Procesos de mecanizado de alto rendimiento
Áreas de conocimiento
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Mecanizado a Alta VelocidadEl mecanizado a alta velocidad se ha identificado como una de las técnicas clave en el desarrollo tecnológico industrial a medio plazo. Esta técnica de mecanizado se caracteriza por la gran velocidad de avance y de corte, si bien no existen unos valores genéricos a partir de los cuales se pueda considerar que un proceso de mecanizado se realiza a alta velocidad. Por el contrario, estos valores dependen de los materiales mecanizados. Actualmente, se está trabajando en la optimización del proceso de mecanizado de moldes y matrices mediante la realización de ensayos de desbaste y acabado en aceros endurecidos y formas complejas.
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RectificadoEl rectificado es un proceso de acabado orientado a la obtención de piezas con buen acabado superficial y estrechas tolerancias geométricas y dimensionales, que puede verse afectado de forma perjudicial por la presencia de chatter y de otras inestabilidades. El procedimiento más adecuado para evitar la aparición de estos problemas consiste en la modelización del proceso y en la determinación de la influencia de las principales variables que intervienen en el mismo: rigidez de corte, rigidez de contacto, condiciones de corte, etc. En el caso particular del rectificado sin centros, se ha elaborado un programa para calcular las configuraciones geométricas en las que se produce regeneración inestable de defectos, dando lugar a errores de redondez en la pieza. Actualmente, se están combinando diferentes técnicas, entre las que se incluye la simulación del proceso, con el propósito de suprimir o minimizar las inestabilidades de origen dinámico durante el rectificado.
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Estudio del Proceso de Formación de viruta y su modelizadoEl conocimiento de la influencia que los parámetros de corte tienen sobre los valores alcanzados por diferentes variables termomecánicas: temperatura, tensiones, deformaciones... durante el proceso se formación de la viruta, es la base de partida para la optimización de cualquier operación de mecanizado. La combinación de ensayos experimentales junto a la modelización analítica y numérica (Elementos Finitos) permite una mayor comprensión y dominio de dicho proceso, ayudando en la selección de condiciones de corte, geometrías de herramienta.... A partir de un programa de propósito general de Elementos Finitos como Abaqus y otro comercial AdvantEdge, se trabaja con un modelo numérico en 2D y 3D, el cual permite acceder a valores de determinadas variables que difícilmente lo serían a través de ensayos experimentales. La validación del mismo se realiza mediante ensayos experimentales en condiciones de corte ortogonal.
Proyectos
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Abiacoop
Aplicación de los procesos de mecanizado a alta velocidad en la fabricación de moldes y matrices. (Proyecto de Cooperación-INTEK)
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Modelcut
Modelización de procesos de corte ortogonales. (Proyecto de Oferta/Demanda).
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AEFARAcción estratégica de Fabricación de Alto rendimiento. (Acción Estratégica).
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MalvaMecanziado a alta velocidad asistido por laser.(Proyecto Profit)
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EfirecRectificado eco eficiente. (Proyecto de cooperación con empresas)
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ArinbideIntegracion de la matematica NURBS en la cadena de informacion CAD/CAM/CNC. (Proyecto de Cooperación-INTEK
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AzkarGuia para la optimizacion de las operaciones de fresado a alta velocidad de moldes y matrices. (Proyecto de Cooperación)
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SimurecDiseño de nuevos modelos de simulación basados en conocimiento para la eliminación del chatter y de las inestabilidades de origen geométrico en el rectificado sin centros. (Proyecto con empresas)
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Estudio de la maquinabilidad de aleacionesProyecto de cooperación con empresa)
Publicaciones
- Practical Application of New Simulation Methods for the Elimination of Geometric Instabilities in Centerless Grinding
LIZARRALDE R., BARRENETXEA D., GALLEGO I., MARQUINEZ J.I. Annals of the CIRP Vol. 54/1 (2005) 273-276
- Script para la comparación automática de field outputs de odbs de idéntica malla
UGARTE, D., ARRAZOLA, P.J Tenth Abaqus Users’ Meeting, Madrid, Spain, 11th November 2005. Oral communication.
- New methods for tool failure detection in micro-milling.
GANDARIAS, E., DIMOV,S., PHAM, D.T., IVANOV,A., POPOV,K., LIZARRALDE,R., ARRAZOLA,P.J Journal of Engineering Manufacture. 2005. Accepted for publication
- Finite Element Modelling of Chip Formation Process with Abaqus/ExplicitTM 6.3
ARRAZOLA, P.J., UGARTE, D., MONTOYA, J., VILLAR, J.A., MARYA,S. Proceedings of Congress: VIII International Conference on Computational Plasticity COMPLAS VIII. Barcelona, 5/7-09-2005. Oral communication.
- Serrated Chip Prediction in Numerical Cutting Models
ARRAZOLA, P.J., VILLAR, A., UGARTE, D., MESLIN, F., LE MAÎTRE, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: 8th CIRP International Workshop on Modelling of Machining Operations, pp.115-122. Chemnitz, Germany, 10-11/05/ 2005. Oral communication
- New methods for tool failure detection in micro-milling
GANDARIAS, E., DIMOV, S., PHAM, D.T., IVANOV, A., POPOV, K., LIZARRALDE, R., ARRAZOLA, P.J. International Conference on Multi-Material Micro Manufacture (4M), Karslruhe (Germany), 29th June – 1st July 2005
- Le contact outil-copeau dans le cas du fraisage orthogonal.
M. SAN JUAN, M., ARRAZOLA,P.J. , MOSTAZA,R., MONTOYA,J. 17éme Congres Français de Mécanique. Troyes, France, September 2005. Accepted. Oral communication.
- Sensitivity Study of Material and Contact Parameters in Numerical Cutting Models
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., LE MAÎTRE, F., MARYA, S. Minutes of STC C Cirp General assembly, Antalya, Turkey, 22-26/08/2005. Oral communication.
- Supresión de las inestabilidades de origen geométrico en el rectificado sin centros mediante nuevas técnicas de simulación
GALLEGO I., MARQUINEZ J.I. Fifteenth Congress on Machine-Tools and Manufacturing Technologies. San Sebastián, 2004. Proceedings of congress, pp. 415-435. ISBN: 931828-7-7. Oral communication. Award sponsored by KUTXA for the best work presented by a Technical College.
- Subrutina de material en Abaqus/ExplicitTM (VUMAT) para la simulación del mecanizado ortogonal
UGARTE, D., ARRAZOLA, P.J., MONTOYA,J. Ninth Abaqus Users’ Meeting, Madrid, Spain, 5th November 2004. Oral communication.
- Monitorización de desgaste de herramienta en operaciones de torneado basada en cumulantes de orden superior.
ITURROSPE,A., ARRAZOLA, P.J., ALTUNA, J., PEÑAGARICANO, J.M., HERNÁNDEZ, J. Fifteenth Congress on Machine-Tools and Manufacturing Technologies, San Sebastián, Spain, 20th, 21st and 22nd October 2004, Vol. 2, pp.1105-1122. Oral communication.
- Material Flow Stress Sensitivity Analysis in Numerical Cutting Modelling
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., LE MAÎTRE, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: 8th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes – Numiform 2004., pp.1408-1413. Columbus - Ohio - USA, 13th -17th June de 2004. Oral communication.
- Sensitivity study in numerical cutting modelling
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., LE MAÎTRE, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: 7th CIRP International Workshop on Modelling of Machining Operations, pp.83-90.Cluny, France, 4th-5th May 2004. Oral communication.
- Geometric lobing suppression in centreless grinding by new simulation techniques
GALLEGO I., D. BARRENETXEA, A. RODRIGUEZ, J. I. MARQUINEZ, A. UNANUE, E. ZARATE Proceedings of congress, pp.163-170. ISBN 3-930429-58-6, ISSN 0945-6244. Oral communication.
- Tool-chip contact analysis in numerical cutting modelling.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: 6th International ESAFORM Conference on Material Forming, Salerno, Italy, April 2003, pp.559-562. Oral communication.
- A technique for the identification of friction at tool/chip interface during machining.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: 6th CIRP International Workshop on Modelling of Machining Operations, Hamilton, ON, Canada, 20th May 2003, pp.62-72. Oral communication
- Tool geometry and cutting conditions sensitivity analysis with AdvantEdge v4.1.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: AdvantEdge European Users Conference, Aachen-Germany, May 2003. Oral communication.
- Numerical cutting sensitivity study of tool-chip contact.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., MARYA, S. Proceedings of Congress: THERMEC’2003, Madrid, Spain, July 2003, pp.4519-4524. Oral communication.
- Numerical cutting sensitivity study of tool-chip contact.
Material Science Forum, Vols.426-432, July 2003, pp.4519-4524 ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., MARYA, S
- Numerical Cutting Modelling sensibility study.
Numerical Cutting Modelling sensibility study.
- Influencia del desbaste en el tiempo y en coste de fabricación de moldes de inyección
APERRIBAY J., ARISTIMUÑO P., UNANUE A. Influencia del desbaste en el tiempo y en coste de fabricación de moldes de inyección IMHE Nº 288 April 2003 pp70-73
- Modélisation Numérique de la Coupe: Étude de Sensibilité des Paramètres d’Entrée et Identification du Frottement entre Outil-Copeau.
ARRAZOLA, P.-J. Phd. Thesis, E.C. Nantes, France.2003.
- Critical analysis of numerical cutting modelling. application to the friction analysis: Sensibility study.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., LE MAÎTRE, F. 52nd CIRP General Assembly – STC “C” (Cutting), San Sebastian, Spain, 2002. Oral communication.
- Influencia del coeficiente de fricción y el radio de la arista de corte durante el mecanizado.
ARRAZOLA, P.J., VILLAR, P.J., TATO, W., MATEOS,M., GALLEGO, I. Proceedings of Congress on Machine-Tools and Manufacturing Technologies, San Sebastián, Spain, 2002, Vol. 2, pp.701-715. Oral communication.
- Posibilidades y dificultades de la modelización numérica del proceso de formación de viruta.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., HAMANN, J.C., LE MAÎTRE, F. Revista IMHE, May 2002, pp.111-117. Oral communication.
- Numerical cutting modelling with Abaqus/Explicit 6.1.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., HAMANN, J.C., LE MAÎTRE, F. Proceedings of Congress: Abaqus Users’ Conference, Newport, RI, USA, 27th-30th May 2002. Oral communication.
- Towards inverse identification of friction law in metal cutting.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F. Proceedings of Congress: 6th International Research/Expert Conference. ”Trends in the Development of Machinery and Associated Technology”. TMT 2002, Neum, B&H, 18th-22nd September, 2002.
- Modelización numérica del proceso de formación de viruta: identificación de la fricción entre viruta y herramienta.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., HAMANN, J.C., LE MAÎTRE, F. Fourteenth Congress on Machine-Tools and Manufacturing Technologies, San Sebastián, 14th-16th October 2002, Volume 1, pp.169-182. Oral communication.
- Modelización numérica del proceso de formación de viruta durante el mecanizado
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., UGARTE, D., MARYA, S. Seventh Abaqus Users’ Meeting, Madrid, Spain, 8 November 2002. Oral communication.
- A technique for the identification of friction at tool/chip interface during machining.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN F. Proceedings of Congress: Asiatrib 2002 International Conference- Cheju Island Korea. Oral communication.
- Algoritmos de descodificación de una curva NURBS
ETXEBERRIA, I.MUGICA, R.VILLAR, P. ARISTIMUÑO, A. IZAGUIRRE, J. LIZARRIBAR, M. NOVO, C. LLORENTE Proceedings of the congress: Fourteenth Congress on Machine-Tools and Manufacturing Technologies – San Sebastián Spain (2002) pp1097-1117
- Simulation numérique de la coupe: Effets des paramètres rhéologiques.
ARRAZOLA, P.J., MESLIN, F., HAMANN, J.C Proceedings of Congress: XVIEME Congrès français de la mécanique, Nancy, France, 3rd-7th September 2001, pp.147-152. Oral communication.
- Simulation numérique de la coupe : Importance de la loi de comportement du matériau et de la loi de friction.
Proceedings of Congress: Congrès sur Simulation de Produits, de Procédés et de Processus Industriel / LIPSI-ESTIA, Anglet, France 15th-16th November 2001. pp.1-15. Oral communication.
- Fundamentos del proceso de corte y situación actual de su modelado
ARRAZOLA, P.J., LE MAÎTRE, F., MESLIN, F., HAMANN, J.C. Thirteenth Congress on Machine-Tools and Manufacturing Technologies, San Sebastián, Spain, 25th-27rh October 2000, pp.1061.1086. Oral communication.
- Fresado a alta velocidad de aceros templados
ARRAZOLA,P.J., ARISTIMUÑO,P., APERRIBAY,J., DE LA CALLE, N., LAMIKIZ, A. SASIA, E., PÉREZ,J., ETXEBERRÍA, J., LÓPEZ, P. FRESADO DE ALTA VELOCIDAD: PROCESO, MÁQUINAS Y APLICACIONES. Ediciones Técnicas IZARO. pp.35-43. 1999. ISSN: 0210-1777
- Mejora en las prestaciones de máquinas convencionales para el fresado en alta velocidad
ARISTIMUÑO,P., APERRIBAY,J., ARRAZOLA,P.J. FRESADO DE ALTA VELOCIDAD: PROCESO, MÁQUINAS Y APLICACIONES. Ediciones Técnicas IZARO. pp.127-131.1999. ISSN: 0210-1777
- Fabricación de contenedores en material composite mediante compresión a baja presión
ARRAZOLA,P.J., ARETXAGA G.,GUISASOLA J.R. Proceedings of the Congress: NATIONAL CONGRESS ON COMPOSITE MATERIALS, pp:573-582; SEVILLE 1995
- Matériaux composites
URRUTIBEAZKOA, J.R. GUISASOLA, P.J. ARRAZOLA, A.M. ETXABE COMPOSITES Nº 4 – July/Agust1993
- Industrialization and rtm process automatization
URRUTIBEAZKOA, J.R. GUISASOLA, P.J. ARRAZOLA, A.M. ETXABE Proceedings of the 1993 9th International Conference on Composite Materials, ICCM/9. Part 3 (of 6) – ICCM/9, Parte 3º (de 6) ICCM 1993-MADRID; v3; pp:545-561; 12th-16th July 1993-Madrid Spain
- Origin of the medium temperature peak (P2) in 99.999% Al
International Conference on Internal Friction and Ultrasonic Attenuation in Solids. ICIFUAS – XIII – Bilbao, Spain (2002). Oral communication
- Internal Friction of Very High Purity Lead (99.9999%) at Medium Temperatures
GALLEGO I., GUTIEEREZ-URRUTIA I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Rev. Metal., Vol. 37 (2001) 220
- Estudio mediante Fricción Interna de los mecanismos de movilidad de dislocaciones a medias temperaturas en Aluminio 99.999% y Plomo 99.99999%
GALLEGO I. Phd. Thesis, UPV-EHU, Spain (2001)
- Design and Assembly of a Torsion Pendulum for the Measurement of Internal Friction at Low Temperatures
SAN JUAN J., GALLEGO I., NÓ M. L. Rev. Metal., Vol. 37 (2001) 209
- Evolution of the Internal Friction in SiC Particle Reinforced 8090 Al-Li Metal Matrix Composite
GUTIERREZ-URRUTIA I., GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Rev. Metal., Vol. 37 (2001) 203
- Analysis of the Internal Friction Spectra of High Purity Aluminium at Medium Temperatures
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Journal of Alloys and Compounds Vol. 310 (2000) 119
- Internal friction of high purity aluminium at medium temperatures
GALLEGO I., SAN JUAN J., NÓ M. L Proceedings of the congress: Q-1 – Poitiers, France (1999). Oral communication
- Relajación anelástica a medias temperaturas en aluminio de muy alta pureza dopado con cobre
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: Sixth National Meeting on Materials – San Sebastián, Spain (1999) pp. 206-207
- Internal friction of high purity aluminium at medium temperatures
GALLEGO I., SAN JUAN J., NÓ M. L. Proceedings of the congress: Q-1 – Poitiers, France (1999). Oral communication
- Relaxation mechanisms in 99.9999% aluminium doped with 10 p.p.m. of copper at medium temperatures
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: International Conference on Internal Friction and Ultrasonic Attenuation in Solids. ICIFUAS – XII – Buenos Aires, Argentina (1999). Oral communication
- Mecanismos de movilidad de dislocaciones a temperaturas medias en Al 99.999% dopado con 10 ppm de Cu
GALLEGO I., SAN JUAN J., NÓ M. L Proceedings of the congress: Nineteenth Biennial Meeting of the Spanish Society of Electronic Microscopy – Murcia, Spain (1999) pp. 365-366
- Influencia de diferentes residuos industriales sobre la microestructura del clinker
SAN JUAN J., GALLEGO I., RODRÍGUEZ P. P., GUEDE E., SAN JOSÉ T., NÓ M. L. Proceedings of the congress: Nineteenth Biennial Meeting of the Spanish Society of Electronic Microscopy – Murcia, Spain (1999) pp. 409-410. Oral communication
- Fresado a alta velocidad de aceros templados
DE LA CALLE N., LAMIKIZ A., PEREZ J., ALBERDI G., ARISTIMUÑO P. FRESADO DE ALTA VELOCIDAD: PROCESO, MÁQUINAS Y APLICACIONES. Ediciones Técnicas IZARO. pp.35-43. 1999. ISSN: 0210-1777
- Dislocation Mobility Mechanisms at Medium Temperatures in Very High Purity Lead (99.9999%)
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Rev. Metal., Vol. 34 (1998) 238
- Relaxation mechanisms in very high purity aluminium doped with controlled impurities
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: Q-1 – Lyon, France (1998)
- Mecanismos de movilidad de dislocaciones a temperaturas medias en plomo 99.9999%
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: Eighth Congress of Metallurgical Science and Technology– Madrid, Spain (1998). Oral Communication
- Internal friction of very high purity lead (preliminary results)
GALLEGO I., NÓ M. L., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: Q-1 – Lausanne, Switzerland (1997). Oral communication
- Relaxation Mechanisms in High Purity 99.999% Aluminium at Medium Temperatures
NÓ M. L., GALLEGO I., SAN JUAN J. Journal de Physique IV, Vol. 6 (1996) 243
- Espectros de fricción interna en aluminio de alta pureza (99.999%) a temperaturas medias
NÓ M. L., GALLEGO I., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: Fifth Meeting on Materials – Cadiz, Spain (1996) pp. 230-231
- Mecanismos de relajación en aluminio 99.999% a temperaturas medias
NÓ M. L., GALLEGO I., SAN JUAN J. Proceedings of the congress: Fifth National Congress on Mechanical Properties of Solids – Barcelona, Spain (1996) pp. 393-398
Recursos
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Taller de mecanizado por arranque de virutalCentros de mecanizado convencionales y de fresadora de alta velocidad (sistema de sujeción térmico de herramientas) - Tornos de control numérico. - Rectificadoras
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Equipamiento de estudio del proceso de formación de virutalcaptador piezoeléctrico de fuerzas para torneado y taladrado, cámara de alta velocidad, cámara de infrarrojos y emisión acústica. Loramendi 4.
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Microscopia ópticamicroscopía electrónica de barrido y microanálisis.
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Otros equipamientosperfilómetro confocal, tribómetro.
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Equipamiento informático y softwareUnigraphics, Abaqus, AdvantEdge.
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Laboratorio de caracterización mecánicaensayos estáticos entre -80 y + 220ºC, microdurezas, péndulo instrumentado, comportamiento a a altas velocidades, tribómetro.