst eG proporcionó la figura de madera, que se elaboró a mano en unos 150 pasos y consta de unas treinta piezas individuales.

Del escaneado al modelo de superficie

OPEN MIND recurrió a WESTCAM para el escaneado 3D del cascanueces. El socio austriaco no sólo se caracteriza por su experiencia en hyperMILL^®, sino que también posee amplios conocimientos en tecnología de medición 3D. El resultado del escaneado fue un modelo de malla de alta resolución compuesto por 1,2 millones de triángulos. En OPEN MIND, se creó un modelo 3D basado en superficies utilizando la solución hyperMILL^® CAD/CAM y se diseñó de forma completamente paramétrica. La ventaja de esto último es que las modificaciones del modelo relacionadas con la producción pueden realizarse posteriormente con gran facilidad. Para la producción, el modelo del cascanueces se dividió en la parte superior, las piernas, los brazos y la palanca, que se fijarony pegaron una vez terminados.

Surface-based 3D model with many details

Desbaste y mecanizado de material residual

La producción se llevó a cabo en el centro de aplicaciones de FRANKEN en Rückersdorf, con una Hermle C32, en una sola operación de sujeción de5 ejes y procesos simultáneos en 5 ejes. Esto permitió mecanizar las superficies de forma continua sin segmentación. El corte de apertura de la gran cavidad central de la parte superior del cuerpo se logró eficazmente con un taladrado helicoidal de 5 ejes, que permite un arranque de material especialmente elevado, yademás es más suave para la herramienta que un movimiento de penetración helicoidal. Para el desbaste posterior se utilizaron estrategias del paquete de alto rendimiento hyperMILL^® MAXX Machining. La función de mecanizado de material restante en 5 ejes garantizó que el trabajo de desbaste se completara de forma segura y eficiente. Para la sujeción de las piezas de trabajo se utilizó la nueva fijacióncéntrica EvoGrip de EMUGE. Gracias a su diseño modular y esbelto, se garantizó una sujeción fiable.

Modelo CAD/CAM y pieza fresada: patas y cuerpo del cascanueces de aluminio

Acabado con fresa de segmento circular

Para el acabado se utilizó el modo "superficie de alta precisión", en el que hyperMILL^® genera trayectorias de herramienta sobre las superficies CAD reales y no sobre un modelo de cálculo. Las grandes superficies del cascanueces, curvadas en dos direcciones, se prestaron al uso de fresas de segmentos circulares de FRANKEN de diversas formas: formas de cono y de lágrima con radios de corte de 200 mm a 1.000 mm. Estas herramientas, también conocidas como fresas de barril, permiten producir de forma especialmente eficiente superficies de alta calidad a pesar de grandes avances o grandes saltos de línea. hyperMILL^® ofrece un control óptimo del área del filo de corte de las fresas de segmentos circulares.

El cascanueces de aluminio de 40 cm de altura es una réplica exacta del original de madera. La pequeña diferencia: la nueva figura sostiene una herramienta

Interpretación moderna del cascanueces con portaherramientas y herramienta

Simulación y optimización en la máquina virtual

"En el ejemplo del cascanueces, teníamos el problema de que las dimensiones de los componentes eran demasiado grandes para el área de mecanizado de la máquina, un reto al que ya se han enfrentado muchos fabricantes", explica Michael Förster, Director de Marketing de Producto de OPEN MIND Technologies AG. "Lo que normalmente requeriría muchos ajustes manuales y simulaciones individuales para evitar rebasamientos de los finales de carrera y encontrar posiciones seguras, ahora puede realizarse de forma rápida y fiable gracias a la máquina virtual y a la simulación basada en código NC."

El paquete hyperMILL^® VIRTUAL Machining incluye un optimizador que adapta perfectamente los movimientos de conexión entre las distintas operaciones de fresado a la cinemática de la máquina y, por tanto, puede resolver problemas de finales de carrera. La comunicación entre el centro de fresado y el software, que contiene un gemelo digital de la máquina, permite simular con precisión el mecanizado basándose en el código NC real.

Otro vídeo para especialistas en mecanizado

Los vídeos de mecanizado de OPEN MIND y sus socios gozan de gran popularidad. El cascanueces prenavideño muestra una vez más las ventajas que pueden obtenerse de la interacción óptima entre CAM, herramientas y máquina. "Queremos agradecer a EMUGE-FRANKEN, WESTCAM y Seiffener Volkskunst su colaboración. Estamos encantados de haber podido impresionar a los artesanos del Erzgebirge con la realización detallada de esta adaptación de su diseño original", afirma Förster.