Metodología experimental aplicada a la utilización de equipos de análisis de redes eléctricas para el estudio del desgaste de herramientas de corte

Abstract

La industria aeronáutica requiere de la fabricación de componentes estructurales con elevados requisitos de calidad, los cuales son fabricados frecuentemente con aleaciones ligeras, a través de procesos de mecanizado, entre otros. El incumplimiento de estos requisitos puede dar lugar a problemas de desgaste, fricción, vibración o fallas prematuras de componentes críticos en la fiabilidad de las aeronaves. Además, la precisión también es crucial para asegurar la eficiencia del proceso de fabricación. En este sentido, el desgaste y vida de la herramienta es un aspecto crítico desde el punto de vista técnico-económico en los procesos de mecanizado. Otro aspecto crítico es el exceso de consumo energético: su incremento suele ir aparejado a un desgaste de la herramienta de corte.

La norma ISO TC29/WG22 establece los criterios de duración de la herramienta y medida de su desgaste. Una forma de estudiar y controlar el desgaste de las herramientas es mediante la medición de la potencia que consumen por arranque de viruta, que depende de varios factores, como los parámetros de corte (velocidad de corte, profundidad de corte y avance) y el desgaste de la herramienta. Habitualmente, son los fabricantes los que establecen una vida de la herramienta para unas condiciones de corte concretas. Sin embargo, durante el proceso de mecanizado existen periodos en los que la herramienta se encuentra fuera de estas condiciones ideales: mediante la monitorización de la potencia se pueden detectar cambios en el desgaste de la herramienta, detectando cuando ha llegado al final de su vida útil, facilitando la toma de decisiones respecto a su cambio, sin tener que detener el proceso de mecanizado.

En el presente TFG se ha desarrollado una metodología para la monitorización del desgaste de la herramienta de corte en procesos de torneado, mediante el análisis del consumo eléctrico a través de un analizador de redes.