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Tesis:

Modelado y análisis del proceso de micromecanizado realizado con herramientas de filo único

  • Autor: LÓPEZ ESTRADA, Luis Alberto

  • Título: Modelado y análisis del proceso de micromecanizado realizado con herramientas de filo único

  • Fecha: 2019

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

  • Departamentos: INGENIERIA MECANICA

  • Acceso electrónico: http://oa.upm.es/55440/

  • Director/a 1º: VIZÁN IDOIPE, Antonio

  • Resumen: Este trabajo presenta el análisis y modelado del proceso de micromecanizado con herramienta de filo único, el cual se propone como una tecnología alternativa en micro fabricación por arranque de material. El análisis se basa en las características geométricas de la herramienta para encontrar los ángulos que tienen mayor influencia en las fuerzas de corte del proceso. Se analiza un amplio gradiente de ángulos y posiciones, así como diferentes profundidades y anchos de corte. Los datos obtenidos son la base del modelo de micromecanizado que se obtiene por medio de un método mecanicista, el cual por medio de la presión especifica de corte describe los fenómenos característicos del proceso. Se exploran los límites de aplicación de un modelo mecanicista en el contexto del micro corte, el cual involucra fenómenos físicos que son complicados de cuantificar de una manera práctica, el modelo obtenido es de fácil implementación en sistemas industriales de control (CNC). Se plantean y desarrollan una serie de estrategias de micromecanizado para garantizar el funcionamiento adecuado del modelo de corte, se clasifican diferentes zonas en función de la trayectoria de corte y se obtienen rangos en los cuales los resultados de mecanizado son óptimos. El modelo y las estrategias de corte se prueban en una máquina herramienta hibrida de seis grados de libertad diseñada para sacar el mayor provecho del proceso propuesto, con los resultados obtenidos se concluye que el modelo y que el micro corte con herramienta de filo único son una sólida alternativa a las tecnologías de micromecanizado existentes. ----------ABSTRACT---------- This work presents the analysis and modelling of the micro cutting process with a single edge tool, this process is introduced as an alternative technology in the macro machining branch focused on material removal. The analysis is based on the geometrical characteristic of the cutting tool to find which angles have the most influence in the cutting forces of the process. A wide range of angles and positions are evaluated, as well as widths and depths of cut, the collected data is the basis of a micro cutting model based on a mechanistic method, which by means of the specific cutting pressure describes the characteristic phenomena of the process. The limits of the mechanistic model are explored in the micro machining context, which involves physical phenomena that are difficult to quantify in a practical manner, the obtained model can be easily implemented in industrial control systems (CNC). Several micro machining strategies are developed to guarantee the correct function of the proposed model, different zones are classified in function of the cutting trajectory and a range of conditions are obtained to obtain optimal cutting results. The cutting model and the micro machining strategies are tested in a specially designed six degree of freedom machine tool, which can take full advantage of the proposed process, with the obtained results it is concluded that the model and the micro cutting with single edge tool are a solid alternative to the existing available micro machining technologies.