El Modelado y Análisis de las Fuerzas de Micro-Fresado para la Fabricación de Micro-Partes de Pared Delgada Considerando la Dinámica del Maquinado
Autores: Wang, Peng; Bai, Qingshun; Cheng, Kai; Zhao, Liang; Ding, Hui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El Modelado y Análisis de las Fuerzas de Micro-Fresado para la Fabricación de Micro-Partes de Pared Delgada Considerando la Dinámica del Maquinado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Herramientas de micro-corte
Micro-partes de paredes delgadas
Vibraciones regenerativas
Error de desalineación de la herramienta
Trayectorias trocoidales
Fuerzas de micro-fresado
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
En el proceso de fabricación de micro-partes de pared delgada, tanto las herramientas de micro-corte como las micro-partes de pared delgada tienen las características de pequeño tamaño y baja rigidez. Por lo tanto, el zumbido regenerativo durante el proceso de mecanizado no puede ser ignorado. También se debe considerar de manera integral la influencia del error de desalineación de la herramienta y las trayectorias trocoidales reales del filo de corte en las fuerzas de micro-fresado. En este artículo, se analiza primero el error de desalineación de la herramienta en el proceso de micro-fresado, y se establece un modelo de grosor de viruta instantáneo no deformado considerando el error de desalineación. Sobre esta base, se estudia la deformación dinámica de la herramienta de micro-corte y de la micro-parte de pared delgada, y se propone un modelo de grosor de viruta instantáneo y no deformado teniendo en cuenta tanto el error de desalineación como la deformación dinámica. Los parámetros dinámicos del sistema de mecanizado se obtienen utilizando el método de acoplamiento de receptancia. Finalmente, se llevan a cabo experimentos de mecanizado de micro-partes de pared delgada, y los resultados obtenidos de la simulación de la fuerza de micro-fresado basada en el modelo propuesto se comparan con los resultados experimentales. Los resultados indican que la modelización de la fuerza de micro-fresado, al tener en cuenta la influencia de la dinámica de mecanizado, tiene una mejor precisión de predicción, y la diferencia entre las fuerzas resultantes predichas y los resultados experimentales es inferior al 11%.
Descripción
En el proceso de fabricación de micro-partes de pared delgada, tanto las herramientas de micro-corte como las micro-partes de pared delgada tienen las características de pequeño tamaño y baja rigidez. Por lo tanto, el zumbido regenerativo durante el proceso de mecanizado no puede ser ignorado. También se debe considerar de manera integral la influencia del error de desalineación de la herramienta y las trayectorias trocoidales reales del filo de corte en las fuerzas de micro-fresado. En este artículo, se analiza primero el error de desalineación de la herramienta en el proceso de micro-fresado, y se establece un modelo de grosor de viruta instantáneo no deformado considerando el error de desalineación. Sobre esta base, se estudia la deformación dinámica de la herramienta de micro-corte y de la micro-parte de pared delgada, y se propone un modelo de grosor de viruta instantáneo y no deformado teniendo en cuenta tanto el error de desalineación como la deformación dinámica. Los parámetros dinámicos del sistema de mecanizado se obtienen utilizando el método de acoplamiento de receptancia. Finalmente, se llevan a cabo experimentos de mecanizado de micro-partes de pared delgada, y los resultados obtenidos de la simulación de la fuerza de micro-fresado basada en el modelo propuesto se comparan con los resultados experimentales. Los resultados indican que la modelización de la fuerza de micro-fresado, al tener en cuenta la influencia de la dinámica de mecanizado, tiene una mejor precisión de predicción, y la diferencia entre las fuerzas resultantes predichas y los resultados experimentales es inferior al 11%.