Implementación de un dispositivo de bajo costo para medir fuerzas de corte para torno convencional

Abstract

El corte de metal es un proceso complejo por los diferentes factores tanto de maquinaria, herramientas de corte o nuevos tipos de metales, todo esto tiene un impacto, haciendo que las industrias busquen constantemente la eficiencia en el corte de metal. Las fuerzas de corte que se emplean mediante modelos matemáticos, son difíciles de verificar en pruebas reales, para ello los laboratorio o talleres mecánicos con ayuda de nuevas tecnologías e innovación en componentes electrónicos como celdas de carga y microcontroladores de dispositivos de alta precisión que midan las fuerzas corte en metal basados en las necesidades específicas de cada modelo de dispositivo. Razón por la cual, es objetivo de este trabajo diseñar y fabricar un dispositivo que mida y registre la fuerza de corte presente en el torneado. Para lo cual se determinó previo a investigación los diferentes tipos de dispositivos capaces de encontrar fuerzas de corte en procesos de mecanizado, esto llevo hacer análisis de alternativas que permita estimar de manera más objetiva el desarrollo del diseño del dispositivo, para luego con los parámetros deflexión máxima de los sensores, alimentación de dispositivo, amplificador de señales para galgas extensiométricas, realizar los cálculos necesarios tanto para el mecanismo y la electrónica del dispositivo, ya habiendo establecido las dimensiones, material y elementos electrónicos a usar, se llevó a cabo la fabricación del dispositivo. Concluida la fabricación se llevó a cabo un protocolo de pruebas estáticas que nos permite determinar la relación que existe entre el peso aplicado en las diferentes direcciones y las señales obtenidas del dispositivo, estas pruebas determinan ciertos parámetros para la realización de pruebas dinámica que del mismo modo se llevan a cabo bajo un protocolo de pruebas. Las pruebas dinámicas realizadas ya habiendo determinado el tipo de herramienta de corte y el material a mecanizar AISI 304 muestran como resultados la verificación de datos teóricos, del mismo modo una baja eficiencia de toma de datos que se deben a factores como vibraciones, ruido en el dispositivo y herramientas corte no afiladas.