29 creación de paredes delgadas, que son comunes en los álabes aerodinámicos [4]. La inclinación de la herramienta afecta a diversos factores del proceso de mecanizado, como son la estabilidad de la herramienta, la calidad del acabado superficial y la fuerza de corte que está relacionada con la potencia consumida de la máquina. Una inclinación incorrecta puede producir una distribución desigual de las fuerzas de corte, lo que puede provocar vibraciones indeseadas y un mayor desgaste de la herramienta. Además, las paredes delgadas pueden ser particularmente susceptibles a deformaciones y defectos durante el mecanizado. La optimización del ángulo de inclinación es crucial para minimizar estos problemas y garantizar la integridad estructural de los componentes mecanizados. En este artículo, se explora cómo la inclinación de la herramienta de corte influye en el fresado de álabes y en el mecanizado de paredes delgadas. Se analizan también las estrategias y técnicas que se han desarrollado para optimizar este parámetro, mejorando así la eficiencia y la precisión del proceso de fresado con bola. Este factor es fundamental para asegurar que los álabes cumplan con los estrictos estándares de precisión y durabilidad requeridos en la industria aeroespacial. Para evaluar el efecto de la inclinación de la herramienta de corte en el mecanizado de álabes aerodinámicos, se prepararon varias muestras de la aleación de titanio Ti6Al4V. Las muestras eran piezas rectangulares de pared delgada, con dimensiones de 83 x 50 x 3,5 mm. Estas, se trataron térmicamente para eliminar tensiones residuales, asegurando así la estabilidad dimensional durante el proceso de mecanizado y se cortaron mediante corte por hilo, una tecnología que garantiza dimensiones consistentes entre las piezas. Posteriormente, se mecanizaron para obtener los resultados de mecanizados semejantes a los que se pueden obtener mediante el mecanizado de un álabe. La batería de ensayos se llevó a cabo en un centro de mecanizado multitasking de 5 ejes Kondia HS1000, equipado con un electro husillo capaz de alcanzar las 24.000 rpm. Durante los ensayos, se registró la potencia eléctrica del husillo con el objetivo de, posteriormente, determinar el impacto ambiental del nuevo proceso de mecanizado para álabes de aviación. Una vez mecanizadas las probetas, estas fueron analizadas superficialmente con un microscopio de foco infinito Alicona® para verificar las rugosidades superficiales obtenidas y determinar su validez para ser aplicadas al mecanizado de álabes. Las condiciones de corte utilizadas se establecieron acorde a los valores dados por el fabricante en el catálogo. Estas condiciones incluyeron una velocidad de corte de 240 m/min, un avance por diente de 0,05 mm/z, una profundidad de corte de 1 mm y un desplazamiento constante de la fresa perpendicular a la superficie de 0,50 mm. Las orientaciones de herramienta estudiadas fueron de 30°, 45°, 60° y 75° con respecto al eje de la herramienta tal y como se observa en la figura 2. En el proceso de fresado de álabes aerodinámicos, es crucial comprender cómo las variaciones en la inclinación de la herramienta de corte pueden afectar el régimen de corte, pasando de ser una técnica de corte en concordancia a oposición. Este fenómeno ocurre cuando, al mantener constantes todas las condiciones de corte, solo se ajusta la inclinación de la herramienta. Tal como se observa en la figura 3, la fresa puede cambiar su punto de contacto, pasando de cortar con la parte izquierda a cortar con la parte derecha y el centro de la bola. Este fenómeno se produce espeFigura 2 Set up y condiciones de corte. CONDICIONES DE CORTE Velocidad de corte 240 m/min Avance por diente 0,05 mm/z Profundidad 1 mm FRECUENCIAS Frecuencia de toma de datos 12.800 datos/s Frecuencia de golpeo 636,6 Hz Frecuencia por vuelta 159,15 Hz ÁNGULOS 30º 45º 60º 75º Figura 3. Ángulos de inclinación de la herramienta.
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