Investigación sobre el modelado de la fuerza de corte y el rendimiento de mecanizado de molinos de extremo discretos

Área de la Ciencia:

• Ingeniería mecánica
• Tecnología de fabricación
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La predicción de la fuerza de corte en los molinos de extremo discreto es un desafío debido a la formación compleja.
• Los modelos existentes a menudo carecen de precisión para estas herramientas.
• La optimización de los procesos de mecanizado requiere un modelado preciso de la fuerza.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un modelo de fuerza de corte de alta precisión para molinos de extremo discretos.
• Para mejorar la precisión de la predicción de la fuerza de corte.
• Proporcionar una base teórica para optimizar el diseño de herramientas de corte y los procesos de mecanizado.

Principales métodos:

• Se desarrolló una función de ranura de chip eficaz para caracterizar el compromiso de vanguardia.
• Se aplicó la teoría del grosor instantáneo del chip sin cortar.
• Se formuló un nuevo modelo de fuerza de corte para herramientas de borde discreto.
• Se realizó una validación experimental y se comparó con herramientas de borde continuo.

Principales resultados:

• El modelo propuesto alcanzó un error medio de predicción del 4,82%, con un error máximo inferior al 10%.
• Los molinos de punta discretos redujeron las fuerzas de corte (Fx en 7,2%, Fy en 3,2%) y suprimieron las vibraciones (13,5% y 21,9%).
• La rugosidad de la superficie se redujo a aproximadamente una sexta parte en comparación con las herramientas convencionales.

Conclusiones:

• Los molinos de extremo discretos ofrecen ventajas significativas en la estabilidad del mecanizado, el control de la fuerza de corte y la calidad de la superficie.
• El modelo de fuerza de corte desarrollado es preciso y prácticamente aplicable.
• Esta investigación proporciona una base para el diseño de herramientas de corte de alto rendimiento y la optimización del proceso.