Simulación numérica de un torneado mediante elementos finitos.

Abstract

Las fuerzas de corte y el tiempo en un proceso de arranque de material son clave para su optimización. El tiempo puede medirse con un cronómetro pero las fuerzas de corte no pueden obtenerse de una forma tan sencilla. Este trabajo estudia la aplicación del método de los elementos finitos para estimar las fuerzas de corte en un proceso de torneado. Se han realizado ocho ensayos virtuales y reales con diferentes condiciones de corte sobre un tocho de aluminio (AA 6063) con una herramienta monofilo de acero rápido (HSS M2). En los ensayos reales se han medido las fuerzas por medio de una plataforma dinamométrica. Posteriormente se ha comparado la estimación numérica con los datos de fuerzas del análisis teórico y las fuerzas medidas experimentalmente.

Cutting forces and time in a material removal process are key to its optimization. The time can be measured with a stopwatch but the cutting forces cannot be obtained in such a simple way. This work studies the application of the finite element method to estimate the cutting forces in a turning process. Eight virtual and real tests have been carried out with different cutting conditions on an aluminum billet (AA 6063) with a monofilament high speed steel tool (HSS M2). In the real tests, the forces were measured by means of a dynamometric platform. Subsequently, the numerical estimation was compared with the force data from the theoretical analysis and the experimentally measured forces.