HARDINGE TA51 MSY Máquina de torneo CNC multitarea

1 Introducción y visión general del producto

El HARDINGE TA51 MSY representa el pináculo del mecanizado multitarea de precisión, combinando las capacidades de un centro de torneado CNC de alto rendimiento con operaciones avanzadas de fresado y perforación en una única plataforma. Como parte de la prestigiosa línea de ultraprecisión de la serie T de Hardinge, esta máquina establece nuevos parámetros para la fabricación de componentes complejos completos en una sola sujeción. La configuración de la máquina multitarea elimina las operaciones secundarias mientras mantiene una excepcional precisión dimensional y calidad de acabado superficial, lo que la hace particularmente valiosa para industrias donde las tolerancias de precisión no son negociables.

Con su robusta construcción y filosofía de diseño innovadora, el TA51 MSY ofrece un rendimiento excepcional para los fabricantes que buscan optimizar su flujo de trabajo de producción. La máquina incorpora décadas de experiencia de Hardinge en la fabricación de precisión, evidente en sus componentes cuidadosamente diseñados y sistemas de control sofisticados. Este avanzado centro de torneado permite a los fabricantes abordar materiales desafiantes y geometrías complejas con confianza, proporcionando una ventaja competitiva en mercados que exigen los más altos estándares de calidad.

2 Especificaciones técnicas y métricas de rendimiento

El HARDINGE TA51 MSY está diseñado con impresionantes especificaciones técnicas que permiten sus excepcionales capacidades de mecanizado:

Sistema de husillo: El husillo principal cuenta con una configuración de nariz A2-6 con una potencia máxima de 15 kW (20 CV) y velocidades de rotación que alcanzan 5.000 RPM, proporcionando suficiente potencia para operaciones de corte pesadas mientras se mantiene la precisión durante el acabado de alta velocidad. La capacidad de refrigerante a través del husillo mejora la productividad en las operaciones de perforación de agujeros profundos y mejora la gestión de virutas.

Capacidad de la máquina: Con una generosa capacidad de barra de 2 pulgadas (51 mm) y un diámetro máximo de mecanizado de 313,7 mm, el TA51 MSY se adapta a una amplia gama de tamaños de piezas. La considerable longitud de mecanizado de 648,5 mm proporciona flexibilidad para componentes más largos, mientras que la construcción rígida garantiza una precisión constante en toda la envoltura de trabajo.

Sistema de herramientas: La máquina emplea una sofisticada torreta BMT 55 (herramientas de montaje de base) con 12 posiciones estacionarias, lo que proporciona una rigidez excepcional para operaciones de mecanizado pesadas. Esta plataforma de herramientas reduce significativamente la vibración y la desviación en comparación con los sistemas VDI convencionales, lo que permite velocidades de eliminación de materiales más agresivas y una vida útil prolongada de la herramienta.

Sistema de control: Equipado con control CNC avanzado Fanuc 31i, el TA51 MSY ofrece capacidades de programación sofisticadas para operaciones complejas de múltiples ejes. El sistema de control de alta resolución con interpolación fina garantiza acabados superficiales excepcionales y precisión geométrica precisa.

3 Tecnologías básicas y capacidades multitarea

3.1 Arquitectura multitarea avanzada

Las capacidades de la máquina multitarea del TA51 MSY provienen de su integración integral de múltiples tecnologías operativas en una única plataforma. La máquina combina funciones de torneo tradicionales con herramientas en vivo, posicionamiento en el eje C y sincronización precisa entre las operaciones principal y sub-husillo. Este enfoque integrado permite el mecanizado completo de piezas complejas en una única configuración, reduciendo significativamente el tiempo de manipulación y los posibles errores de alineación asociados con operaciones secundarias.

El sistema de herramientas en vivo representa un componente crítico de la capacidad de multitarea, con herramientas accionadas por motor que operan a velocidades de hasta 8.000 RPM para operaciones de fresado, perforación y roscado. Para aplicaciones que requieren velocidades de rotación aún más altas, están disponibles incrementadores de velocidad opcionales, aumentando las RPM de la herramienta a 32.000 para requisitos de mecanizado especializados. El control del eje C proporciona un posicionamiento angular preciso del husillo principal, lo que permite fresar contornos complejos y mecanizar características transversales posicionadas con precisión.

3.2 Ingeniería de precisión y tecnologías de ultraprecisión

Hardinge ha incorporado reconocidas tecnologías SUPER-PRECISION en el TA51 MSY, lo que permite niveles excepcionales de precisión que establecen nuevos estándares para el rendimiento del centro de torneo CNC. La máquina logra una notable resolución de posicionamiento de 0,00001 "(10 millonésimas de una pulgada) a través de su sistema de control avanzado y dispositivos de retroalimentación de alta precisión. El eje X incorpora escalas de vidrio de alta precisión que proporcionan retroalimentación de posición directa, eliminando errores de transmisión mecánica y garantizando una precisión dimensional consistente a lo largo del proceso de mecanizado.

Las capacidades de precisión de la máquina incluyen una repetibilidad excepcional de 0,00003" (30 millonésimas de pulgada) y la capacidad de mantener la variación del diámetro total dentro de 0,00012" (3 micras) después de un tiempo de calentamiento mínimo. Estas excepcionales tolerancias son posibles a través de una construcción térmicamente estable, tornillos de bola de precisión pretensos y sofisticadas tecnologías de compensación de errores que tienen en cuenta tanto las influencias mecánicas como térmicas en la precisión.

4 Características de diseño y ventajas de construcción

4.1 Estructura y fundación rígida de la máquina

El TA51 MSY se beneficia del compromiso de Hardinge con la construcción mecánica rígida, comenzando con su base de hierro fundido reforzada Harcrete. Este compuesto de hormigón polimérico especializado proporciona características excepcionales de amortiguación de vibraciones, significativamente superiores a la fundición convencional, lo que resulta en acabados superficiales mejorados y una vida útil prolongada de la herramienta. La construcción de base de una sola pieza con un diseño de lecho inclinado de 30 grados ofrece una evacuación óptima de virutas y un acceso cómodo al operador mientras mantiene la rigidez estructural.

Las guías lineales de rodillos de la máquina y los tornillos de bolas de tuerca doble fijas y pretensados contribuyen a la rigidez excepcional y la precisión de posicionamiento. Estos componentes trabajan juntos para minimizar la desviación durante operaciones de corte pesadas mientras mantienen un control de movimiento suave para un acabado fino. La robusta construcción permite a la máquina manejar cortes interrumpidos y materiales difíciles sin sacrificar la precisión o la calidad de la superficie.

4.2 Tecnología del husillo y estabilidad térmica

En el corazón de las capacidades de precisión del TA51 MSY se encuentra su avanzada tecnología de husillo, que cuenta con el innovador diseño "listo para el pincel" de Hardinge que permite el montaje directo de mandriles o sistemas de pincel sin adaptadores. Esta configuración minimiza el sobresaliente, colocando la pieza de trabajo más cerca de los rodamientos del husillo para una rigidez mejorada y una transferencia de precisión mejorada del husillo a la pieza de trabajo. El resultado es una redondeza superior de la parte, acabados superficiales mejorados y una mejor consistencia dimensional.

La gestión térmica representa otro aspecto crítico del diseño del husillo, con Hardinge implementando sofisticados sistemas de control de temperatura. Algunos modelos de la Serie T cuentan con motores integrales de alto par diseñados para la estabilidad térmica, con camisas de aceite alrededor de los husillos mantenidas a temperaturas constantes a través de unidades de enfriamiento. Esta gestión térmica activa reduce significativamente el crecimiento térmico durante una operación prolongada, contribuyendo al mantenimiento de la máquinas con una precisión excepcional a lo largo de las operaciones de producción.

4.3 Capacidades de producción automatizadas

El TA51 MSY está diseñado con la eficiencia de la producción como prioridad, ofreciendo una preparación completa para la automatización para soportar operaciones de fabricación no mantenidas o apagadas. La máquina puede estar equipada con un sistema de captura de piezas para la descarga automática de componentes completados, lo que aumenta la productividad durante la producción de alto volumen. Además, la plataforma soporta la integración con alimentadores de barras para el procesamiento continuo de stock de barras, lo que reduce significativamente los requisitos de intervención del operador.

La compatibilidad de la máquina con los paquetes de gestión de máquinas de Hardinge proporciona sofisticadas capacidades de monitoreo y control de la producción. Estos sistemas permiten el seguimiento en tiempo real de las métricas de producción, la gestión de la vida útil de las herramientas y la programación de mantenimiento predictivo, optimizando aún más la eficiencia operativa del centro de torneo en entornos de producción.

5 Gama de aplicaciones y soluciones industriales

El HARDINGE TA51 MSY sobresale en un diverso espectro de aplicaciones de fabricación, particularmente donde se requieren geometrías complejas y tolerancias estrechas. Sus capacidades multitarea lo hacen ideal para producir componentes completos en configuraciones individuales, eliminando la necesidad de operaciones secundarias y reduciendo el tiempo total de fabricación. La precisión y flexibilidad de la máquina la hacen particularmente valiosa para las industrias que requieren piezas complejas con combinaciones de características giradas, fresadas y perforadas.

Las aplicaciones específicas de la industria incluyen:

Fabricación médica: El TA51 MSY produce instrumentos quirúrgicos complejos, componentes de implantes y partes de dispositivos de diagnóstico con los acabados superficiales excepcionales y las tolerancias estrechas requeridas por las aplicaciones médicas. La capacidad de la máquina para mecanizar aceros inoxidables, aleaciones de titanio y materiales de cobalto-cromo la hace particularmente valiosa para este sector.

Componentes aeroespaciales: La máquina fabrica piezas de precisión para aplicaciones aeroespaciales, incluyendo accesorios, conectores y carcasas de sensores que exigen exactitud geométrica y integridad del material. La construcción robusta permite el mecanizado de aleaciones de alta temperatura y otros materiales desafiantes comunes en aplicaciones aeroespaciales.

Sistemas automotrices: Desde componentes de inyección de combustible hasta piezas de transmisión y elementos de sensor, el TA51 MSY maneja los requisitos de producción de alto volumen de la industria automotriz manteniendo estándares de calidad consistentes. La compatibilidad de automatización de la máquina soporta los horarios de producción continuos típicos de este sector.

Óptica e imágenes: para los barriles de lentes, los componentes del sistema láser y el hardware de montaje de precisión, la máquina ofrece los acabados superficiales finos y la precisión submicrónica requerida en aplicaciones ópticas. El control del eje C y la herramienta en vivo permiten el mecanizado de características complejas en componentes cilíndricos.

6 Beneficios operativos y valor económico

6.1 Mejor productividad y rendimiento

La configuración multitarea de la máquina TA51 MSY ofrece ventajas sustanciales de productividad al consolidar múltiples procesos de fabricación en una única plataforma. Este enfoque integrado elimina el tiempo no de valor añadido asociado con el transporte de piezas, la recuperación y la realineación entre operaciones. Los fabricantes pueden lograr reducciones significativas en los tiempos totales de ciclo de piezas, a menudo un 50% o más en comparación con el procesamiento secuencial convencional en múltiples máquinas.

Las ganancias de eficiencia van más allá de la simple reducción del tiempo de ciclo, ya que el enfoque de configuración única mejora la eficacia general del equipo (OEE) al reducir el inventario de trabajo en proceso y racionalizar el flujo de producción. La manipulación simplificada de materiales y los requisitos reducidos de accesorios contribuyen aún más a la eficiencia operativa, lo que permite a los fabricantes responder más rápidamente a las cambiantes demandas de producción al tiempo que minimizan la inversión de capital en equipos adicionales.

6.2 Calidad superior de la pieza y precisión geométrica

La ingeniería de precisión del TA51 MSY se traduce directamente en una calidad de pieza excepcional con una variación dimensional mínima a lo largo de las series de producción. La construcción rígida de la máquina, las guías lineales precisas y los sistemas de control avanzados trabajan en conjunto para mantener la precisión geométrica pieza tras pieza. La implementación de escalas de vidrio de alta precisión en el eje X proporciona una retroalimentación de posición directa que evita posibles errores de transmisión mecánica, garantizando una precisión de posicionamiento consistente a lo largo del volumen de trabajo.

El centro de torneado CNC logra acabados superficiales excepcionales de 8 micro pulgadas o mejor, eliminando o reduciendo la necesidad de operaciones de acabado secundario en muchas aplicaciones. Esta capacidad proviene de la base de la máquina amortiguadora de vibraciones, el sistema rígido de herramientas y los sofisticados algoritmos de control que mantienen la adherencia constante a la trayectoria de la herramienta incluso durante movimientos interpolados complejos.

6.3 Eficiencia de costes operativos y retorno de la inversión

Si bien la inversión inicial en un TA51 MSY puede superar la de los centros de torneado convencionales, el costo total de propiedad presenta un caso económico convincente. La capacidad multitarea reduce o elimina la necesidad de centros de mecanizado adicionales, disminuyendo los requisitos totales de espacio en el piso, el consumo de servicios públicos y los costos de mantenimiento asociados con la operación de múltiples máquinas. El manejo reducido de piezas minimiza el daño potencial y simplifica los procedimientos de verificación de calidad.

La robusta construcción y los componentes de precisión de la máquina contribuyen a una vida útil prolongada y una precisión sostenida con el tiempo, protegiendo el valor a largo plazo de la inversión. Además, la configuración y programación simplificadas, facilitadas por sistemas de control sofisticados con capacidades de programación en el taller, reducen los requisitos de formación del operador y mejoran la agilidad general de fabricación.

7 Comparaciones técnicas y orientación de selección

7.1 Diferenciación dentro de la cartera de productos de Hardinge

El TA51 MSY ocupa una posición estratégica dentro de la gama completa de centros de torneo de Hardinge, ofreciendo capacidades distintas en comparación con otros modelos de la cartera. Mientras que el CONQUEST H51 proporciona una capacidad de torneo básica similar con una capacidad de barra de 51 mm y una potencia de husillo de 15 kW, el TA51 MSY agrega la funcionalidad multitarea crítica a través de sus capacidades de herramientas en vivo y eje C. Esto hace que el TA51 MSY sea significativamente más versátil para componentes complejos que requieren operaciones combinadas de torneado y fresado.

En comparación con el modelo T42 con su capacidad de barra de 42 mm y husillo de 6.000 RPM, el TA51 MSY ofrece una mayor capacidad de material mientras mantiene estándares de precisión similares. La máquina también difiere de las capacidades de molienda especializadas de la serie GT, centrándose en cambio en el mecanizado completo a través de operaciones de herramientas rotativas. Para los fabricantes que requieren la máxima precisión, los modelos de la serie T SUPER-PRECISION se basan en la plataforma TA con características de precisión mejoradas.

7.2 Consideraciones de selección basadas en la aplicación

La elección de la plataforma de mecanizado adecuada requiere una cuidadosa consideración de los requisitos de pieza, los volúmenes de producción y los objetivos de calidad. El TA51 MSY presenta una solución ideal cuando:

Las piezas requieren características giradas y fresadas / perforadas

El mecanizado completo en una única configuración proporciona ventajas operacionales significativas

Se requieren tolerancias de precisión más allá de las capacidades de mecanizado estándar

La flexibilidad de producción para diferentes diseños de piezas es valiosa

Las limitaciones espaciales favorecen equipos de fabricación consolidados

Para piezas rotativas más simples sin características transversales, los centros de torneado convencionales pueden proporcionar soluciones más económicas. Del mismo modo, para piezas principalmente prismáticas con características giradas mínimas, los centros de mecanizado dedicados podrían ser más apropiados. Sin embargo, para la creciente categoría de componentes complejos que combinan múltiples tipos de características, el TA51 MSY ofrece un equilibrio óptimo de capacidad, precisión y eficiencia.

7.3 Implementación y planificación de la integración

La implementación exitosa del TA51 MSY requiere atención a varios factores de integración más allá de la propia máquina. El peso sustancial de aproximadamente 6.107 kg (13.464 libras) requiere un soporte de suelo adecuado y procedimientos de instalación adecuados. Los requisitos de utilidad, incluidos los sistemas de energía trifásica, aire comprimido y refrigerante, deben tener el tamaño adecuado para soportar las necesidades operacionales de la máquina.

La compatibilidad de la máquina con los sistemas de automatización debe considerarse durante la planificación, con disposiciones para la alimentación de barras, el transporte de piezas o la carga robótica si se anticipa. El sofisticado sistema de control puede requerir formación de programadores para aprovechar plenamente las capacidades de multitarea, particularmente para operaciones simultáneas complejas. La planificación adecuada del mantenimiento, incluidos los horarios de mantenimiento preventivo y el inventario de piezas de repuesto, garantiza un rendimiento sostenido y minimiza los tiempos de inactividad inesperados.

8 Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué distingue al TA51 MSY como una "máquina multitarea" en comparación con los tornos CNC convencionales?

El TA51 MSY trasciende las operaciones básicas de torneo a través de su integración de herramientas en vivo, posicionamiento del eje C y sofisticadas capacidades de sincronización. A diferencia de los tornos convencionales limitados principalmente a las operaciones de torneo, esta máquina puede realizar operaciones de fresado, perforación y roscado simultáneamente con el torneo, lo que permite el mecanizado completo de piezas complejas en una única configuración. Esta capacidad multitarea reduce significativamente el tiempo total de producción al tiempo que mejora la precisión dimensional eliminando errores de reposicionamiento entre operaciones.

¿Cómo mejora el sistema de herramientas BMT 55 el rendimiento de mecanizado?

El sistema Base Mount Tooling (BMT) 55 proporciona una rigidez excepcional al montar directamente las herramientas en la cara de la torreta sin adaptadores intermedios. Este montaje directo minimiza la vibración y la desviación durante operaciones de corte pesadas, lo que permite velocidades de eliminación de materiales más agresivas y una vida útil prolongada de la herramienta. El diseño robusto del sistema es particularmente ventajoso para aplicaciones de herramientas en vivo, donde las fuerzas de corte pueden ser significativas. Con 12 posiciones de herramienta estacionarias, la torreta BMT 55 proporciona flexibilidad para piezas complejas mientras mantiene la rigidez necesaria para el mecanizado de precisión.

¿Qué niveles de precisión se pueden esperar del TA51 MSY?

El TA51 MSY ofrece una precisión excepcional con una repetibilidad de 0,00003" (30 millonésimas de pulgada) y una resolución de control de 0,00001" (10 millonésimas de pulgada). La máquina puede mantener la variación del diámetro total dentro de 0.00012 "(3 micras) después del tiempo de calentamiento mínimo, logrando acabados superficiales de 8 micro-pulgadas o mejores. Estas tolerancias excepcionales se hacen posibles a través de una construcción térmicamente estable, sistemas de retroalimentación de precisión y algoritmos de control sofisticados que compensan las fuentes de error potenciales a lo largo del proceso de mecanizado.

¿Qué materiales es capaz de mecanizar el TA51 MSY?

La robusta construcción y el potente sistema de husillo permiten al TA51 MSY mecanizar eficazmente una amplia gama de materiales, desde aluminio y plásticos hasta aceros inoxidables, aleaciones de titanio y superaleaciones de alta temperatura. La estructura rígida de la máquina y la base amortiguadora de vibraciones proporcionan estabilidad para el mecanizado de materiales difíciles, mientras que las características de par y el rango de velocidad del husillo se pueden optimizar para grupos de materiales específicos. La capacidad de refrigerante a través del husillo mejora aún más el rendimiento en materiales desafiantes al mejorar la evacuación de virutas y la vida útil de la herramienta durante las operaciones de agujeros profundos.

¿Cómo soporta el TA51 MSY el funcionamiento sin supervisión?

La máquina ofrece varias características que facilitan el funcionamiento extendido sin supervisión, incluyendo la compatibilidad con alimentadores de barras para el procesamiento continuo de stock de barras, sistemas de captura de piezas para la descarga automática de componentes completados y capacidades sofisticadas de gestión de herramientas que monitorizan la vida útil y el rendimiento de la herramienta. La estabilidad térmica y la consistencia de precisión de la máquina aseguran que la calidad de la pieza permanece dentro de la tolerancia durante las series de producción prolongadas. Además, el sistema de control proporciona funciones completas de monitoreo e informes que se pueden integrar con redes de fábrica para la gestión remota de la producción.