Cuestiones teóricas de maquinado

Lista de figuras 11
Lista de tablas 21
Presentación 23

1. Consideraciones básicas del acoplamiento geométrico y cinemático entre superficies de la pieza y el filo-herramienta en el proceso de maquinado 25
   1.1. Movimientos base para la conformación de superficies en el maquinado clásico de 1.5-2.0-2.5 DOF, o 3.0-4.0-5.0 DOF, o más multiejes en máquina CNC o plataforma robotizada 29
   1.2. Generación del contorno de las superficies 35
   1.3. Descripción de la cadena de formas constitutivas diversas del contorno de la pieza 39
   1.4. Espesor a de la corteza de material removido 41
   1.5. Geometría y cinemática básica del fresado y taladrado profundo 44
   1.6. Resumen de cinemática del maquinado 54
   1.7. Complemento de detalle de rasgos básicos geométricos y cinemáticos en el maquinado a escala meso y micro 57
   1.8. Estrategias de maquinado 59
   1.9. Herramienta de punta esférica 62
   1.10. Maquinado multieje 64
   1.11. Cinemática del proceso de maquinado con herramienta de punta esférica 67
   1.12. Formación de la viruta en el proceso de fresado con herramienta de punta esférica 70
   1.13. Montaje experimental en micromaquinado 74
   1.14. Resultados del proceso de micromaquinado 76
   1.15. Ensayo exploratorio de microfresado de aleación de titanio Ti-6Al-4V 79
2. Aspectos relevantes de la herramienta y del filo de corte 83
   2.1. Importancia de la geometría de la herramienta 92
   2.2. Rasgos básicos de la geometría de la herramienta en la estática y en la cinemática 93
   2.3. Rasgo básico tridimensional de la geometría de la cuchilla curvilínea 102
   2.4. Aspectos tecnológicos relevantes del maquinado con la herramienta fresa 111
   2.5. Elementos básicos de diseño y parámetros geométricos de la fresa 113
   2.6. Geometría referencial de varias fresas 120
   2.7. Diseño y construcción de una herramienta experimental para taladrado profundo 127
   2.8. Rasgos geométricos broca helicoidal para maquinado escala meso 135
   2.9. Ángulos de la broca helicoidal 136
   2.10. Ángulo de desprendimiento γ en dirección paralela a su eje de simetría 138
   2.11. Ángulo de desprendimiento y de incidencia en dirección perpendicular a la proyección de la cuchilla principal sobre el plano base-método vectorial 140
   2.12. Métodos de rectificado-afilado de broca 141
   2.13. Rectificado-afilado especial para aumentar la productividad y durabilidad de la broca 144
   2.14. Algunos rasgos clave de diseño de la microherramienta de corte para fabricación de instrumentos 148
3. Aspectos generales del fenómeno de la deformación en el maquinado de los materiales 155
   3.1. Validez tecnológica del análisis de la deformación al nivel meso y micro del maquinado 158
   3.2. Anotaciones breves sobre tensiones y deformaciones 162
   3.3. Algunos casos específicos experimentales de la deformación en el maquinado 169
   3.4. Modelo tipo de deformación de la viruta continua en el maquinado convencional 185
   3.5. Fenómeno del filo recrecido de aportación-BUE/BUL 198
   3.6. Curvas clásicas del fenómeno de la deformación 203
   3.7. Rasgos básicos de la zona de contacto ccz en el micromaquinado 204
4. Planteamiento base general respecto a las fuerzas en el proceso de maquinado 207
   4.1. Generalidades sobre la carga mecánica en el maquinado 210
   4.2. Ejemplo de cálculo teórico de fuerza en el maquinado 213
   4.3. Fuerzas en el fresado 217
   4.4. Esquemático para el cálculo de la fuerza en el fresado en función del espesor ai 225
   4.5. Fuerzas en el taladrado 229
   4.6. Fuerzas en el maquinado por taladrado profundo 234
   4.7. Fuerzas sobre las pastillas durante el maquinado 234
   4.8. Influencia de la geometría en la distribución de las fuerzas de maquinado 235
   4.9. Esquema complementario del microcorte como analogía base del microfilo con la acción del grano abrasivo 238
5. Bosquejo de fenómenos térmicos en el proceso de maquinado 247
   5.1. Generalidades en torno al fenómeno térmico en el maquinado 250
   5.2. Casos típicos de distribución del calor en el maquinado 253
   5.3. Planteamiento guía en el modelamiento del fenómeno térmico en el maquinado 255
   5.4. Consideraciones del fenómeno térmico en el maquinado a escala micro 261
   5.5. Efecto de la discontinuidad del maquinado sobre el ciclo térmico en pastillas sinterizadas 264
   5.6. La temperatura y la precisión 267
6. El proceso de maquinado en el escenario dinámico 269
   6.1. Esquemático de modelo físico dinámico abierto y cerrado 274
   6.2. Aproximación al modelo dinámico del maquinado 275
   6.3. Vibración autoinducida y modelo base de Van der Pole 277
   6.4. Esquemático de los ejes principales de rigidez en montaje tecnológico simplificado con dos dof 282
   6.5. Modelo de la dinámica en el maquinado 284
   6.6. Utilidad de la vibración forzada 291
   6.7. Esquema básico de carga mecánica en el fresado como guía hacia modelamiento dinámico 296
7. La maquinabilidad de los materiales: indicador tecnológico de la eficiencia y potencial calidad superficial 305
   7.1. Trazos de la maquinabilidad de las aleaciones de titanio 309
   7.2. Aleación de titanio Ti-6Al-4V 312
   7.3. Aproximación experimental a la maquinabilidad en el micromaquinado de la aleación Ti-6Al-4V 314
   7.4. La cuantificación del sobreespesor de material en el micromaquinado 323
   7.5. Maquinabilidad de aceros 327
   7.6. Metodología de estudio de la maquinabilidad 332
   7.7. Criterios específicos-métrica de la maquinabilidad 333
   7.7.1. Relación entre la velocidad de corte y la vida de la herramienta 333
   7.8. Eficiencia de producción específica / energía consumida 338
   7.9. Control de geometría de viruta 339
   7.10. La maquinabilidad integrada 340
   7.11. Maquinabilidad de las fundiciones de hierro 341
   7.12. Caso: desarrollo de experimento específico-maquinabilidad del hierro gris 345
8. Medición de esfuerzos residuales en la aleación de titanio Ti-6Al-4V 361
   8.1. Fundamentos para la medición de esfuerzos residuales utilizando xrd 365
   8.2. Estructura cristalina de la aleación de titanio Ti-6Al-4V 366
   8.3. Ley de Bragg 369
   8.4. Patrones de difracción 373
   8.5. Medición de deformaciones 373
   8.6. Reseña sobre caracterización por medio de difracción de rayos X 379
   8.7. Caso de estudio 380
   8.8. Electropulido 384
   8.9. Comparación entre difractogramas 388
   8.10. Análisis de resultados en el caso de estudio 391
   8.11. Conclusiones y trabajo futuro 397
9. Mirada básica para el control adaptativo del proceso de maquinado: hacia su eficiencia y calidad 399
   9.1. Comando manual y visual 403
   9.2. Comando automatizado 404
   9.3. Comando automático y adaptativo 404
   9.4. Aproximación al modelo de cálculo de la precisión de maquinado 407
   9.5. Entorno del modelamiento base: hacia la optimización del proceso de maquinado 411
   9.6. Modelamiento experimental geométrico y cinemático del fresado 419
   9.7. Marco base de referencia en la optimización del maquinado 425
   9.8. Diagrama genérico para el control del flujo del proceso de manufactura 430
   Bibliografía 435
   Autores 445
   Índice temático 447