Estudio de las señales de emisión acústica generadas en el corte de metales. Aplicación a procesos de taladrado

Abstract

En este trabajo se buscaron parámetros predictivos que permitan indicar a tiempo real el estado de las herramientas de corte durante el maquinado de piezas metálicas. El método de medición elegido está basado en la emisión de ondas elásticas generadas durante el proceso de corte, a través del método de Emisión Acústica (EA). El trabajo consistió en tres etapas, un estudio preliminar de la EA en ensayos de torneado que permitió un acercamiento al tema y luego, las etapas segunda y tercera de ensayos de taladrado. La tercera etapa fue la más robusta, construyéndose un número grande de probetas que fueron taladradas con mechas con distintas condiciones que representaban casos de filos en buen estado y dañados. Durante el corte se registraron parámetros característicos y formas de onda de la EA, así como el torque. También se hizo un seguimiento del avance del estado de los filos mediante microscopia electrónica de barrido. A partir de estos experimentos se obtuvieron resultados alentadores respecto al uso de un parámetro definido en este trabajo, denominado “Potencia Media” (PM) de la EA. Para las distintas condiciones de las mechas se estudió la relación entre la PM de la EA y el torque. De esta forma, se encontró que ambos parámetros están relacionados linealmente entre sí. Además, se analizó la evolución de la variancia móvil de la PM de la EA en función de su media móvil, dando interesantes resultados para la determinación del estado de la herramienta. Mediante el análisis de las formas de onda de EA se seleccionaron aquellas procedentes de procesos de fricción y deformación plástica y se les calculó la potencia espectral, separándola en bandas de frecuencia, que permitieron discriminar los distintos grados de desgaste. También se calculó la potencia media relacionada con la rotura de viruta. Los resultados de este trabajo fueron muy alentadores y los parámetros encontrados mostraron un alto potencial de aplicabilidad.

Tesis para optar al título de Doctor en Ciencia y Tecnología, Mención Materiales.