Optimización de los procesos de fresado a alta velocidad en base a la incorporación de funciones objetivo

Zusammenfassung

El objetivo de esta tesis es Optimizar los procesos de mecanizado a alta velocidad. Mediante la maximización de la productividad, minimizando el desgaste o fallo de la herramienta y manteniendo la calidad superficial y dimensional. El trabajo de esta tesis es parte de un sistema de control jerárquico multinivel con tres niveles básicos: nivel máquina, nivel proceso y nivel supervisor, y además, un sistema de monitorización inteligente del mecanizado. Avanzando hacia el concepto de "mecanizado inteligente". Se realizó la instrumentación (sensorización) de la máquina con adquisición de los datos del control numérico (señales internas), la vibración en aceleración en triaxial en dos posiciones distintas de la máquina, dos sensores de emisión acústica y temporalmente una plataforma dinamométrica. Igualmente se realizaron varios programas de adquisición, análisis y control de la maquina. Se analizaron las señales del proceso de mecanizado en los dominios del tiempo y de la frecuencia estudiando el grado de desgaste de la herramienta de corte y se propusieron las técnicas de Inteligencia Artificial (IA) para resolver el proceso de detección. Elaboramos algoritmos para el control de las fuerzas de corte en el mecanizado a alta velocidad con el objetivo de mantener constantes las fuerzas de corte, sujetas a restricciones. Para realizar el control MIMO (entrada múltiple- salida múltiple) usamos técnicas de IA mas concretamente la lógica borrosa introduciendo técnicas adaptativas. Por último, estudiamos en profundidad las vibraciones autoexcitadas en el mecanizado (retemblado o chatter) que produce un acabado deficiente y reduce la vida útil de la herramienta. Realizamos el estudio teórico del problema, la generación de modelos de estabilidad frente al retemblado, y, la identificación de un método teórico-experimental para la creación de los mapas de estabilidad frente al retemblado (lóbulos de estabilidad). Igualmente se desarrollaron métodos de detección y supresión automática del chatter, siendo sumamente importante debido a su carácter regenerativo, detectar y suprimir el chatter incipiente pues cuanto antes se detecte, menor esfuerzo es necesario invertir para su supresión.Cada unos de los trabajos realizados ha buscado la optimización del proceso de mecanizado y su economía.