Monitoreo de la Condición de Herramientas en el Fresado de Materiales de Baja a Alta Resistencia al Rendimiento
Autores: Nagaraj, Sohan; Diaz-Elsayed, Nancy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Monitoreo de la Condición de Herramientas en el Fresado de Materiales de Baja a Alta Resistencia al Rendimiento
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Preservación
Monitoreo
Herramientas de corte
Monitoreo de la condición de herramientas
Datos de vibración
Propiedades del material
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La preservación y el monitoreo continuo de las herramientas de corte en una máquina de control numérico por computadora (CNC) son esenciales para garantizar transiciones fluidas en el flujo de trabajo de fabricación, así como para mantener una calidad adecuada de las piezas. La implementación del monitoreo de la condición de la herramienta (TCM) al fresar puede proporcionar al usuario datos necesarios sobre la vida útil de la herramienta, el desgaste y la calidad de la pieza. Sin embargo, es importante ampliar la aplicación del proceso TCM a una clase mucho más amplia de materiales de piezas de trabajo para comprender los efectos de las propiedades del material en la condición de la herramienta. El objetivo de este documento es investigar la eficacia de las técnicas de monitoreo de la condición de la herramienta al fresar materiales de alta y baja resistencia al rendimiento a través de parámetros de proceso variados. Se realizó un análisis de Transformada Rápida de Fourier (FFT) en esta investigación. Se adquirieron datos de vibración de acelerómetros uniaxiales y triaxiales para investigar irregularidades en las amplitudes vibratorias entre herramientas de fresado nuevas y desgastadas. Los resultados experimentales muestran que hay un aumento significativo en las amplitudes vibratorias para la herramienta desgastada en comparación con la herramienta nueva en varias frecuencias, lo que confirma el aumento esperado en las vibraciones y fuerzas de corte en la interfaz herramienta-pieza de trabajo al usar una herramienta desgastada. Los valores F y p calculados utilizando una prueba F con un intervalo de confianza del 95% indicaron diferencias estadísticamente significativas en los datos de vibración entre herramientas nuevas y desgastadas en varios materiales, incluyendo espuma de poliuretano, aluminio 6061, acero suave y acero inoxidable, bajo diferentes condiciones de corte (bajas, medias y altas). Estos resultados validan aún más los hallazgos obtenidos del análisis FFT y destacan la efectividad del monitoreo basado en vibraciones para distinguir el desgaste de la herramienta bajo diversas características de materiales y condiciones de mecanizado.
Descripción
La preservación y el monitoreo continuo de las herramientas de corte en una máquina de control numérico por computadora (CNC) son esenciales para garantizar transiciones fluidas en el flujo de trabajo de fabricación, así como para mantener una calidad adecuada de las piezas. La implementación del monitoreo de la condición de la herramienta (TCM) al fresar puede proporcionar al usuario datos necesarios sobre la vida útil de la herramienta, el desgaste y la calidad de la pieza. Sin embargo, es importante ampliar la aplicación del proceso TCM a una clase mucho más amplia de materiales de piezas de trabajo para comprender los efectos de las propiedades del material en la condición de la herramienta. El objetivo de este documento es investigar la eficacia de las técnicas de monitoreo de la condición de la herramienta al fresar materiales de alta y baja resistencia al rendimiento a través de parámetros de proceso variados. Se realizó un análisis de Transformada Rápida de Fourier (FFT) en esta investigación. Se adquirieron datos de vibración de acelerómetros uniaxiales y triaxiales para investigar irregularidades en las amplitudes vibratorias entre herramientas de fresado nuevas y desgastadas. Los resultados experimentales muestran que hay un aumento significativo en las amplitudes vibratorias para la herramienta desgastada en comparación con la herramienta nueva en varias frecuencias, lo que confirma el aumento esperado en las vibraciones y fuerzas de corte en la interfaz herramienta-pieza de trabajo al usar una herramienta desgastada. Los valores F y p calculados utilizando una prueba F con un intervalo de confianza del 95% indicaron diferencias estadísticamente significativas en los datos de vibración entre herramientas nuevas y desgastadas en varios materiales, incluyendo espuma de poliuretano, aluminio 6061, acero suave y acero inoxidable, bajo diferentes condiciones de corte (bajas, medias y altas). Estos resultados validan aún más los hallazgos obtenidos del análisis FFT y destacan la efectividad del monitoreo basado en vibraciones para distinguir el desgaste de la herramienta bajo diversas características de materiales y condiciones de mecanizado.