El alumno Julen Rosado Betolaza obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE
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- Título de tesis: Digital-Twin: Milling Process Design and Modelling for Efficient Toolpaths
Tribunal:
- Presidencia: José Antonio Yagüe Fabra (Universidad de Zaragoza)
- Vocalía: Eva María Rubio Alvir (UNED)
- Vocalía: Jorge Salguero Gómez (Universidad de Cádiz)
- Vocalía: Madalina Calamaz (ENSAM)
- Secretaría: Harry Yasir Otalora Ortega (Mondragon Unibertsitatea)
Resumen:
La fabricación sigue siendo un pilar fundamental de la economía europea, no solo como fuente de competitividad industrial, sino también como un eje para la promoción del empleo y la estabilidad social. Ante la creciente demanda global de productividad y eficiencia, el sector de la máquina-herramienta está experimentando una profunda transformación impulsada por la digitalización y las tecnologías basadas en datos. Uno de los desarrollos más prometedores en este contexto es la creación de Gemelos Digitales: réplicas digitales de activos físicos que mejoran el valor del producto, permiten una comprensión más profunda del proceso y facilitan la toma de decisiones fundamentadas.
A pesar de los avances logrados, la integración de Gemelos Digitales en entornos reales de mecanizado sigue siendo limitada. En la práctica industrial actual, la planificación de procesos en mecanizado se basa a menudo en reglas empíricas y parámetros estáticos, lo que conlleva estrategias de corte conservadoras y subóptimas. Esta investigación aborda dicho vacío mediante el desarrollo de un Gemelo Digital basado en modelos físicos para el fresado periférico, uno de los procesos de mecanizado más versátiles y ampliamente utilizados.
El trabajo desarrollado se ha centrado en capturar el comportamiento dinámico del proceso de fresado mediante la simulación de cómo las trayectorias —generadas en entornos CAM— se transforman en interacciones físicas en la interfaz herramienta–pieza. En él, se propone un método de discretización que traduce las trayectorias geométricas en condiciones de contacto localizadas, lo que permite calcular fuerzas de corte, deflexiones de herramienta y otros fenómenos transitorios. Así, se ha calibrado un modelo mecanístico de fuerzas que considera variaciones en la inmersión y el espesor de viruta, y se integran propiedades dinámicas estructurales para predecir desviaciones de la herramienta y su impacto en la geometría final. El modelo se ha validado experimentalmente mediante campañas de medición de fuerzas y dimensiones de la superficie.
En última instancia, esta tesis contribuye a cerrar el ciclo entre el diseño digital y la ejecución física en mecanizado. Al integrar geometría de trayectorias, modelado de fuerzas y respuesta dinámica en un entorno de Gemelo Digital modular, unificado y trazable, la investigación representa un avance en el estado del arte del modelado de procesos y sienta las bases hacia sistemas de fabricación más inteligentes, precisos y fundamentados en la física real del proceso.