Modelamiento del proceso de formación de la viruta utilizando el método de elementos finitos
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Date
2019-01
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El proceso de maquinado es uno de los métodos de fabricación más utilizados
en la industria, para llevar a cabo la planeación de los procesos de maquinado es
fundamental tener en cuenta los aspectos más relevantes de la pieza y la herramienta
como son: la vida de la herramienta, la exactitud e integridad de la superficie de los
componentes a mecanizar, la dirección de salida, tamaño y geometría de las virutas. Las
cargas sobre la herramienta, la pieza de trabajo y los accesorios. Las razones
principales que motivan el desarrollo de modelos para maquinado son: Predicción de
parámetros de procesamiento importantes como la fuerza de corte, tasa de generación
de calor, consumo de energía, y vibraciones; desarrollo de herramientas efectivas
para la planeación del proceso para mejorar el diseño, confiabilidad y operatividad de
las máquinas herramientas. Específicamente las técnicas de modelado por método de
elementos finitos y métodos sin malla han presentado resultados promisorios, pero se
requiere más trabajo de investigación para mejorar la capacidad de estos modelos para
representar el proceso físico real de la formación de la viruta.
Por lo tanto la investigación del modelado del proceso de maquinado de
metales tiene una gran vigencia, sustentada en la necesidad de una mayor comprensión
del proceso y los fenómenos que lo involucran. Para este trabajo se estudia el fenómeno
de formación de viruta de metales como un problema que presenta muy altas
deformaciones plásticas a muy altas temperaturas. Usando los principios de
resistencia de materiales y las ecuaciones de la mecánica de los medios continuos.
Para el desarrollo de este trabajo se realiza un trabajo previo por el método de
elementos finitos (MEF) y un software comercial.
Description
The machining process is one of the most used manufacturing methods in the industry, to
carry out the planning of machining processes is essential to take into account the most
relevant aspects of the piece and the tool such as: the life of the tool, the accuracy and
integrity of the surface of the components to be machined, the direction of exit, size and
geometry of the chips. Loads on the tool, workpiece and accessories. The main reasons
that motivate the development of models for machining are: Prediction of important
processing parameters such as cutting force, rate of heat generation, energy consumption,
and vibrations; development of effective tools for planning the process to improve the
design, reliability and operation of machine tools.
Specifically, finite element method modeling techniques and non-mesh methods have
shown promising results, but more research work is required to improve the ability of these
models to represent the actual physical process of chip formation.
Therefore, the investigation of the modeling of the metal machining process has a great
validity, based on the need for a greater understanding of the process and the phenomena
that involve it. For this work the phenomenon of formation of metal shavings is studied as
a problem that presents very high plastic deformations at very high temperatures. Using
the principles of material resistance and the equations of the mechanics of the continuous
media.
For the development of this work, a preliminary work is done by the finite element method
(MEF) and commercial software.
Keywords
Formación de la viruta