Generación de Trayectorias de Corte para Engranaje Cónico de Diente Recto en Máquina de Propósito General con Herramienta de Punta Plana.
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2023-01-27
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gruplac
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Se fabricó un engranaje cónico de dientes rectos en un centro de mecanizado vertical de propósito general de cinco grados de libertad marca FINETECH® referencia GTX-210. Se utilizó una herramienta cilíndrica de punta plana estándar, y sus trayectorias fueron generadas por medio de la ecuación paramétrica de la superficie de involuta utilizando el software MATLAB®. Aplicando los conceptos fundamentales de geometría diferencial se estableció un sistema coordenado ortonormal sobre un punto de la superficie del flanco del diente del engranaje, y con base a este se posicionó la herramienta tangente a la superficie con el objeto de evitar interferencias. Posteriormente, se utilizaron matrices de rotación para trasformar las trayectorias del dominio de la superficie del flanco del diente al dominio del sistema coordenado de la máquina. El código G, para el control numérico de la máquina, también fue ensamblado haciendo uso de MATLAB®. Se utilizó una máquina virtual, equivalente al centro de mecanizado vertical disponible en planta, en el módulo de fabricación del software NX® para verificar las trayectorias generadas y evitar colisiones entre los componentes del montaje tecnológico. Para comprobar el correcto funcionamiento del proceso planificado se fabricó la geometría en un material blando de prueba. Como principal aporte se plantea una alternativa para la obtención de piezas únicas, prototipos, nuevos perfiles de engranajes, repuestos o pequeños lotes de piezas, de geometría compleja, con base en las ecuaciones paramétricas de la superficie.
Abstract
A straight bevel gear was manufactured in a FINETECH® GTX-210 general purpose vertical machining center with five degrees of freedom. A non-spherical standard tool was used and its trajectories were generated through the parametric equation using MATLAB®. Applying fundamental concepts of differential geometry an orthonormal coordinate system was established at a point over the surface of the bevel gear tooth, and with respect to it, the tool was positioned tangentially to the surface in order to avoid any interference.
Subsequently, rotation matrices were used to transform the trajectories of the tooth surface domain to the machine coordinate system domain. The G code for the machine numerical control, was also assembled using MATLAB®.
A virtual machine, identical to the vertical machining center, was used in the NX® manufacturing module to verify the generated trajectories and avoid collisions between the technological setup components. In order to ensure the proper functioning of the planned process, the geometry was manufactured using test material.
The main result is the alternative for obtaining unique pieces, prototypes, new gear profiles, spare parts or small batch parts with complex geometry, based on the surface parametric equations.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Santander Mantilla, C. A. (s.f.). Generación de Trayectorias de Corte para Engranaje Cónico de Diente Recto en Máquina de Propósito General con Herramienta de Punta Plana. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
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