Medida de la fuerza radial en operaciones de torneado mediante una célula de carga uniaxial

La necesidad de medir esta magnitud surge durante el desarrollo de un sistema de medida de la fuerza de mecanizado basado en la instrumentación de la herramienta mediante bandas extensométricas. Debido a la elevada rigidez a compresión de las herramientas de torneado, la medida de la fuerza radial mediante extensometría presenta poca sensibilidad y precisión.

El sistema de medida de la fuerza radial que se presenta en este trabajo se basa en adaptar el agarre de la herramienta de forma que permita el desplazamiento axial de la misma y lo impida en las demás direcciones. La herramienta va fijada en la dirección axial mediante una célula de carga cuya salida será función de la componente radial de la fuerza de torneado y de la fuerza de rozamiento.

Este sistema permite que la instrumentación global mantenga las principales ventajas de la instrumentación de la herramienta con bandas extensométricas:

• No introduce modificaciones en el torno.

• Se emplea el sistema de agarre de herramientas original de la máquina, por lo que no requiere operaciones especiales ni ajustes para el montaje.

• Permite la utilización de la herramienta instrumentada en distintos tornos.

• Presenta un bajo coste.

La principal fuente de error en la medida de la fuerza radial es el rozamiento entre la herramienta y la superficie del sistema agarre. En este artículo se analiza este efecto para distintas configuraciones