Supresión del chárter regenerativo mediante variación en proceso de la velocidad de giro

Resumen

El objetivo de este trabajo de investigación ha sido explorar las estrategias basadas en la variación de la velocidad de giro del cabezal con objeto de eliminar las vibraciones autoexcitadas regenerativas, chatter o retemblado. Ello ha llevado al desarrollo de una metodología para la supresión del chatter regenerativo basada en las estrategias de variación de la velocidad de giro del cabezal. Las estrategias contemplan dentro de sí, tanto la variación continua de la velocidad de giro (CSSV), como la selección automática a la velocidad de giro estable. Para alcanzar dicho objetivo ha sido necesario el desarrollo de un modelo de estabilidad que permita la incorporación de sendas estrategias para poder simular su efectividad. Por lo tanto, con objeto de analizar la estabilidad del proceso de fresado mecanizando a velocidad variable se ha desarrollado un modelo que permita la inclusión de la estrategia de variación continua de la velocidad de giro con diversas formas de onda. Se ha desarrollado un modelo de estabilidad del proceso de fresado en el dominio del tiempo, que posibilite introducir efectos no lineales propios del proceso de corte, así como simulación de herramientas de diversas geometrías, principalmente herramientas de planeado con insertos, herramientas helicoidales enterizas, y herramientas de punta esférica. De forma que de las simulaciones se puedan obtener las fuerzas de corte dinámicas y la vibración de la herramienta. Una vez desarrollado y validado el modelo de estabilidad se ha comparado la estrategia con diferentes formas de variación. No obstante, el largo tiempo de computo de las simulaciones hace necesario el desarrollo de un modelo de semidiscretización para el análisis de la estabilidad del sistema de forma robusta y rápida. Por este motivo, es necesario que el modelo permita diferentes geometrías de herramientas, así como la orientación de los modos del sistema. Finalmente, la implementación industrial de la estrategia de variación continua de la velocidad de giro se ha llevado a cabo en un control numérico de arquitectura abierta.