| Revista: | Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000344483 |
| ISSN: | 1665-7381 |
| Autores: | Vela Martínez, Luciano1 Jáuregui Correa, Juan Carlos2 González Brambila, Oscar1 Herrera Ruiz, Gilberto3 Lozano Guzmán, Alejandro3 |
| Instituciones: | 1Centro de Tecnología Avanzada A.C., Aguascalientes. México 2Centro de Tecnología Avanzada A.C., Querétaro. México 3Universidad Autónoma de Querétaro, Facultad de Ingeniería, Querétaro. México |
| Año: | 2010 |
| Periodo: | Mar |
| Volumen: | 3 |
| Número: | 4 |
| Paginación: | 135-142 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | Las vibraciones auto-inducidas limitan la productividad de los procesos de maquinado de productos metálicos. Se trata de un problema de inestabilidad dinámica que restringe la razón de remoción de material; además, afecta la calidad superficial de las piezas y acelera el deterioro de las herramientas de corte y los elementos mecánicos de los husillos. El fenómeno presenta un comportamiento altamente no lineal de tipo caótico, con bifurcaciones subcríticas Hopf y de período duplicado. En esta investigación se presenta un estudio de las vibraciones auto-inducidas en procesos de maquinado usando técnicas de dinámica no lineal, con el objetivo de predecir con mayor precisión las condiciones de estabilidad en términos de las características dinámicas y de operación del sistema. El estudio se basó en un modelo débilmente no lineal con términos cuadráticos y cúbicos para representar comportamientos no lineales de tipo estructural y regenerativos. Se construyó una solución aproximada mediante el método de escalas múltiples y se establecieron condiciones de inestabilidad debido a bifurcaciones subcríticas Hopf. Una contribución importante fue la identificación del efecto de la histéresis en los diagramas de estabilidad convencionales, lo cual puede ser útil para restablecer la estabilidad. El modelo analítico se validó experimentalmente, el comportamiento de histéresis se identificó exitosamente a partir de la medición de la respuesta dinámica del sistema |
| Resumen en inglés | Self-excited vibrations limit the productivity of machining processes in metallic products. These vibrations originate dynamic instability problems that hinder the rate of removal of material, as well as affect the surface quality of the pieces and accelerate the wear of the cutting tools and the mechanical elements of spindles. This phenomenon presents a highly non-linear chaotic behavior characterized by both subcritical Hopf and doubling period bifurcations. This research deals with self-excited vibrations in machining processes using non-linear dynamic techniques with the aim of predicting with more accuracy the stability conditions in terms of dynamic characteristics and operating conditions of the system. This study is based on a weakly non-linear model with square and cubic terms that represent structural and regenerative nonlinearities. An approximate solution was derived using the multiple-scale method; instability conditions were established due to subcritical Hopf bifurcations. A major contribution of this study is the identification of hysteresis in the conventional stability diagrams, which may be useful to reestablish stability. The analytical model was validated experimentally; the nonlinear behavior of hysteresis was successfully identified by measuring the dynamic response of the system |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Productos metálicos, Maquinado, Estabilidad dinámica, Vibraciones auto-inducidas, Histéresis |
| Keyword: | Engineering, Mechanical engineering, Metallic products, Machining, Dynamic stability, Chatter, Hysteresis |
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