Fuerzas de mecanizado

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Departamento de ingeniería mecánica

Procesos de manufactura ll IWM-276

Profesor Rafael Mena

Fuerzas de mecanizado

Alumno: Mario Díaz Alonso   201104004-k

Álvaro Barriga

Gustavo Chucky

1) Resumen

Se mecanizara una pieza de acero SAE 1020, a distintos diámetros. Donde con el apoyo de un Dinamómetro Piezoeléctrico  instalado en la herramienta de corte y de un programa computacional se obtendrán las fuerzas de corte, que incluyen las fuerzas de rechazo (Fr), fuerzas de corte (Fc) y fuerzas de avance (Fa).

Se variaran algunos parámetros con el fin de obtener los datos necesarios, como profundidad, avance, velocidad de corte, radio de punta, Angulo de ataque y forma de la herramienta de corte.

2) Descripción de trabajos y metodología

Objetivos del ensayo

Tener una visión más real de como varia la fuerza que se aplica sobre una pieza a mecanizar al variar los parámetros que  actúan en el corte.

Determinar experimentalmente, con la ayuda del dinamómetro piezoeléctrico las fuerzas de corte, avance y rechazo. Conocer el funcionamiento del dinamómetro

Evaluar las constantes “Ks11” y “z“del material mecanizado (modelo de Kienzle), Producir graficas que nos ayuden a visualizar el suceso.

Concluir con los datos experimentales, la validez del modelo de Kienzle.

Esquema de instalación

Se utilizada para mecanizar la pieza de acero SAE1020  un Torno horizontal

Para medir las fuerzas que actúan sobre el mecanizado, se instalara un Dinamómetro Piezoeléctrico en la herramienta de corte, conectado a un programa de computadora a través de un amplificador y una tarjeta adquisidora

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Figura 1. Instalación del dinamómetro

Arreglo de medición:

Utilizaremos un dinamómetro piezoeléctrico marca Kistler, es cual medir la fuerza de corte, se compone de un adaptador (sujeción con el torno), Sensores piezoeléctricos y el porta herramientas, como se ve en la figura 1.

Consta de 3 sensores, que miden presión, aceleración y fuerza en las 3 direcciones de movimiento. Estas señales están conectadas a un amplificador de carga, que ayuda a que las pequeñas señales de los sensores puedan ser interpretadas, estas señales llegan a una “tarjeta adquisidora” que transforma la señal para que el computador pueda leerla.

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Figura 2. Arreglo de medición

3) Desarrollo

Base teórica

Se utilizara un sensor piezoeléctrico como base para medir , que es un dispositivo que utiliza el efecto piezoeléctrico para medir presión, aceleración, tensión o fuerza; transformando las lecturas en señales eléctricas.

Dependiendo de cómo se corte el material piezoeléctrico, se obtienen tres formas de operación diferentes: transversal, longitudinal o tangencial. Por ejemplo, en su operación  transversal, Se aplica una fuerza a lo largo del eje neutro Y, los cambios son generados a los largo del eje X, es decir perpendicular a la línea de fuerza. La cantidad de carga, depende de las dimensiones geométricas del elemento piezoeléctrico, respectivo. Esto se traduce en señales eléctricas que son amplificadas y leídas por una tarjeta que da la información al programa computacional.

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