Resumen

En este trabajo se examina la influencia de los parámetros de corte en la rugosidad superficial de la pieza de acero. Los experimentos se han llevado a cabo de acuerdo con un diseño de experimentos (DOE). La ecuación de la rugosidad superficial, en función de los parámetros de corte, se ha obtenido mediante un análisis de regresión. Para obtener el valor mínimo de rugosidad superficial, se ha realizado la optimización de la ecuación mediante derivadas parciales y resolución de sistema de ecuaciones. El método Taguchi, con matrices ortogonales y relación señal/ruido, se ha utilizado para analizar el impacto de varios parámetros de corte en la rugosidad superficial y para encontrar los niveles óptimos de los parámetros de corte. La comparación de los resultados obtenidos mediante el método de superficie de respuesta y el método Taguchi.

INTRODUCCIÓN

La rugosidad superficial es la característica de la superficie que describe la calidad superficial, con respecto al mecanizado. La precisión del mecanizado se realiza mediante operaciones de corte seleccionadas, que tienen una capacidad limitada para alcanzar la rugosidad superficial requerida. Siguiendo las solicitudes de producción modernas y el análisis tecnológico-económico de las operaciones de mecanizado, durante el proceso de diseño, es necesario determinar los parámetros de corte óptimos para conseguir unos gastos mínimos o un tiempo de producción mínimo. En sus investigaciones, los investigadores han aplicado muchos métodos estadísticos para la predicción de los parámetros óptimos de corte [1-4].

El objeto de este estudio es analizar la dependencia de la rugosidad superficial con tres parámetros de corte en el fresado frontal (velocidad de corte v_c, avance f_z y profundidad de corte a_p). En este trabajo se ha utilizado el método de superficie de respuesta (RSM) basado en el diseño compuesto central rotatorio (RCCD) junto con un análisis de varianza (ANOVA) y un análisis de regresión (RA). Para obtener el valor mínimo de rugosidad superficial, se ha optimizado la ecuación de rugosidad superficial hallando las derivadas parciales y resolviendo el sistema de ecuaciones. Se ha realizado una comparación de los resultados obtenidos mediante el método Taguchi con el modelo de regresión. El método Taguchi, basado en matrices ortogonales, se ha utilizado también para determinar la influencia de determinados parámetros de corte.

CONDICIONES DEL EXPERIMENTO

Los experimentos de fresado frontal se llevaron a cabo en el centro de mecanizado vertical VC560, producido por Spinner, utilizando una fresa frontal Helido S845 F45SX D063-05-22-R16 e insertos con ocho filos de corte helicoidales derechos, S845 SXMU 1606ADTR-MM.

• Materias:Parametrización de sistemas Fresado Diseño experimental Acero
• Subjects:System parameterization Milling Experimental design Steel
• Palabras claves:Fresado frontal; Rugosidad superficial; Diseño de experimentos; Análisis de regresión; Método Taguchi
• Keywords:Face milling; Surface roughness; Design of experiments; Regression analysis; Taguchi method