Mecanizado

El estudio de la aparición de los problemas de inestabilidad en las operaciones de corte tiene gran interés tanto desde el punto de vista de la herramienta, como de la máquina-herramienta o la propia pieza. Por una parte, la vida útil de la herramienta se puede ver reducida notablemente como consecuencia de la aparición de un importante incremento de las fuerzas de corte. Éstos se transmiten a la máquina generando localmente importantes esfuerzos, siendo especialmente crítico para aquellas dotadas de electromandrino que pueden ver reducida su vida. Por último, la calidad de la pieza se puede ver afectada tanto dimensionalmente como en acabado superficial.

Siguiendo las nuevas tendencias en el mecanizado, las técnicas de estudio del conformado por arranque de viruta han sufrido un importante cambio. El problema vibratorio se ha estudiado de forma clásica, no obstante a partir del empleo del concepto de la alta velocidad, la componente dinámica de las fuerzas de corte y las características dinámicas de la máquina-herramienta adquieren una mayor importancia. Por ello, en la actualidad se trabaja en el análisis del sistema de mecanizado (pieza/herramienta/máquina-herramienta) empleando modelos en los cuales exista una realimentación continua y en la simulación digital en el dominio temporal.

Estos dos planteamientos son complementarios, pues mientras el primero permite seleccionar las condiciones de mecanizado garantizando la estabilidad del proceso, el segundo permite simular la calidad y geometría obtenida empleando las condiciones previamente obtenidas.

Para llevar a cabo el análisis de la estabilidad de corte se ha procedido a estudiar los modelos a partir de los cuales se podrán trazar los lóbulos de estabilidad. Como entradas fundamentales se encuentran las características dinámicas de la máquina, que se han obtenido a partir de la modelización por elementos finitos o un análisis modal experimental, y los modelos de las fuerzas de corte.

La estimación de los modelos de fuerzas de corte se ha llevado a acabo empleando tanto condiciones de mecanizado convencionales, en cuyo caso se ha analizado de forma específica la incidencia del desgaste de la herramienta, como en fresado de alta velocidad, definiéndose globalmente el comportamiento de los sistemas de fabricación analizados.

Se ha observado la incidencia del desgaste de la herramienta sobre el comportamiento del proceso de fresado. A medida que el desgaste progresa varía la contribución de las componentes de la fuerza de corte, desplazándose los lóbulos de estabilidad hacia zonas de menor profundidad de pasada.

Una buena predicción de los riesgos de inestabilidad permite trabajar con condiciones en las que se obtengan elevados ratios de volumen mecanizado por unidad de tiempo garantizando la calidad del producto obtenido y la integridad del sistema