/ PROCESOS 2.1 Frecuencia Óptima Figura 4. Porta- herramientas vibratorio de Tecnalia. El valor de la frecuencia de vibración tiene una influencia directa en el espesor máximo de viruta y la longitud de la viruta generada, y por tanto en la utilidad de la estrategia asistida. par gen Para un caso dado de diámetro de broca, velocidad de corte, a generar la vibración) y Mitis Engineering9 (vibración erada mediante resonancia mecánica del sistema), los cuales permiten utilizar brocas de diámetros hasta aproxi- madamente 12-14 mm. Como fruto a la labor de investiga- ción en este ámbito, Tecnalia ha desarrollado también una avance por vuelta y amplitud de vibración, el espesor máximo y mínimo de viruta sin deformar varía con la frecuencia tal y como se muestra en la figura 6. alternativa propia (ver figura 4). Las tres soluciones mencionadas no permiten taladrar agujeros de tamaño medio/grande, principalmente por falta de capacidad de vibración por encima de cierto valor de fuerza de avance. En la actualidad no existen soluciones comerciales para llevar a cabo el taladrado asistido con brocas de tamaño medio-grande. El taladrado asistido presenta ciertas peculiaridades con respecto del taladrado convencional debido al movimiento oscilante relativo entre la herramienta y la pieza (ver figura 5). Este movimiento es la suma del movimiento lineal de avance más el de vibración (forma sinusoidal, triangular, ... ), y produce variaciones en el espesor de viruta no defor- mado. Éste varía entre un máximo y mínimo (hasta cero) dependiendo de la frecuencia y amplitud de vibración utili- zada, es decir, el espesor de viruta no se mantiene cons- tante, como ocurre en una operación convencional de taladrado. Figura 6. Espesor de viruta máximo y mínimo en función de la frecuencia de vibración para un taladrado de diámetro 15 mm, a 200 m/min, 0,15 mm/rev y amplitud de vibración 0,25 mm. Esta curva se ha obtenido a través de un programa de cálculo en el que se han introducido las ecuaciones que rigen el movimiento de los filos (Tabla 1) y discriminado los puntos de espesor máximo y mínimo cortado por el filo durante su movimiento. Interrumpido Interrumpido 2. Taladrado asistido: Frecuencia y amplitud óptima No Interrumpido Tabla 1. Ecuaciones que rigen el movimiento del filo en taladrado asistido. Donde A y f son la amplitud y frecuencia respectivamente, Vr es la velocidad relativa entre la broca y la pieza, Vl la velo- cidad lineal constante de avance y Z la posición del filo. De la figura se extrae que cuando la frecuencia de vibración es cercana o coincide con la frecuencia de giro de la herra- mienta o sus múltiplos (en este caso 4244 rpm ó 70,74 rev/s), el espesor de viruta máximo y el mínimo coinciden con el avance por vuelta del ciclo convencional (0,15 mm), es decir, no se produce la interrupción en el corte al produ- cirse una resonancia entre la frecuencia de giro y la asistida, independientemente de la amplitud de vibración. A bajas frecuencias, entre 0 y 7 Hz, no llega a producirse la interrup- ción del corte, aunque el espesor de viruta varía entre un máximo y un mínimo. 38 / Figura 5. Comparación entre trayectoria de la herramienta en un proceso de taladrado convencional y asistido. Trayectoria asistida Trayectoria convencional Tiempo Coordenadas en dirección avance