Dinámica de corte de metal

  El corte de metal es uno de los métodos más utilizados para producir la forma final de los productos manufacturados. La mejora de la productividad es esencial para la industria a fin de mantener la rentabilidad en un mercado competitivo. Vibraciones enEl corte de metales constituye una parte importante para obstaculizar la productividad durante el mecanizado. Las vibraciones excesivas pueden provocar, por ejemplo: desgaste acelerado de la herramienta, rotura de la herramienta, pobre acabado de la superficie del componente mecanizado y daños en elrodamientos de husillo. Las rutinas de simulación rápidas y precisas y los métodos de medición para dinámicas de maquinado son muy importantes en el desarrollo de nuevas herramientas de corte.

  La investigación es llevada a cabo por un estudiante de doctorado industrial que trabaja al 50% con AB Sandvik Coromant y al 50% con el grupo de análisis estructural, lo que garantiza una estrecha cooperación entre la industria y la universidad. El proyecto se centra en métodos paraSimulación y medidas de dinámica tanto lineal como no lineal dentro del corte de metales. La amortiguación de vibraciones es a menudo un factor clave para aumentar la productividad. La mayoría de los materiales de amortiguación utilizados en la actualidad muestran algún tipo de comportamiento histerético.

  Por lo tanto, la medición y el modelado de sistemas no lineales con histéresis es una parte importante de la investigación (figura 1).

Figura 1: amortiguador histerético no lineal utilizado para atenuar las vibraciones en una herramienta de corte

  Para facilitar el desarrollo del producto, las rutinas de simulación basadas en computadora para sistemas mecánicos no lineales incorporan tanto no linealidades estructurales como comportamiento no lineal originado en el proceso de corte (por ejemplo: corteSe desarrollan fuerzas y vibraciones regenerativas / auto-excitantes). Estos modelos de simulación son continuamente verificados por mediciones experimentales. Un factor importante a la hora de validar modelos de simulación es la estimación confiable del corteefectivo. Las mediciones correctas de las fuerzas de corte pueden ser difíciles de obtener debido a los efectos dinámicos no deseados de la configuración de la medición (dinamómetro de fuerza y ​​pieza de trabajo). Estos efectos dinámicos pueden llevar a resultados erróneos y hacer queDifícil validar el modelo. Se ha desarrollado y probado con buenos resultados un método para eliminar los efectos dinámicos no deseados mientras se mantiene la información relacionada con las fuerzas de corte reales.

  Algunos ejemplos de los proyectos actualmente en curso son la predicción de errores en la superficie de un componente mecanizado utilizando simulaciones dinámicas y la optimización de cortadores de paso diferencial.