Desarrollando y probando la estructura del prototipo para la fabricación de micro herramientas
Autores: Xiao, Hang; Hu, Xiaolong; Luo, Shaoqing; Li, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Desarrollando y probando la estructura del prototipo para la fabricación de micro herramientas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Herramientas de micro máquina
Mecanizado por corte
Estructura del cuerpo
Columna integral
Rendimiento dinámico
Prueba de micro-fresado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En comparación con las máquinas herramienta tradicionales, las micro máquinas herramienta tienen ventajas de pequeño volumen, bajo costo, menor consumo de energía, alta eficiencia y alta flexibilidad. Por lo tanto, se consideran un equipo importante para el mecanizado de micro-corte que se ha utilizado ampliamente en todo el mundo. Como componente clave de las máquinas herramienta de micro-corte, la estructura del cuerpo influye directamente en el rendimiento del mecanizado. Así, se propuso en este trabajo una estructura de columna y base integral para herramientas de micro mecanizado, y se diseñaron los parámetros estructurales detallados basados en un análisis de parámetros. Además, se analizaron y compararon el rendimiento estático y dinámico de la máquina propuesta entre la estructura integral y la separada. La deformación y el estrés de las estructuras propuestas bajo condiciones de trabajo típicas se estudiaron mediante simulación numérica, junto con las frecuencias naturales, modos de vibración y picos de respuesta en frecuencia. Además, se realizó una optimización de la estructura del cuerpo integral, se produjo un prototipo de la micro máquina herramienta y se analizó cualitativamente la precisión de posicionamiento de cada eje de coordenadas. Adicionalmente, se llevó a cabo una prueba de micro fresado con aleación de aluminio 6061 para mostrar el rendimiento de la nueva máquina de corte. Los resultados revelaron que la estructura de cama de micro máquina integrada propuesta es superior a la estructura separada en términos de deformación estática y características de respuesta armónica, con buenas propiedades mecánicas integrales, un rendimiento estático y dinámico de la máquina herramienta significativamente mejorado, una precisión estructural mejorada, una calidad de procesamiento del espécimen mejorada y un buen valor de aplicación.
Descripción
En comparación con las máquinas herramienta tradicionales, las micro máquinas herramienta tienen ventajas de pequeño volumen, bajo costo, menor consumo de energía, alta eficiencia y alta flexibilidad. Por lo tanto, se consideran un equipo importante para el mecanizado de micro-corte que se ha utilizado ampliamente en todo el mundo. Como componente clave de las máquinas herramienta de micro-corte, la estructura del cuerpo influye directamente en el rendimiento del mecanizado. Así, se propuso en este trabajo una estructura de columna y base integral para herramientas de micro mecanizado, y se diseñaron los parámetros estructurales detallados basados en un análisis de parámetros. Además, se analizaron y compararon el rendimiento estático y dinámico de la máquina propuesta entre la estructura integral y la separada. La deformación y el estrés de las estructuras propuestas bajo condiciones de trabajo típicas se estudiaron mediante simulación numérica, junto con las frecuencias naturales, modos de vibración y picos de respuesta en frecuencia. Además, se realizó una optimización de la estructura del cuerpo integral, se produjo un prototipo de la micro máquina herramienta y se analizó cualitativamente la precisión de posicionamiento de cada eje de coordenadas. Adicionalmente, se llevó a cabo una prueba de micro fresado con aleación de aluminio 6061 para mostrar el rendimiento de la nueva máquina de corte. Los resultados revelaron que la estructura de cama de micro máquina integrada propuesta es superior a la estructura separada en términos de deformación estática y características de respuesta armónica, con buenas propiedades mecánicas integrales, un rendimiento estático y dinámico de la máquina herramienta significativamente mejorado, una precisión estructural mejorada, una calidad de procesamiento del espécimen mejorada y un buen valor de aplicación.