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PROYECTOS

Modelo de colaboración propio para la Gestión Integral de la Innovación Tecnológica.

POPJIM

Componentes Plug-and-Produce para control adaptativo

POPJIM

Las estructuras aeronáuticas presentan formas complejas y paredes de baja flexibilidad que, junto a la baja maquinabilidad de algunas aleaciones como el titanio, dificultan en gran medida el proceso de mecanizado. Esto es un factor crítico, debido al alto valor añadido que presentan habitualmente este tipo de piezas. En los procesos de fresado, las vibraciones generadas por el chatter plantean un grave problema que obstaculiza el proceso de corte y pone en peligro la calidad de la superficie de la pieza, limitando la vida tanto de la herramienta como de los componentes mecánicos de la máquina. Este efecto auto-excitado se origina por la regeneración del espesor de viruta que surge entre dos pasadas de filo consecutivas de la herramienta. Con el fin de obtener mayores niveles de productividad, se han desarrollado métodos para la predicción de la estabilidad y diferentes estrategias para solucionar los problemas de chatter. Un enfoque consiste en modificar las condiciones de corte del proceso. Utilizando los diagramas de estabilidad como referencia, se pueden definir la velocidad de giro óptima de la herramienta que permita aumentar la capacidad de corte. Otras técnicas que actúan sobre las condiciones del proceso son la variación continua de la velocidad de corte, la variación del ángulo de la hélice de la herramienta o el paso no uniforme de la herramienta.

 

EL RETO

En este proyecto se ha dado un enfoque diferente al modo de eliminar la inestabilidad debida al chatter. En lugar de modificar el proceso de corte, se han desarrollado sistemas para modificar las características dinámicas de la estructura para lograr la máxima estabilidad. Para ello, se han construido uniones mecatrónicas activas (JIMs) o módulos de intercara adicional (AIMs) en puntos estratégicos de la estructura de la máquina o del utillaje. Los JIMs y los AIMs son elementos adicionales integrados en máquina que permiten el control activo de la dinámica de la misma.

EL RESULTADO

Mejora de la productividad y calidad de procesos
El resultado principal de este proyecto ha sido desarrollar una nueva generación de componentes autosintonizables según el proceso de mecanizado y fácilmente integrables en máquinas, utillajes o portaherramientas para mejorar la productividad y la calidad de los procesos de la cadena de producción. En concreto, se ha desarrollado un torno con dos uniones mecatrónicas activas (JIMs), un portaherramientas con un JIM integrado, un utillaje para aleaciones ligeras con un JIM y un utillaje para maquinaria de gran tamaño con dos módulos de intercara adicional (AIMs) integrados.

Fácil instalación y operaciones más complejas
Los componentes "plug-and-produce" desarrollados integran sensores, actuadores avanzados, software de fácil uso y en varias de las aplicaciones materiales inteligentes. La fácil instalación en máquina herramienta, permite aumentar la funcionalidad y productividad de las mismas, capacitándolas para abordar operaciones más complejas y reduciendo al mismo tiempo el riesgo de defectos y/o accidentes.

PARTNERS

El proyecto cuenta con la participación de 10 entidades y empresas

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