Fundamentos del Diseño de Utillajes Industriales y Sistemas Modulares

Consideraciones para la Fabricación de Utillajes

Para garantizar la eficiencia en la producción, se deben tener en cuenta los siguientes pilares fundamentales:

• Precisión: Se requiere una tolerancia apropiada, una alta calidad geométrica y la total ausencia de deformaciones.
• Simplificación del trabajo:
  • Rapidez en la fijación y desmontaje de piezas.
  • Optimización de la disposición del puesto de trabajo.
  • Evacuación de la viruta mediante rampas o puntos de desahogo.
  • Implementación de dispositivos de autocontrol (técnica Poka-yoke y elección de las R).
  • Instalación y reglaje eficiente del utillaje y de la herramienta.
  • Construcción robusta del montaje.
• Seguridad: Garantizar la integridad del operario y del equipo en todo momento.

Requerimientos para el Desarrollo de Utillajes Específicos

Para crear un utillaje específico, debemos considerar tanto datos obligatorios como datos opcionales.

Datos Obligatorios:

• Plano de la pieza a mecanizar.
• Cotas y tolerancias.
• Estado inicial de la pieza.
• Información y documentación técnica de la máquina.

Datos Opcionales:

• Plano del subconjunto al que pertenece la pieza.
• Proceso de fabricación detallado.
• Pieza de muestra.
• Catálogos de utillajes existentes.

Para realizar un utillaje específico, utilizaremos la metodología sistemática de qué, quién, cómo, cuándo y dónde.

Pasos para el Diseño de un Utillaje Modular

1. Recepción del modelo de la pieza.
2. Determinación de la cantidad de atadas.
3. Estudio y concepción del sistema.
4. Definición de posicionamiento, amarres y soportes.
5. Diseño final del utillaje.

Factores Técnicos y Económicos de las Atadas

Siempre hay que usar el mínimo número de atadas posibles utilizando una máquina con el suficiente número de ejes. En el coste total, es imperativo incluir el valor del utillaje, así como los tiempos de máquina y los tiempos del operario.

Cuando se necesita más de una atada, hay que seleccionar estratégicamente los elementos a mecanizar en cada una de ellas. Es importante destacar que los elementos mecanizados en la misma atada mantienen entre sí una mejor relación de tolerancia.

Configuraciones Geométricas de Posicionamiento

Configuración con Agujeros

• Buena accesibilidad.
• Alta calidad superficial.
• Excelentes tolerancias.
• Disposición perpendicular al plano 3.
• Abertura orientada hacia el plano 3.
• Dimensiones amplias para facilitar el manejo.

Configuraciones con Cilindros

• Un elemento en V y cuatro posicionadores.
• Dos elementos en V y dos posicionadores.
• Dos elementos en V y tres posicionadores.

Elementos Constituyentes en el Diseño de Utillajes Modulares

Para el diseño de estos sistemas, se distinguen diferentes categorías de elementos:

• De base: Proporcionan la estructura principal.
• De posicionamiento: Aseguran la ubicación exacta de la pieza.
• De soporte: Evitan deflexiones durante el mecanizado.
• De conexión: Unen los diferentes módulos del sistema.
• De fijación o bridaje: Mantienen la pieza inmóvil frente a las fuerzas de corte.
• Auxiliares: Complementan las funciones del montaje.