Título
Selección de parámetros de corte en el fresado trocoidal y frontal en el mecanizado de cavidades prismáticas de prototipos mediante la Metodología de Taguchi
Autor
JORGE SAUL GALLEGOS MOLINA
Colaborador
Ignacio Torres Contreras (Asesor de tesis)
VICTOR SAMUEL VILCHIS BRAVO (Revisor)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
En el presente trabajo se utiliza la metodología de Taguchi para optimizar la razón de remoción de material y la rugosidad final en la manufactura de cavidades o ranuras prismáticas de prototipos en aleación de aluminio 7075-T6, los cuales corresponden a un esquema de producción intermitente, caracterizado por una baja demanda y una alta variedad de productos, donde es esencial una operación de bajos costos y alta calidad del producto. La fabricación de las cavidades se divide en dos etapas secuenciales: mecanizado de desbaste mediante el fresado trocoidal y mecanizado de acabado con el fresado frontal. Ambas etapas se analizan en forma independiente. En desbaste se establecen como salidas a optimizar la razón de remoción de material y la rugosidad superficial de desbaste en las paredes de las cavidades. Se revisan las variables del proceso (tipo de cortador, material, parámetros de corte, etc.), y se eligen como factores de control, a los parámetros de corte de velocidad angular, avance lineal, paso trocoidal y radio mínimo de la trocoide, con 2 niveles de valores para cada uno, y se establece un diseño experimental de Taguchi en desbaste. En acabado se establece como salida a optimizar la rugosidad superficial final en las paredes de las cavidades. Se revisan las variables del proceso, y se eligen como factores de control, los parámetros de corte de velocidad angular, avance lineal y profundidad de corte y se escogen también 2 factores de ruido (presión de aire y rugosidad de desbaste). Se definen para cada factor 2 niveles de valores y se establece un diseño experimental de Taguchi en acabado. Con estos diseños experimentales de Taguchi, se mecanizan cavidades en lotes de prueba en el fresado de desbaste y acabado. Los resultados obtenidos se analizan con la metodología de Taguchi, análisis relacional de Grey, análisis de varianza y regresión lineal, para elegir la mejor combinación de parámetros de corte que optimicen las salidas de interés en el desbaste y acabado, y por lo tanto, optimizan el tiempo de fabricación y la rugosidad final en las cavidades.
In the present work the Taguchi methodology is used to optimize the material removal ratio and final surface roughness in the machining of prismatic cavities or grooves from prototypes made of aluminum alloy 7075-T6, which correspond an intermittent production scheme, characterized by low demand and high variety of products, where a low cost and high product quality is highly essential. The machining of cavities is divided in 2 sequential steps: roughing with trochoidal milling and finishing with face milling. Both steps are analyzed independently. In rough machining, the material removal ratio and roughing surface roughness on the walls of the cavities are established as outputs to optimize. The process variables are reviewed (type of milling tool, material, cutting parameters, etc.), and the cutting parameters of angular speed, feed rate, trochoidal pitch and minimum trochoid radius are chosen as control factors with 2 levels of values for each one, and therefore, a Taguchi experimental design is established in roughing operation. In finish machining, the final surface roughness on the walls of the cavities is selected as the output to optimize. The process variables are reviewed, and the cutting parameters of angular speed, feed rate and depth of cut are chosen as control factors, as well as 2 noise factors are selected (air pressure and roughing surface roughness). For each factor, 2 levels of values are defined and therefore, an experimental Taguchi design is established in finishing operation. With these Taguchi’s experimental designs, cavities are machined in trial batches, for rough and finish milling, the obtained results were analyzed with the Taguchi methodology, Gray relational analysis, analysis of variance and linear regression, to select the best combinations of cutting parameters that optimize the outputs of interest for roughing and finishing operations, and therefore optimizing the machining time and final surface roughness.
Editor
CIATEQ, A.C.
Fecha de publicación
2021
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Público en general
Repositorio Orígen
CIATEQ Digital
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