Desarrollo de nuevos modelos, técnicas y aplicaciones para el aumento de la precisión y productividad en el rectificado sin centros a través de la supresión de inestabilidades dinámicas y la óptima configuración del ciclo de rectificado en sus dos formas de operaciónplongée y pasante

Resumen

El rectificado sin centros es un proceso de fabricaciónen en el que, debido a su especial configuración de trabajo, es posible lograr acabados de gran precisión con altos ratios de productividad. Sin embargo, esa especial configuración es también la principal fuente de inestabilidades de origen geométrico, dinámico y arrastre. A estas inestabilidades características que aparecen frecuentemente y son dificiles de controlar hay que añadir las limitaciones inherentes al mecanizado de arranque abrasivo: dañado térmico e integridad superficial, tolerancias dimensionales, geométricas y de acabado superficial. Todas ellas hacen del rectificado sin centros una tecnología compleja de dominar. A pesar de ello, la puesta de los procesos continúa realizándose únicamente a través de la experiencia de los preparadores de máquina y mediante métodos de prueba y error, sin la aplicación práctica de un conocimiento científico riguroso del comportamiento del proceso. Basándose en el desarrollo de modelos de simulación y su contrastación experimental, esta Tesis profundiza por un lado en el conocimiento de las inestabilidades de origen dinámico, fenómeno especialmente acusado en el rectificado sin centros debido al empleo de muelas de gran anchura. Los resultados obetenidos han permitido determinar de forma precisa cuáles son las configuraciones de trabajo libres de chatter en cada y contrastar la capacidad de aplicación de la técnica de velocidad de giro de pieza variable con el fin de eliminarlo. Por otro lado, la actividad de desarrollo de modelos de simulación y su contrastación experimental se ha llevado a cabo en torno al resto de inestabilidades características y limitaciones inherentes al mecanismo de arrranque abrasivo, completándose con el trabajo realizado en otras dos Tesis paralelas llevadas a cabo en torno a las inestabilidades de origen geométrico, arrastre y dañado térmico. Los modelos desarrollados y el conocimiento adquirido han permitido realizar un análisis de la influencia y acoplamiento de las variables que gobiernan el proceso, tanto para las formas de trabajo en plongée y pasante como para piezas mono-diámetro y multi-diámetro. Ello a su vez ha hecho posible el desarrollo de algoritmos de optimización para la configuración de ciclos y la selección de variables óptimas de trabajo, al mismo tiempo que se impone el cumplimiento de los requisitos de integridad y acabado superficial, tolerancias dimensionales, geométricas y de productividad requeridas. El trabajo ha dado lugar al desarrollo de dos versiones sucesivas de una herramienta para la puesta a punto y optimización del proceso de rectificado sin centros. La primera de ellas implementada en máquina y una posterior y más completa implementada en soporte WEB, las dos con el nombre de SUA: Estarta Set-up Assistant. Con el fin de exponer el trabajo realizado de la forma más clara y comprensible posibles, así como de argumentar la coherencia y orden de la Tesis, a continuación se hace referencia nueve artículos que de forma cronológica representan el trabajo de investigación llevado a cabo a lo largo de esta Tesis en torno a la estabilidad y optimización del proceso de rectificado sin centros. En cada uno de los artículos se exponen y argumentan las aportaciones originales de las citadas dos Tesis previas y de esta tercera. Las contribuciones correspondientes a la presente Tesis se encuentran distribuidas fundamentalmente entre los artículos 3 a 9. En cualquier caso son los tres últimos artículos de la lista los que deben constar como compendio y sustituto de la memoria de Tesis tradicional por ser los únicos que cumplen con los requisitos establecidos para ello.