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El centro tecnológico ha presentado un sistema avanzado para el control y eliminación de vibraciones de chatter que aumenta la productividad y la eficiencia
La industria manufacturera se encuentra en una coyuntura internacional caracterizada por la fuerte competencia que le obliga a mantener altas tasas de productividad y a incrementar la rentabilidad de los procesos de mecanizado de elementos complejos. Sin embargo, la productividad y la eficiencia de estos procesos se ve a menudo amenazada por vibraciones de chatter que limitan la capacidad de corte, condicionan el óptimo acabado de la superficie y reducen la vida útil de la herramienta.
El Congreso UTIS de Turquía es un foro especializado en el que se exponen los últimos avances y desarrollos en máquina herramienta y se discute sobre temáticas como modelizado de operaciones de mecanizado, análisis de estabilidad de procesos, tecnologías de herramientas de corte y optimización de procesos, entre otros. Este evento es también un espacio internacional de networking que fomenta las sinergias entre asistentes, la colaboración en materia de I+D y la puesta en marcha de proyectos innovadores.
El Grupo de Dinámica y Control del centro tecnológico IDEKO acumula una larga experiencia en la búsqueda de soluciones para la eliminación de la vibración autoexcitada en el ámbito del mecanizado industrial. Expertos del centro tecnológico han compartido el resultado de sus últimas investigaciones sobre esta materia en el 10º Congreso Internacional UTIS sobre Mecanizado celebrado en la ciudad turca de Antalya entre los días 7 y 9 de noviembre, un foro especializado que ha reunido a fabricantes de máquinas herramienta, herramentistas, expertos en procesos de mecanizado y representantes de diferentes centros tecnológicos y universidades.
IDEKO ha participado en este evento especializado con tres presentaciones, entre ellas la desarrollada por el miembro de su Grupo de Investigación Dinámica y Control Alex Iglesias, bajo el título “Smart chatter control and suppression system for efficient machining”. En ella, el experto de IDEKO ha presentado un sistema avanzado para la detección y eliminación de chatter en el mecanizado, desarrollado dentro del proyecto Ti-Machina. Esta iniciativa bilateral integrada por España y Turquía tiene como objetivo desarrollar una nueva máquina multitask especialmente customizada para el mecanizado de piezas de titanio dirigidas al sector aeronáutico. Este proyecto, que arrancó el pasado mes de febrero, tiene previsto concluir sus trabajos en mayo de 2021.
El trabajo parte de la necesidad de controlar la vibración de chatter en el mecanizado de piezas como condición indispensable para poder asegurar un óptimo acabado de la superficie y para contribuir a preservar la vida útil de la herramienta, incrementando la productividad y la eficiencia del proceso.
Para ello, la investigación desarrollada por IDEKO contempla el desarrollo e integración en máquina de un sistema inteligente de supresión de este tipo de vibración autoexcitada que incorpora varias técnicas. Una de las técnicas utilizadas para optimizar este tipo de procesos consiste en ajustar la velocidad del husillo para buscar una velocidad más estable. Tal y como ha explicado Alex Iglesias, “para conseguirlo se mide la vibración autoexcitada que surge y se ajusta la velocidad del husillo a la velocidad óptima más cercana con el objeto de maximizar la profundidad de corte”.
Cuando el mecanizado está limitado por modos de vibración estructurales, la supresión de vibraciones se lleva a cabo mediante amortiguación activa de la estructura. A pesar de que se trata de una solución compleja y costosa, la progresiva integración de sensores y actuadores en máquina convierte esta solución en una de las más factibles en la actualidad.
El sistema ideado por IDEKO, tal y como ha explicado Alex Iglesias, “combina la amortiguación activa, el ajuste de la velocidad del husillo y la variación continua de su velocidad a través de un algoritmo inteligente que detecta la vibración no deseada y la elimina a través de la técnica más adecuada”.
El sistema, que ya ha sido validado experimentalmente, ha mostrado resultados altamente positivos en operaciones de fresado, torneado y taladrado, con incrementos de productividad de hasta un 500%.
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