Vibraciones Durante El Proceso De Mecanizado En Las Maquinas

Las vibraciones que se producen durante el proceso de mecanizado dan lugar a malos acabados superficiales y a una disminución de la vida útil de las herramientas. Debido a esto y en vista de la necesidad creciente de optimizar los procesos, en los últimos años se han realizado distintos estudios con el fin de profundizar en el conocimiento del comportamiento dinámico de las máquinas herramienta, y a su vez, desarrollar distintas técnicas para reducir los efectos de las vibraciones.

Si bien existen una gran cantidad de trabajos relacionados con el control de las vibraciones en máquinas herramienta, son muy pocos los que presentan la utilización de actuadores piezoeléctricos para lograr disminuir el nivel de vibración presente durante el mecanizado de piezas.

Una de las primeras aplicaciones fue en barras de mandrinar. (Matsubara et al., 1989), usan absorbedores piezoeléctricos unidos a la barra de mandrinar y reportan una estabilidad durante el mecanizado entre seis y nueve veces mayor a la tenida sin el absorbedor. Así mismo (Tewani et al., 1993) reportan que la aplicación de su absorbedor dinámico con control adaptativo resulta en un incremento de la región de mecanizado estable comparado con el diagrama de estabilidad obtenido sin control.

También (Bruce y Keith, 1996) probaron la supresión de la vibración y del retemblado (chatter) en operaciones de mecanizado usando absorbedores dinámicos controlados en forma activa. Estos investigadores diseñaron e instalaron un prototipo en una barra de mandrinar. Las pruebas de mecanizado usando su dispositivo revelaron un costo excesivo asociado con la operación del piezoeléctrico, así como la necesidad de un control de múltiples grados de libertad. Basándose en sus resultados, estos investigadores decidieron replantear el trabajo hacia el diseño y prueba de un absorbedor electromagnético controlado activamente, que resultara más económico.

El diseño de un sistema de control de vibraciones para un torno (Hood, 1996), utiliza actuadores del tipo PMN (Plomo Magnesio Niobio) en un utillaje especial que actúa sobre la herramienta, y a pesar de presentar buenos resultados de simulación, no se lleva a la práctica. En este mismo proyecto (Dold, 1996), diseñó la parte activa del sistema del control.

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