Desarrollo de una metodología predictiva de precision y acabado superficial aplicada al mecanizado robotizado

Resumen

El mecanizado mediante robot antropomórfico representa una alternativa viable para producir bienes y servicios de alto valor añadido utilizando medios productivos versátiles y económicos, cuya principal problemática son la desviación y la vibración de la herramienta durante la trayectoria de trabajo, que dependen fundamentalmente de la mecánica del robot, la magnitud de las fuerzas de corte y su dirección de acción predominante. La carencia de reglas que guíen a los usuarios, así como la variabilidad de la calidad de la operación, confieren un mayor grado de incertidumbre sobre el posible resultado del proceso de conformado. La precisión y calidad superficial de la pieza a fabricar queda supeditada a la selección de estrategias y condiciones de corte intuitivas basadas en la experiencia, o al nefasto método de prueba y error. La presente tesis doctoral resuelve la problemática relativa a la precisión del mecanizado robotizado mediante un desarrollo teórico fuertemente orientado a su aplicación en taller. Como alternativa a los sofisticados modelos cinemático y dinámico desarrollados por diversos autores, se establece un analogía entre la mecánica extendida del robot antropomórfico y la dinámica generalizada al espacio cartesiano, definiendo un modelo reducido equivalente del comportamiento de robot referenciado al punto central de la herramienta de corte. Esto favorece de la orientación relativa del vector resultante del fuerza de mecanizado respecto a los ejes principales de rigidez del robot, aprovechando al máximo el potencial de la mecánica del sistema, estimando la deviación y vibración de la herramienta durante la trayectoria de conformado. Para satisfacer la doble motivación con la que se ha planteado esta investigación, aportar novedades científicas al campo de estudio y su necesaria transferencia y aplicación industrial, se han validado reglas y procedimientos que permiten al usuario mejorar la calidad del resultado de las operaciones de conformado, lo que ha posibilitado la elaboración de una "metodología predictiva de precisión y acabado superficial en el mecanizado robotizado".