Publicación: Surface Roughness Model Based on Force Sensors for the Prediction of the Tool Wear
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Fecha
2014-04-04
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MDPI
Resumen
In this study, a methodology has been developed with the objective of evaluating the surface roughness obtained during turning processes by measuring the signals detected by a force sensor under the same cutting conditions. In this way, the surface quality achieved along the process is correlated to several parameters of the cutting forces (thrust forces, feed forces and cutting forces), so the effect that the tool wear causes on the surface roughness is evaluated. In a first step, the best cutting conditions (cutting parameters and radius of tool) for a certain quality surface requirement were found for pieces of UNS A97075. Next, with this selection a model of surface roughness based on the cutting forces was developed for different states of wear that simulate the behaviour of the tool throughout its life. The validation of this model reveals that it was effective for approximately 70% of the surface roughness values obtained.
En este estudio se ha desarrollado una metodología con el objetivo de evaluar la rugosidad superficial obtenida durante procesos de torneado mediante la medición de las señales detectadas por un sensor de fuerza bajo las mismas condiciones de corte. De esta forma, se correlaciona la calidad superficial conseguida a lo largo del proceso con varios parámetros de las fuerzas de corte (fuerzas de empuje, fuerzas de avance y fuerzas de corte), de forma que se evalúa el efecto que el desgaste de la herramienta provoca sobre la rugosidad superficial. En un primer paso, se encontraron las mejores condiciones de corte (parámetros de corte y radio de herramienta) para un determinado requerimiento de calidad superficial para piezas de UNS A97075. A continuación, con esta selección se desarrolló un modelo de rugosidad superficial basado en las fuerzas de corte para diferentes estados de desgaste que simulan el comportamiento de la herramienta a lo largo de su vida. La validación de este modelo revela que fue efectivo para aproximadamente el 70% de los valores de rugosidad superficial obtenidos.
En este estudio se ha desarrollado una metodología con el objetivo de evaluar la rugosidad superficial obtenida durante procesos de torneado mediante la medición de las señales detectadas por un sensor de fuerza bajo las mismas condiciones de corte. De esta forma, se correlaciona la calidad superficial conseguida a lo largo del proceso con varios parámetros de las fuerzas de corte (fuerzas de empuje, fuerzas de avance y fuerzas de corte), de forma que se evalúa el efecto que el desgaste de la herramienta provoca sobre la rugosidad superficial. En un primer paso, se encontraron las mejores condiciones de corte (parámetros de corte y radio de herramienta) para un determinado requerimiento de calidad superficial para piezas de UNS A97075. A continuación, con esta selección se desarrolló un modelo de rugosidad superficial basado en las fuerzas de corte para diferentes estados de desgaste que simulan el comportamiento de la herramienta a lo largo de su vida. La validación de este modelo revela que fue efectivo para aproximadamente el 70% de los valores de rugosidad superficial obtenidos.
Descripción
The registered version of this article, first published in “Sensors , 14 (4), 6393-6408.", is available online at the publisher's website: MDPI, https://doi.org/10.3390/s140406393
Categorías UNESCO
Palabras clave
dry turning, aluminum alloys, force sensor, surface roughness models, tool wear, design of experiments, ANOVA, regression, torneado en seco, aleaciones de aluminio, sensor de fuerza, modelos de rugosidad superficial, desgaste de herramientas, diseño de experimentos, ANOVA, regresión
Citación
De Agustina, B., Rubio, EM, & Sebastián, M. (2014). Modelo de rugosidad superficial basado en sensores de fuerza para la predicción del desgaste de herramientas. Sensors , 14 (4), 6393-6408. https://doi.org/10.3390/s140406393
Centro
Facultades y escuelas::E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Ingeniería de Construcción y Fabricación