Introducción a los preajustadores de herramientas: Qué son, por qué, cuándo y cómo

¿Qué pasaría si te dijéramos que existe una forma de mantener tus máquinas CNC funcionando mientras configuras herramientas para el siguiente trabajo? ¿Un método que podría reducir drásticamente las piezas desechadas, prolongar la vida útil de las herramientas y amortizarse en menos de un mes? ¿Un sistema que pueda detectar el desalineamiento de la herramienta antes de que cause problemas? ¿Algo que pueda enviar automáticamente mediciones precisas de las herramientas a tus máquinas, eliminando para siempre esos frustrantes errores de entrada de datos por "dedos gordos"? ¿Una máquina que haga más fácil que nunca adoptar innovaciones tecnológicas que ayuden a gestionar el inventario de herramientas y aumentar la productividad? Si ya tienes una, probablemente hayas adivinado que estamos hablando de los presetters de herramientas.

Este artículo no es solo para quienes son nuevos en el mundo de los presetters, sino también para talleres que ya poseen y utilizan presetters. Exploraremos no solo los conceptos básicos, sino también usos más recientes, funciones poco explotadas y criterios de selección que incluso los veteranos de los presetters podrían no conocer.

¿Qué es un presetter de herramientas CNC?

En su definición más básica, un presetter de herramientas es una máquina independiente que mide y verifica las geometrías de las herramientas antes de colocarlas en el husillo de una máquina CNC para una operación de mecanizado determinada. Pero más allá de lo que implica su nombre—“preajustar” un conjunto de herramientas para su operación prevista—los presetters pueden usarse de formas nuevas y creativas, desde la inspección hasta la gestión de herramientas.

En esencia, los presetters son dispositivos de medición de precisión que permiten a los talleres mantener los husillos girando, clave para la productividad y rentabilidad del taller.

Desde modelos simples de sobremesa hasta sistemas independientes sofisticados con capacidades avanzadas de medición, los presetters de herramientas vienen en muchas formas y tamaños.

¿Por qué es importante el preajuste de herramientas en el mecanizado CNC?

Piensa en la última vez que una máquina estuvo inactiva en tu taller durante un cambio de herramienta. Diez minutos aquí, veinte minutos allá. Puede que no parezca gran cosa, pero estas pequeñas interrupciones podrían estar drenando silenciosamente las ganancias de tu taller. Y no se trata solo del beneficio de mantener los husillos girando: los presetters pueden inspeccionar y detectar desgaste de herramientas, estar en la primera línea de la gestión de datos de herramientas y prevenir costosos errores humanos. Todo para lograr mayor productividad y mejores resultados económicos.

Beneficio del presetter 1: Mayor productividad

No necesitas esperar mucho para ver cómo un presetter se paga a sí mismo en ahorro de tiempo de los operadores y productividad de las máquinas. Considera el tiempo típicamente invertido en tocar una herramienta, hacer un corte de prueba, ajustar la herramienta y cortar de nuevo. Ahora multiplica eso por el número promedio de cambios de herramienta por máquina, número de máquinas, turnos por día y días laborables por año. Las cuentas se vuelven claras rápidamente.

Tomar las mediciones fuera de línea en un presetter no solo mantiene las máquinas funcionando, sino que agrega precisión y puede eliminar errores humanos durante la configuración y los cambios de herramienta, ahorrando tiempo de ajustes y costosos retrabajos.

De hecho, un cliente de BIG DAISHOWA redujo los tiempos de configuración en un asombroso 60%, logrando un ahorro anual de más de $81,000. Calcula tu posible retorno de inversión aquí.

Beneficio del presetter 2: Inspección más fácil para mejor calidad

Usar un presetter para inspección es donde estas máquinas realmente se vuelven indispensables. Dos de los factores más importantes que afectan la precisión y los costos de consumibles son el desalineamiento (runout) y el desgaste de la herramienta. Como mínimo, los problemas en estas áreas pueden hacer que los talleres gasten más—innecesariamente—en herramientas; como máximo, el desalineamiento y el desgaste no controlado pueden causar piezas desechadas, daños en la máquina e incluso lesiones.

Afortunadamente, un presetter es una de las formas más fáciles y precisas de verificar el desalineamiento y el desgaste de las herramientas. Más allá de verificar longitud y diámetro, los presetters basados en visión permiten medir geometrías clave, como verificar el radio de una esquina, e inspeccionar superficies de corte críticas. Llevando las cosas un paso más allá, los talleres pueden emplear el software más reciente de gestión de herramientas para identificar qué herramientas cumplen con las especificaciones y cuáles están en zona de riesgo.

Beneficio del presetter 3: Ganar con los datos

Los datos son clave, y los talleres apenas están empezando a aprovechar su poder. Los presetters CNC modernos son una pieza fundamental de este rompecabezas porque pueden integrarse con sistemas vitales en toda la empresa.

El ejemplo más evidente es usar presetters para enviar datos directamente a los controles de las máquinas, utilizando software como Edge 2.0, Edge Pro o Intelligo. Pero esta transferencia de datos sin interrupciones puede aplicarse a casi cualquier otro software o sistema:

• Exportar perfiles de escaneo 3D de herramientas a software de simulación como VERICUT.
• Enviar datos a impresoras de etiquetas, etiquetas RFID o escáneres de códigos QR para cubrir la brecha de conectividad inalámbrica; en este caso, se colocan etiquetas RFID o etiquetas de código de barras/QR en las herramientas para habilitar la verificación en la máquina y el seguimiento dentro del taller.
• Los sistemas de gestión de datos de herramientas pueden recibir y almacenar los datos del presetter para crear una biblioteca digital de herramientas, facilitando la gestión de inventario y rastreando la ubicación de cualquier herramienta en todo el taller.

Todas estas integraciones ofrecen importantes ganancias en productividad y pueden contribuir significativamente a reducir errores humanos y costos ocultos de herramientas.

Consideraciones para elegir el presetter de herramientas adecuado

Ahora que hemos cubierto el qué, por qué y cuándo, vamos a entrar en el cómo. ¿Cómo debes elegir el presetter adecuado para ti? Existen varias consideraciones y opciones; aquí cubriremos algunos conceptos básicos:

Tipo de husillo

Primero, necesitarás considerar tu tipo de husillo. Dependiendo de la conexión, puede haber requisitos adicionales para tu presetter. Por ejemplo, la mayoría de los presetters de nivel básico son compatibles con husillos cónicos integrales dedicados. Pero para HSK dedicado, Capto o adaptadores universales de cambio rápido con múltiples tipos de conexión, podrías necesitar un modelo más avanzado.

Capacidad de herramientas

Esto es bastante sencillo: cuanto más grandes sean tus conjuntos de herramientas, más grande debe ser el presetter. Esto significa que debes asegurarte de que el rango de medición del presetter abarque la longitud máxima de tu herramienta (eje Z) y el diámetro máximo (eje X). Aquí vale la pena pensar a futuro: ¿podrías cortar piezas más grandes y necesitar conjuntos de herramientas más grandes en el futuro?

Necesidades de precisión

Al evaluar la precisión, hay dos factores críticos a considerar:

• Repetibilidad: Indica con qué consistencia el presetter puede medir la misma dimensión. Los presetters de gama baja podrían ofrecer repetibilidad de 10-20 micras, mientras que los modelos de alta calidad pueden lograr 2-5 micras. Mejor repetibilidad significa mejor precisión.
• Desalineamiento del husillo: Mide qué tan preciso gira el husillo del presetter en el centro. Los presetters de calidad tendrán desalineamiento mínimo en la punta del husillo (generalmente 1 micra o menos), pero lo crucial es el desalineamiento en la altura total de la herramienta. Por ejemplo, en la parte superior de una herramienta de 300 mm, el desalineamiento podría ser de 10 micras en un presetter de nivel básico, pero tan bajo como 2 micras en una máquina premium.

Al revisar las especificaciones, siempre pregunta por el desalineamiento a una altura específica, no solo en Z cero, ya que esto afecta significativamente la precisión de medición para herramientas largas.

Consideraciones de sujeción

Al elegir un presetter, presta atención al mecanismo de sujeción. El nivel de rigidez y fuerza de sujeción necesario en tu operación es la primera consideración. Por ejemplo, si usas una interfaz HSK, la sujeción rígida es especialmente importante. También podrías considerar un presetter con sujeción automática, una función conveniente que elimina conjeturas.

La sujeción mecánica, que usa un sistema de barra de tracción real, es la mejor porque obtendrás la misma presión de sujeción cada vez, independientemente del desgaste de la herramienta. Ten cuidado con el mecanismo alternativo: la sujeción por vacío, común pero a menudo problemática.

La sujeción por vacío funciona mediante presión de aire negativa dentro del husillo, lo que ayuda a asentar la herramienta para un contacto completo del cono. El problema es que solo funciona bien si el husillo y las herramientas están nuevos y en buen estado. Herramientas desgastadas o dañadas, por donde puede pasar aire entre el cono, pueden afectar negativamente la fuerza de sujeción y causar lecturas falsas.

Consideraciones de calidad

Hablando de precisión, la calidad de construcción importa. Cuanto más rígido y estable sea tu presetter, mejor será la precisión de medición y la durabilidad. Busca máquinas construidas con materiales térmicamente estables como hierro fundido perlítico envejecido, que mantiene estabilidad dimensional pese a fluctuaciones de temperatura.

Así como quieres que las guías de tus máquinas resistan fluctuaciones térmicas, también querrás que las guías del presetter lo hagan. Cuanto más estables térmicamente, menos posibilidades de deformación con el tiempo, lo que podría afectar la precisión. Y dado que cierta fluctuación térmica es inevitable, los componentes del presetter (como guías) deberían tener comportamiento térmico similar al del cuerpo del presetter (por ejemplo: guías de acero con hierro fundido ofrecen expansión térmica similar). Esto asegura que cualquier fluctuación térmica pequeña sea consistente entre todos los componentes, evitando mediciones incorrectas.

Presetter CNC completo vs. presetter manual

Con un presetter manual estándar, los operadores deben mover manualmente la cámara, rotar el husillo e iniciar las mediciones mediante el control del presetter. Luego repiten el proceso para cada dimensión a medir. Esto podría no ser gran problema para mediciones simples de longitud y diámetro, pero para conjuntos de herramientas con geometrías complejas, el tiempo puede acumularse.

Con presetters CNC completos, los operadores pueden automatizar el proceso programando la medición necesaria para una herramienta una sola vez; para futuros preajustes, simplemente colocan la herramienta en el presetter, llaman al programa preestablecido (a través del control o escaneando un código o RFID de la herramienta) y presionan “go”. El presetter mueve la cámara, rota el husillo y mide automáticamente; el operador puede alejarse y volver para ver un resultado de “aprobado” o “fallido”, según la tolerancia de medición predefinida.

Como se mencionó, esta automatización es útil para talleres con muchos conjuntos de herramientas complejos o para operaciones a gran escala en las que los operadores del almacén de herramientas realizan inspección y mediciones antes de entregar las herramientas a los operadores de máquina.

Piensa en las integraciones y el software del presetter

Como se mencionó antes, los presetters modernos ofrecen casi infinitas capacidades de integración tecnológica. Aquí hay algunas preguntas que pueden ayudarte a determinar qué funciones necesitarás para habilitar estas integraciones:

• ¿Cómo prefieres enviar las mediciones de las herramientas a la máquina u otros sistemas? Asegúrate de que tu modo de transferencia de datos preferido funcione con tu presetter. ¿Quieres imprimir etiquetas de herramientas (códigos de barras o QR) o tener etiquetas RFID que puedan escanearse para cargar datos en la máquina o almacén de herramientas? ¿Prefieres transferir datos de forma inalámbrica vía Bluetooth? Estas funciones modernas ahorran tiempo y reducen errores humanos en la entrada de datos manual. La mayoría de los presetters modernos tienen opciones de transferencia de datos sin interrupciones, aunque algunos tienen funciones más avanzadas que otros.
• ¿Qué tan importante es la automatización? Combinar presetters CNC completos con escáneres y otros sistemas de gestión de datos de herramientas puede ayudar a automatizar tareas para ahorrar tiempo y reducir errores. Por ejemplo, los talleres pueden implementar un sistema de códigos de barras o QR donde cada máquina, portaherramientas o torreta tenga una etiqueta única escaneable. Cuando un operador escanea la herramienta en la máquina, el programa le indica escanear el lugar correspondiente donde irá la herramienta. Luego, el software integrado hace los cálculos, determinando el offset específico necesario para cargar la herramienta en esa posición. Esto permite a los operadores medir herramientas para diferentes máquinas y obtener los datos correctos de manera completamente automatizada.
• ¿Se expandirá el negocio en el futuro? Tal vez no necesites un presetter CNC completo o software sofisticado ahora, pero si existe la posibilidad de que lo requieras en el futuro, querrás un presetter modular con opciones de actualización. Magis y Futura ofrecen opciones adicionales que pueden agregarse bajo demanda para facilitar necesidades más complejas de gestión de datos e inspección de herramientas.
• ¿Necesitas gestión de datos de herramientas? Para operaciones más complejas con gran inventario de herramientas y personal dedicado, los presetters son una pieza del rompecabezas de gestión de datos. Un cliente de BIG DAISHOWA digitalizó, organizó y verificó decenas de miles de configuraciones de herramientas sincronizando sus presetters con un sistema de gestión de datos y controles de máquina. Esto permitió a los operadores verificar conjuntos de herramientas y programas de corte, reduciendo errores humanos, acelerando operaciones y eliminando colisiones de máquina.

Elegir el socio adecuado para tu presetter de herramientas es la mitad de la batalla

Ahora que conoces tus opciones, las herramientas de selección de presetters pueden ayudarte a identificar el modelo adecuado. Pero la mejor opción es elegir y contactar primero a un experto en presetters CNC. Al trabajar con una empresa que conoce a fondo las herramientas y los procesos del taller, y que tiene reputación de calidad y experiencia, estarás varios pasos adelante al implementar tu nuevo presetter. ¿Tienes dudas sobre el preajuste de herramientas o qué tipo de presetter es adecuado para tu operación? Contáctanos hoy.