Modelado y Predicción de la Rugosidad de la Superficie Mecanizada y la Potencia de Fresado en el Proceso de Fresado Helicoidal de Pino de Escocia
Autores: Li, Rongrong; Yang, Fan; Wang, Xiaodong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y Predicción de la Rugosidad de la Superficie Mecanizada y la Potencia de Fresado en el Proceso de Fresado Helicoidal de Pino de Escocia
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fresado helicoidal
Rugosidad de la superficie
Consumo de energía en el fresado
ángulo helicoidal
Velocidad de rotación
Profundidad de fresado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El fresado helicoidal, con las ventajas de un proceso de mecanizado estable, una buena calidad de superficie mecanizada, etc., es de interés para investigadores y productores. Se estudiaron y eligieron como factores de respuesta la rugosidad de la superficie mecanizada (desviación media aritmética (Ra) y altura máxima del perfil evaluado (Rz)) y el consumo de potencia de fresado como dos parámetros característicos principales del mecanizado para evaluar la mecanizabilidad del fresado helicoidal de pino escocés. Las variables de entrada incluyeron el ángulo helicoidal de la herramienta de fresado, la velocidad de rotación del eje principal y la profundidad de fresado. Se aplicó la metodología de superficie de respuesta para el diseño de experimentos, procesamiento y análisis de datos, y optimización de los parámetros de procesamiento. Los resultados mostraron que Ra y Rz disminuyeron con un aumento en el ángulo helicoidal y la velocidad de rotación del eje principal, aunque aumentaron con un incremento en la profundidad de fresado. La potencia de fresado aumentó cuando el ángulo helicoidal y la profundidad de fresado aumentaron y mostró una ligera tendencia a la baja a medida que aumentaba la velocidad de rotación. Se aplicaron modelos cuadráticos para predecir los valores de Ra, Rz y potencia de fresado debido a los altos valores de R de 0.9895, 0.9905 y 0.9885, respectivamente. El gráfico de valores predichos y reales también indicó que los modelos creados tenían buena capacidad de predicción. La combinación optimizada de ángulo helicoidal, velocidad de rotación y profundidad de fresado es de 64 grados, 7500 r/min y 0.5 mm, respectivamente. Los efectos de las variables de entrada y la relación cuantitativa entre las variables de entrada y las variables de respuesta se revelaron claramente. Estos logros serán útiles para guiar la selección de parámetros de fresado helicoidal para lograr los objetivos de mejorar la calidad de la superficie procesada y ahorrar en el consumo de potencia de procesamiento.
Descripción
El fresado helicoidal, con las ventajas de un proceso de mecanizado estable, una buena calidad de superficie mecanizada, etc., es de interés para investigadores y productores. Se estudiaron y eligieron como factores de respuesta la rugosidad de la superficie mecanizada (desviación media aritmética (Ra) y altura máxima del perfil evaluado (Rz)) y el consumo de potencia de fresado como dos parámetros característicos principales del mecanizado para evaluar la mecanizabilidad del fresado helicoidal de pino escocés. Las variables de entrada incluyeron el ángulo helicoidal de la herramienta de fresado, la velocidad de rotación del eje principal y la profundidad de fresado. Se aplicó la metodología de superficie de respuesta para el diseño de experimentos, procesamiento y análisis de datos, y optimización de los parámetros de procesamiento. Los resultados mostraron que Ra y Rz disminuyeron con un aumento en el ángulo helicoidal y la velocidad de rotación del eje principal, aunque aumentaron con un incremento en la profundidad de fresado. La potencia de fresado aumentó cuando el ángulo helicoidal y la profundidad de fresado aumentaron y mostró una ligera tendencia a la baja a medida que aumentaba la velocidad de rotación. Se aplicaron modelos cuadráticos para predecir los valores de Ra, Rz y potencia de fresado debido a los altos valores de R de 0.9895, 0.9905 y 0.9885, respectivamente. El gráfico de valores predichos y reales también indicó que los modelos creados tenían buena capacidad de predicción. La combinación optimizada de ángulo helicoidal, velocidad de rotación y profundidad de fresado es de 64 grados, 7500 r/min y 0.5 mm, respectivamente. Los efectos de las variables de entrada y la relación cuantitativa entre las variables de entrada y las variables de respuesta se revelaron claramente. Estos logros serán útiles para guiar la selección de parámetros de fresado helicoidal para lograr los objetivos de mejorar la calidad de la superficie procesada y ahorrar en el consumo de potencia de procesamiento.