Desarrollo de un modelo de elementos finitos del conjunto herramienta-sujeción, para su caracterización dinámica en el análisis de vibraciones en el proceso de fresado
In this finished grade work, a verification of the results was carried out and an own solution of the dynamic behavior of the clamping tool assembly was proposed by a FEM, mentioning the adequate stability regions to avoid the Chatter in the surface finish in the milling processes and Obtain the res...
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| Autores principales: | , |
|---|---|
| Otros Autores: | |
| Formato: | Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) |
| Lenguaje: | spa |
| Publicado: |
Universidad Antonio Nariño
2021
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/5045 |
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|---|---|
| author | Arango Mantilla, Fausto Alberto Casas Estevez, Felipe |
| author2 | Calero Arellano, Diego |
| author_facet | Calero Arellano, Diego Arango Mantilla, Fausto Alberto Casas Estevez, Felipe |
| author_sort | Arango Mantilla, Fausto Alberto |
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| description | In this finished grade work, a verification of the results was carried out and an own
solution of the dynamic behavior of the clamping tool assembly was proposed by a FEM,
mentioning the adequate stability regions to avoid the Chatter in the surface finish in the
milling processes and Obtain the respective analysis of external forces by means of a
simulation in ANSYS, for a face milling process.
In this study, the modal behavior is verified to determine the relationship of the dynamic
movement in the tool, acting as a tensile stress. Additionally, the harmonium analysis was
carried out in natural frequencies for different types of contacts, to determine the regions
where resonance and anti-resonance occurs in the system. Taking into account that the
type of contact of the tool and tool holder interacts as a friction, spring and rigid contact as
a function of a force.
Applying external forces on the edges of the tool gives results on the deformation in the
face of the tool and the directional deformation in the component (x, y), giving a solution to
the Chatter stop that occurs at certain frequencies of oscillation producing resonance when
the tool generates cut in the piece of work and analyzing the most stable regions. Where
steel is the most significant material for its mechanical properties producing a greater
displacement.
Keywords: C |
| format | Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) |
| id | repositorio.uan.edu.co-123456789-5045 |
| institution | Repositorio Digital UAN |
| language | spa |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Universidad Antonio Nariño |
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| spelling | repositorio.uan.edu.co-123456789-50452024-10-09T22:36:31Z Desarrollo de un modelo de elementos finitos del conjunto herramienta-sujeción, para su caracterización dinámica en el análisis de vibraciones en el proceso de fresado Arango Mantilla, Fausto Alberto Casas Estevez, Felipe Calero Arellano, Diego Chatter Vibraciones MEF (Modelo de Elementos Finitos) Fresado Porta-herramienta Modelo Chatter Vibrations FEM (Finite Element Model) Milling Tool holder Model In this finished grade work, a verification of the results was carried out and an own solution of the dynamic behavior of the clamping tool assembly was proposed by a FEM, mentioning the adequate stability regions to avoid the Chatter in the surface finish in the milling processes and Obtain the respective analysis of external forces by means of a simulation in ANSYS, for a face milling process. In this study, the modal behavior is verified to determine the relationship of the dynamic movement in the tool, acting as a tensile stress. Additionally, the harmonium analysis was carried out in natural frequencies for different types of contacts, to determine the regions where resonance and anti-resonance occurs in the system. Taking into account that the type of contact of the tool and tool holder interacts as a friction, spring and rigid contact as a function of a force. Applying external forces on the edges of the tool gives results on the deformation in the face of the tool and the directional deformation in the component (x, y), giving a solution to the Chatter stop that occurs at certain frequencies of oscillation producing resonance when the tool generates cut in the piece of work and analyzing the most stable regions. Where steel is the most significant material for its mechanical properties producing a greater displacement. Keywords: C En este trabajo de grado terminado, se realizó una verificación de resultados y se planteó una solución propia del comportamiento dinámico del conjunto herramienta sujeción por un MEF, mencionando las regiones de estabilidad adecuadas para evitar el Chatter en el acabado superficial en los procesos de fresado y obtener el respectivo análisis de las fuerzas externas por medio de una simulación en ANSYS, para un proceso de fresado frontal. En este estudio, se verifica el comportamiento modal para determinar la relación del movimiento dinámico en la herramienta, actuando como un esfuerzo de tensión. Adicional se realizó el análisis armonio en frecuencias naturales para diferentes tipos de contactos, para determinar las regiones donde se produce resonancia y anti-resonancia en el sistema. Teniendo en cuenta que el tipo de contacto de la herramienta y portaherramientas interactúa como un contacto de fricción, resorte y rígido en función de una fuerza. Aplicar las fuerzas externas sobre los filos de la herramienta se obtienen resultados sobre la deformación en la cara de la herramienta y la deformación direccional en la componente (x, y), dando una solución a la detención de Chatter que se produce a ciertas frecuencias de oscilación produciendo resonancia cuando la herramienta genera corte en la pieza de trabajo y analizando las regiones más estables. Donde el acero al carbón es el material más significativo por sus propiedades mecánicas produciendo un mayor desplazamiento Ingeniero(a) Mecánico(a) Pregrado Presencial 2021-10-14T21:08:17Z 2021-10-14T21:08:17Z 2021-06-04 Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/5045 M. Delmar, “Trabajos con la Fresadora,” pp. 1–287, 1962. S. Kalpakjian, “Manufactura, ingeniería y tecnología,” 2002. F. G, Fernández, “Sistemas de monitorización de vibraciones autoexitadas(CHATTER)en procesos de mecanizado,” 1994. R. F. Fuente Morales, “SUPRESIÓN DE INESTABILIDADES DINÁMICAS (CHATTER) EN MAQUINADOS DE ALTA VELOCIDAD MEDIANTE LA MODULACIÓN DE LA VELOCIDAD DE LA HERRAMIENTA DE CORTE.,” 2017. A. Iglesias, J. Munoa, and J. Ciurana, “Optimisation of Face Milling Operations with Structural Chatter Using a Stability Model Based Process Planning Methodology. International Journal of Advanced Manufacturing Technology,” 2014 M. Garzón, “¿Cómo alcanzar excelentes acabados superficiales durante el mecanizado?,” 2018. J. Munoa et al., “Chatter suppression techniques in metal cutting,” pp. 1–24, 2016. N. D. Sims, P. V. Bayly, and K. A. Young, “Piezoelectric sensors and actuators for milling tool stability lobes,” J. Sound Vib., pp. 1–20, Mar. 2005. A. Preumont, “Vibration Control of Active Structures, Springer,” 2011. J. Munoa, Estrategia de regulación automática de la velocidad de giro para la obtención de un corte estable en fresado a alta velocidad. 2008. P. Bayly, J. Halley, B. Mann, and M. Davies, “Stability of Interrupted Cutting by Temporal Finite Element Analysis. Journal of Manufacturing Science & Engineering,” 2003. instname:Universidad Antonio Nariño reponame:Repositorio Institucional UAN repourl:https://repositorio.uan.edu.co/ spa Acceso abierto Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 application/pdf application/pdf application/pdf application/pdf Universidad Antonio Nariño Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica Bogotá - Sur |
| spellingShingle | Chatter Vibraciones MEF (Modelo de Elementos Finitos) Fresado Porta-herramienta Modelo Chatter Vibrations FEM (Finite Element Model) Milling Tool holder Model Arango Mantilla, Fausto Alberto Casas Estevez, Felipe Desarrollo de un modelo de elementos finitos del conjunto herramienta-sujeción, para su caracterización dinámica en el análisis de vibraciones en el proceso de fresado |
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| topic | Chatter Vibraciones MEF (Modelo de Elementos Finitos) Fresado Porta-herramienta Modelo Chatter Vibrations FEM (Finite Element Model) Milling Tool holder Model |
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