ES2345125T3 - Procedimiento de deteccion y de cuantificacion de anomalias de perforacion. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de detección y eventualmente de cuantificación de anomalías de perforación en una pieza metálica (4), tales como Unión de Virutas Aisladas, CCI, Banda de Material Cizallado, BMC, o Zona Afectada Termo-Mecánicamente, ZATM, siendo realizada la perforación por una broca (10) caracterizada por el hecho de que consiste en determinar por una parte, a partir de señales proporcionadas por captadores representativos de los esfuerzos de la broca sobre la pieza, un conjunto de valores de los dos parámetros siguientes, en función del tiempo es decir el esfuerzo axial de penetración de la broca (10) en la pieza metálica (4) Fz(t) y el par C(t), engendrados durante al menos una parte de la operación de perforación entre el tiempo ta de la entrada de la punta (11) de la broca y el tiempo t4 del final del desatasco o limpieza, y luego de aislar los valores Fzescalón y Cescalón correspondientes a un escalón y representativos de la ausencia de anomalía, correspondiendo los valores Fzmax y Cmax a los valores máximos y representativos de la presencia de una anomalía, y de determinar a continuación las relaciones Fzmax/Fzescalón y/o Cmax/Cescalón, y/o eventualmente la relación de las áreas ÁreaFzmax/ÁreaFzescalón y/o ÁreaCmax/ÁreaCescalón que son las áreas bajo las curvas Fz(t) o C(t) que tienen por límite inferior Fzescalón o Cescalón y por límite superior Fzmax o Cmax referidos a las áreas bajo las curvas Fz(t) o C(t) que tienen por límite superior Fzescalón o Cescalón, de manera que den cuenta del tipo de anomalías y eventualmente de su severidad, siendo determinada una anomalía de tipo CCI a partir de la región de variación de la relación [Cmax/Cescalón]CCI>1 y una relación [Fzmax/Fzescalón]CCI=1, siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI y BMC a partir de la región de variación de la relación [Cmax/Cescalón]CCI+BMC>[Cmax/Cescalón]CCI>1 y una relación [Fzmax/Fzescalón]CCI+BMC=1 y siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI, BMC y ZATM a partir de la región de variación de la relación [Cmax/Cescalón]CCI+BMC+ZATM>[Cmax/Cescalón]CCI+BMC>1 y una relación [Fzmax/Fzescalón]CCI+BMC+ZATM>1.
Description
Procedimiento de detección y de cuantificación
de anomalías de perforación.
El invento se refiere al dominio de la
mecanización de los materiales metálicos por una herramienta o útil
que corta en rotación alrededor de su eje: se refiere en particular
a la perforación de agujeros por medio de una broca tal como de
carburo cementado.
Para realizar la perforación de agujeros en una
pieza, esta última es dispuesta entre las mordazas de un tornillo,
fijado a su vez sobre una mesa de medición de esfuerzos. A
continuación, una broca con el diámetro apropiado es aproximada a
la superficie de la pieza, y es puesta en rotación siendo arrastrada
axialmente para permitir su avance en el material. La broca 10 de
la que se ha mostrado un ejemplo en la fig. 1 comprende una cabeza
11 en forma de punta troncocónica con una o varias aristas de corte
12, cuyo desgaste Vb es medido en ángulo de salida. La broca está
dotada de acanaladuras helicoidales 13 que sirven para le evacuación
de las virutas. El borde exterior de las acanaladuras forma el filo
cortante 14. La broca 10 es mantenida en un portaherramientas 2
amovible que está montado a su vez en un husillo, guiado
convenientemente. El dispositivo de arrastre de la broca comprende
un primer motor que arrastra al husillo en rotación alrededor de su
eje y otro que permite el desplazamiento axial del husillo. Esto se
ha ilustrado en la fig. 2. Este dispositivo de mecanización está
dotado igualmente de un sistema de lubricación externa 3 o interna
por la broca. La pieza 4 está apretada a su vez en un tornillo
5.
En ausencia de anomalía, el agujero está
constituido por un cilindro de diámetro definido por el de la broca
y sus flancos presentan estrías de mecanización regulares,
perpendiculares al eje del agujero. Sin embargo, en ciertas
condiciones de corte, de geometría del agujero y de desgaste de
herramienta, el agujero es susceptible de presentar un cierto
número de anomalías formadas de depósitos de material que provienen
de una mala evacuación de las virutas o bien de una modificación
local de la estructura metalúrgica debido al acoplamiento de un
efecto mecánico y térmico.
Se pueden definir tres grandes tipos de
anomalías:
Una primera anomalía llamada de Pegado de
Virutas Aisladas, que se designa en lo que sigue CCI, puede ser
observada sobre la pared interna del agujero. Se trata de virutas
fraccionadas, soldadas sobre la superficie del agujero y orientadas
en la dirección perpendicular al eje del agujero.
Una segunda anomalía llamada de una Banda de
Materia Cizallada, designada ulteriormente BMC, resulta de un
fuerte amasado de virutas abundantes y de material en la superficie
del agujero durante la fase de perforación. Este conjunto de
materia es mateado en la superficie del agujero del corte, luego
alisado por los filos cortantes durante la subida de la broca,
dejando una multitud de rayas en la superficie del agujero.
Una tercera anomalía observada es designada Zona
Afectada Termo-Mecánicamente o ZATM. Contrariamente
a las dos anomalías precedentes, el efecto mecánico es acoplado a
un efecto térmico mucho más importante, modificando fuertemente la
microestructura del borde del agujero sobre un mayor espesor, y
sobre la totalidad o parte de la profundidad entre la entrada y la
salida del agujero.
La presente solicitud de patente no se limita a
estas únicas anomalías tipo, muchas otras pueden verse relacionadas.
Su detección y cuantificación dependerán entonces de su firma
PM.
Los orígenes de las anomalías de perforación
pueden ser múltiples. Se han tomado las anomalías siguientes que no
son exhaustivas:
- -
- Lubricación insuficiente en razón de una parada inopinada de la bomba, de un chorro de lubricante mal orientado o de una mala proporción aceite/agua...;
- -
- Mala evacuación de las virutas, en particular para agujeros profundos y/o oblicuos para los que el atascamiento de material resulta un fenómeno frecuente;
- -
- Parámetros de corte inadaptados o mal programados (en particular empleo de un exceso de velocidad de corte más allá de una velocidad crítica y de un subavance);
- -
- Herramienta usada y/o mal reajustada o aún dotada de un revestimiento defectuoso;
- -
- Porta-herramientas mal adaptado;
- -
- Husillo mal equilibrado;
- -
- Herramienta incorrectamente posicionada en el porta-herramientas;
- -
- Pieza mal apretada en el tornillo;
- -
- Mala elección de herramienta: geometría, tipo, naturaleza...;
- -
- Pieza que ha sufrido un tratamiento térmico inadaptado;
- -
- Temporización demasiado corta entre cada agujero perforado y en particular en perforación SL;
- -
- ...
La solicitud de patente FR 2.625.123 describe un
dispositivo adaptado a las unidades de perforación neumáticas
autónomas que permite detectar incidentes de perforación tales como
la rotura de la herramienta en curso de perforación o bien la
rotura durante la perforación precedente o la ausencia de
herramienta. La detección se efectúa comparando el esfuerzo axial
de penetración de la broca con un valor de umbral.
En el dominio aeronáutico en particular y para
las piezas que en particular son críticas en lo que se refiere a la
seguridad por ejemplo, no es deseable la presencia de una o varias
de las anomalías presentadas con anterioridad.
Se busca pues detectar su presencia y
cuantificarlas lo antes posible, es decir en particular durante la
perforación de la pieza elemental con el fin de rechazar la pieza o
escoger el recorrido más apropiado para suprimirlas durante las
etapas de acabado.
Por otra parte el conocimiento del tipo de
anomalía, de su severidad y de sus consecuencias sobre las
propiedades mecánicas permitiría un mejor control/calidad de las
piezas sin recurrir sistemáticamente a los Controles No
Destructivos, conduciendo por este hecho a una ganancia de tiempo
apreciable.
El invento tiene pues por objetivo principal la
detección de al menos uno de los tipos de anomalías referidos
anteriormente, siendo consideradas estas anomalías solas o en
combinación, con ocasión de la perforación de un agujero y por
medios no destructivos.
El invento tiene igualmente por objeto
cuantificar el o los tipos de anomalías.
El invento tiene igualmente por objeto, la
detección de al menos una anomalía a partir de esfuerzos
tridimensionales adquiridos en función del tiempo durante la
operación de perforación, pudiendo ser efectuada ventajosamente la
adquisición de tales parámetros a partir de una mesa de medida
convencional no necesitando captadores sofisticados.
Conforme al invento, se alcanzan estos objetivos
con un Procedimiento de detección y eventualmente de cuantificación
de anomalías de perforación en una pieza metálica (4), tales como
Pegado de Virutas Aisladas, CCI, Banda de Material Cizallado, BMC,
o de Zona Afectada Termo-Mecánicamente, ZATM, siendo
realizada la perforación por una broca (10) caracterizado por el
hecho de que consiste en determinar por una parte, a partir de
señales proporcionadas por captadores representativos de los
esfuerzos de la broca sobre la pieza, un conjunto de valores de los
dos parámetros siguientes, en función del tiempo a saber el esfuerzo
axial de penetración de la broca (10) en la pieza metálica (4)
Fz(t) y el par C(t), engendrados durante al menos una
parte de la operación de perforación entre el tiempo t0 de la
entrada de la punta (11) de la broca y el tiempo t4 del final del
desatasco, y luego en aislar los valores Fz_{escalón} y
C_{escalón} correspondientes a un escalón y representativos de la
ausencia de anomalía, correspondiendo los valores Fz_{max} y
C_{max} a los valores máximos y representativos de la presencia
de una anomalía, y en determinar a continuación las relaciones
Fz_{max}/Fz_{escalón} y/o C_{max}/C_{escalón}, y/o
eventualmente la relación de las áreas
Área_{Fzmax}/Área_{Fzescalón} y/o
Área_{Cmax}/Área_{Cescalón} que son las áreas bajo las curvas
Fz(t) o C(t) que tienen por límite inferior
Fz_{escalón} o C_{escalón} y por límite superior Fz_{max} o
C_{max} relacionados con las áreas bajo las curvas Fz(t) o
C(t) que tiene por límite inferior Fz_{escalón} o
C_{escalón} y por límite superior Fz_{max} o C_{max}
referidas a las áreas bajo las curvas Fz(t) o C(t) que
tienen por límite superior Fz_{escalón} o C_{escalón}, de
manera que den cuenta del tipo de anomalías y eventualmente de su
severidad, siendo determinada una anomalía de tipo CCI a partir de
la región de variación de la relación
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1 y una relación
[Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI}=1, siendo determinada una
anomalía de tipo combinado CCI y BMC a partir de la región de
variación de la relación
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1, una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC}=1 y siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI, BMC y ZATM a partir de la región de variación de la relación [C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>1.
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1, una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC}=1 y siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI, BMC y ZATM a partir de la región de variación de la relación [C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>1.
Por otra parte se determina un conjunto de
valores unidos al desgaste en ángulo de salida Vb de la broca tal
como Nb_{crit.} correspondiente al número crítico de agujeros
perforados para un Vb_{crit.}=0,3 min (reforma de la broca), así
como Vb^{\text{*}} y Nb^{\text{*}} correspondiente a la primera
aparición de la anomalía considerada, e igualmente a aislar los
valores Fz_{med}(Nb) y C_{med}(Nb) en función del
número de agujeros perforados y correspondiente a los valores
medios de las señales a la entrada de las aristas de corte en el
material, y en determinar las relaciones
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) y/o
C_{med}(Nb)/C_{med}(Nb=1), y/o eventualmente la
relación de las áreas
Área_{Fzmed}(Nb)/Área_{Fzmed}(Nb=1) y/o
Área_{Cmed}(Nb)/Área_{Cmed}(Nb=1), de manera que
den cuenta de la aparición de una anomalía unida al desgaste.
Se cuantifican las anomalías definiendo
criterios de severidad función de estos esfuerzos y/o de parámetros
de corte y de parámetros geométricos y/o de desgaste en ángulo de
salida de la broca. Fuera de estas anomalías, cualquier otra
anomalía que engendra un aumento de esfuerzo o de par sin hacer
aparecer verdaderamente sobre las señale un valor de escalón y/o un
valor máximo es tratada en particular por el análisis de las áreas.
El valor escalón es entonces deducido de un ensayo de perforación
con los mismos parámetros de corte sin que se engendre una
anomalía, en el caso en que estos no son los parámetros de corte
(Vc, f) que están en el origen de la anomalía.
Así el procedimiento del invento recae sobre al
menos una de las características siguientes:
- -
- el análisis de las señales del esfuerzo Fz y del par C deducidos de los esfuerzos transversales (Fx y Fy);
- -
- el cálculo de las relaciones entre un valor máximo y un valor mínimo (valor escalón) del esfuerzo de penetración (Fz) y del par (C);
- -
- el cálculo de las áreas bajo las curvas de las señales así como del de sus relaciones;
- -
- el cálculo de las longitudes de rebaba (Lb), de los ángulos de inclinación de las rayas (\beta') dejadas por los picos o los filos cortantes durante la o subida de la broca;
- -
- el cálculo del tiempo de perforación (tp) y del tiempo de desatasco (td) como medios de control de un error de programación;
- -
- la observación de las halos de colores a la entrada y/o a la salida del agujero como medio no destructivo para la detección de la morfología de la ZATM y para la evaluación de la profundidad afectada;
- -
- el análisis de las consecuencias del desgaste en Vb de la broca sobre la forma de las señales y sus parámetros característicos.
Se conoce la patente EP 1342534 que recae sobre
un dispositivo de detección de anomalías de la herramienta de
perforación en una instalación de perforación de piezas metálicas.
Se encuentra en este documento la explotación de valores medidos
durante la operación de perforación representativos de la variación
del par ejercido por la herramienta sobre la pieza. Estos valores
permiten determinar cuando es necesario cambiar de herramienta pero
no se extrae de ellos ninguna información sobre la calidad del
agujero.
Se describe ahora el procedimiento del invento
más en detalle con relación a los dibujos adjuntos en los que:
La fig. 1 ilustra una broca con una cabeza en
forma de punta troncocónica y dos aristas de corte;
La fig. 2 es una representación del dispositivo
de perforación;
La fig. 3 ilustra el esquema de la cadena de
adquisición de los esfuerzos Fz y C;
La fig. 4 ilustra las diferentes etapas de la
perforación y los parámetros geométricos unidos a la
perforación;
La fig. 5 es una representación de la variación
en el tiempo del esfuerzo axial Fz para un agujero sin anomalía;
La fig. 6 es una representación de la variación
en el tiempo del par C para un agujero sin anomalía;
La fig. 7 muestra la superficie de un
semi-agujero tipo sin anomalía con:
- una foto 7a de la superficie sobre la que son observadas las estrías de mecanización y las rayas helicoidales;
- una foto 7b en el MEB de las estrías de mecanización espaciadas de un semi-avance y de un rayado helicoidal inclinado de un ángulo \beta';
- una foto 7c en el MO del estado microestructural en el borde de un agujero sin anomalía, sobre el que es observada una zona batida muy ligera;
La fig. 8 se refiere a un
semi-agujero del tipo con CCI, con una cartografía
en el MEB 8a que ilustra una multitud de virutas aisladas,
orientadas en la dirección perpendicular del eje del agujero y
repartidas uniformemente desde la entrada a la salida del
agujero;
- una foto en el MO 8b que ilustra una mala adhesión de una viruta aislada a partir de un corte longitudinal de un agujero tipo con CCI;
- una foto en el MO 8c que ilustra un CI más o menos hundido con una buena adhesión a la superficie del agujero;
- una foto en el MO 8d de la rebaba a la salida de un agujero tipo con CCI.
La fig. 9 representa la variación en el tiempo
del esfuerzo Fz en el caso del CCI.
La fig. 10 representa la variación en el tiempo
del par C en el caso del CCI.
La fig. 11 se refiere a un
semi-agujero tipo con CCI+BMC, con
- una foto 11a de la superficie sobre la que se observa una multitud de rayados helicoidales en la superficie del agujero, orientados según un ángulo \beta';
- una foto en el MO 11b a partir de un corte longitudinal: las fotos 11c, 11d, 11e y 11f son vistas agrandadas en cuatro lugares distintos del borde del agujero:
- la foto en el MO 11c que ilustra una banda de Material Cizallado MC1 con una banda subyacente de Deformación Plástica DP1 para un agujero tipo con CCI+BMC;
- la foto en el MO 11d de la rebaba a la salida de un agujero tipo con CCI+BMC;
- la foto 11e ilustra en el MO una Viruta Aislada CI2 hundida en el Material Cizallado MC2, seguida de una banda de Deformación Plástica DP2;
- la foto 11f ilustra en el MO una Viruta Aislada CI3 soldada sobre el Material Cizallado MC3, seguida de una banda de Deformación Plástica DP3.
\vskip1.000000\baselineskip
La fig. 12 representa la variación en el tiempo
del esfuerzo Fz en el caso de un agujero tipo con una combinación
de anomalías (CCI+BMC).
La fig. 13 representa la variación en el tiempo
del par C en el caso de un agujero tipo con una combinación de
anomalías (CCI+BMC).
La fig. 14 se refiere a un agujero tipo con una
combinación de anomalías CCI+BMC+ZATM con
- una foto 14a de un corte longitudinal: las fotos 14b, 14c, 14d y 14e, son vistas agrandadas en cuatro lugares distintos del borde del agujero;
- la foto 14b ilustra en el MO una Viruta Aislada CI4 hundida en el Material Cizallado MC4 seguida de una zona de Deformación Plástica DP4;
- la foto 14c ilustra en el MO una Viruta Aislada CI5 soldada sobre el Material Cizallado MC5 seguida de una Zona Recristalizada ZR5;
- la foto 14d ilustra en el MO una Viruta Aislada CI6 hundida en una ZATM6;
- la foto 14e ilustra en el MEB una ZATM localizada a la salida de un agujero tipo CCI+BMC+ZATM;
- la foto 14f muestra dos fotos en el MO que ilustran la forma de la ZATM a partir de cortes longitudinales: ZATM triangular (ZATMt7) y ZATM rectangular (ZATMr7);
- la foto 14g muestra dos fotos que ilustran halos de colores, a la entrada y a la salida de un agujero tipo CCI+BMC+ZATMr.
\vskip1.000000\baselineskip
La fig. 15 representa la variación en el tiempo
del esfuerzo Fz en el caso de un agujero tipo con una combinación
de anomalías (CCI+BMC+ZATM).
La fig. 16 representa la variación en el tiempo
del par C en el caso de un agujero tipo con una combinación de
anomalías (CCI+BMC+ZATM).
La fig. 17 es un gráfico que representa la
relación Fz_{max}/FZ_{escalón} en función del tiempo de
perforación tp en el caso de un agujero tipo con CCI+BMC+ZATM.
La fig. 18 es un gráfico que representa E en
función de Vc a escala logarítmica en el caso de un agujero tipo
con CCI+BMC+ZATM.
La fig. 19 es una gráfico que representa la
ZATM_{max} medida en función del producto 1 en el
caso de un agujero tipo con CCI+BMC+ZATM.
La fig. 20 es un gráfico que representa la
ZATM_{max} medida en función de la energía máxima Ec_{max}
disipada en el corte deducida del par máximo C_{max}, de Vc, de D
y del tiempo de perforación tp, en el caso de un agujero tipo con
CCI+BMC+ZATM;
La fig. 21 es una curva que representa el
desgaste frontal Vb en función del número de agujeros perforados
para la condición óptima de corte COM y otra condición de corte
Fuera de COM para la que el primer agujero perforado con una
herramienta nueva no presenta anomalías.
La fig. 22 es una curva que representa
Vb/Vb_{crit.} en función de Nb/Nb_{crit.} para la condición
óptima de corte COM y otra condición de corte Fuera de COM para la
que el primer agujero perforado con una herramienta nueva no
presenta anomalías.
La fig. 23 es una curva principal que
representa, para la condición COM y una condición fuera de COM, el
desgaste frontal normalizado Vb*/Vb_{crit.} en función del número
de agujeros normalizado Nb*/Nb_{crit.} correspondiente a la
aparición de la anomalía considerada para el conjunto
Herramienta/Material estudiado.
La fig. 24 es un registro de las señales PM
tipos del esfuerzo Fz para la condición COM y una condición Fuera
de COM después de un cierto número Nb de agujeros perforados y un
desgaste frontal Vb de la broca para el conjunto
Herramienta/Material estudiado.
La fig. 25 es un gráfico que representa
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función de Nb para
la condición COM y una condición Fuera de COM.
La fig. 26 es un gráfico que representa
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función del
desgaste normalizado Vb/Vb_{crit.} para la determinación del
criterio de detección
Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1) de la anomalía
considerada (CCI), independiente de las condiciones de corte y para
el conjunto herramienta/material estudiado.
La fig. 27 es un ejemplo de registro del
esfuerzo y del par para un agujero tipo sin anomalía (AL Vc=8 m/min
f=0,08 mm/vuelta).
La fig. 28 es un ejemplo de registro del
esfuerzo y del par para un agujero tipo con CCI (SL Vc=15 m/min
f=0,02 mm/vuelta).
La fig. 29 es un ejemplo de registro del
esfuerzo y del par para un agujero tipo con CCI+BMC (SL Vc=20 m/min
f=0,02 mm/vuelta).
La fig. 30 es un ejemplo de registro del
esfuerzo y del par para un agujero tipo con CCI+BMC+ZATM (SL Vc=55
m/min f=0,02 mm/vuelta).
La fig. 31 es un ejemplo de un gráfico que
representa la relación Fz_{max}/Fz_{escalón} en función del
tiempo de perforación tp en el caso de un agujero tipo con
CCI+BMC+ZATM y para el conjunto Herramienta de
WC-Co revestida/Material Inconel 718TR.
La fig. 32 es un ejemplo de un gráfico que
representa E en función de Vc a escala logarítmica en el caso de un
agujero tipo con CCI+BMC+ZATM y para el conjunto Herramienta de
WC-Co revestida/Material Inconel 718TR.
La fig. 33 es un ejemplo de un gráfico que
representa los valores de la ZATM_{max} medida en función del
producto 2 en el caso de un agujero tipo con
CCI+BMC+ZATM y para el conjunto Herramienta de WC-Co
revestida/Material Inconel 718TR.
La fig. 34 es un ejemplo de un gráfico que
representa los valores de la ZATM_{max} medida en función de la
energía máxima Ec_{max} disipada en el corte deducidos del par
máximo C_{max} de Vc, de D y del tiempo de perforación tp, en el
caso de un agujero tipo con CCI+BMC+ZATM y para el conjunto
Herramienta de WC-Co revestida/Material Inconel
718TR;
La fig. 35 es un ejemplo de una curva que
representa el desgaste frontal Vb en función del número de agujeros
perforados para la condición óptima de corte AL Vc=8 m/min f=0,08
mm/vuelta (COM) y otra condición de corte AL Vc=15 m/min f=0,02
mm/vuelta (Fuera de COM) para la que el primer agujero perforado con
una herramienta nueva no presenta anomalías.
La fig. 36 es un ejemplo de una curva que
representa Vb/Vb_{crit.} en función de Nb/Nb_{crit.} para la
condición óptima de corte AL Vc=8 m/min f=0,08 mm/vuelta (COM) y
otra condición de corte AL Vc=15 m/min f=0,02 mm/vuelta (Fuera de
COM) para la que el primer agujero perforado con una herramienta
nueva no presenta anomalías.
\newpage
La fig. 37 es un ejemplo de una curva maestra
que representa, para la condición COM AL Vc=8 m/min f=0,08 mm/vuelta
y una condición Fuera de COM AL Vc=15 m/min f=0,02 mm/vuelta, el
desgaste frontal normalizado Vb*/Vb_{crit.} en función del número
de agujeros normalizado Nb*/Nb_{crit.} correspondiente a la
aparición de la anomalía considerada (CCI+BMC) para el conjunto
Herramienta/Material estudiado.
La fig. 38 es un ejemplo de un registro de las
señales PM tipos del esfuerzo Fz para la condición COM AL Vc=8
m/min f=0,08 mm/vuelta y una condición Fuera de COM AL Vc=15 m/min
f=0,02 mm/vuelta después de un cierto número Nb de agujeros
perforados y un desgaste frontal Vb de la broca para el conjunto
Herramienta/Material estudiado.
La fig. 39 es un ejemplo de un gráfico que
representa Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función
de Nb para la condición COM AL Vc=8 m/min f=0,08 mm/vuelta y una
condición Fuera de COM AL Vc=15 m/min f=0,02 mm/vuelta.
La fig. 40 es un ejemplo de un gráfico que
representa Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función
del desgaste normalizado Vb/Vb_{crit.} para la determinación del
criterio de detección
Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1) de la anomalía
considerada (CCI+BMC), independiente de las condiciones de corte y
para el conjunto herramienta de WC-Co
revestida/material Inconel 718TR.
La fig. 41 es un ejemplo de un registro de las
señales PM tipos del par C para la condición COM AL Vc=8 m/min
f=0,08 mm/vuelta y una condición Fuera de COM AL Vc=15 m/min f=0,02
mm/vuelta después de un cierto número Nb de agujeros perforados y
un desgaste frontal Vb de la broca para el conjunto
Herramienta/Material estudiado.
La fig. 42 es un ejemplo de un gráfico que
representa C_{med}(Nb)/C_{med}(Nb=1) en función de
Nb para la condición COM AL Vc=8 m/min f=0,08 mm/vuelta y una
condición Fuera de COM AL Vc=15 m/min f=0,02 mm/vuelta.
La fig. 43 es un ejemplo de un gráfico que
representa C_{med}(Nb)/C_{med}(Nb=1) en función
del desgaste normalizado Vb/Vb_{crit.}, para la determinación del
criterio de detección C*_{med}(Nb*)/C_{med}(Nb=1)
de la anomalía considerada (CCI+BMC), independiente de las
condiciones de corte y para el conjunto herramienta de
WC-Co revestida/material Inconel 718TR.
Como se ve en la fig. 3 en lo que se refiere a
la cadena 50 de adquisición de las señales Fz y C, los parámetros
de esfuerzo axial de penetración (Fz) de la broca 10 en el material
4 y el par (C) deducido de los esfuerzos transversales son
registrados en función del tiempo por medio de una cadena de
adquisición. Ésta está dotada de una mesa de medida de esfuerzos
tridimensionales 51, equipada de captadores piezoeléctricos, sobre
la que son fijados el tornillo 5 y la pieza 4, no representados
aquí. Estos captadores registran las señales representativas de los
esfuerzos transversales (Fx, Fy) y axial (Fz) y luego estos son
amplificados en 52. Una vez efectuada la amplificación, las señales
son muestreadas por una tarjeta de adquisición (ficha de conexión)
53, unida a un micro-ordenador 54. Un software de
adquisición de la señal permite a continuación efectuar diversos
tratamientos para facilitar el análisis temporal de los esfuerzos
de corte, como por ejemplo el filtrado de las señales Fz y C por un
filtro pasa bajos. El par C engendrado por la broca 10 sobre la
pieza es una combinación lineal de los esfuerzos transversales Fx y
Fy. En un punto M de la mesa de medición definido por sus
coordenadas x e y, el par viene dado por la relación siguiente: C =
C_{0} + x.Fy - y.Fx donde
Co es el valor del par en el punto (x=0 e
y=0).
En la fig. 4 son distinguidas las diferentes
etapas de una operación de perforación en una placa metálica 4 de
espesor Lp. La broca 10, de diámetro D con una punta troncocónica 11
es situada en contacto contra la pieza en el instante t_{0}. Los
periodos sucesivos hasta el tiempo t_{4} que marca el fin del
desatasco son los siguientes:
- t_{1}-t_{0}:
- entrada de la punta 11 de la broca,
- t_{2}-t_{1}:
- fase de perforación por los picos 12 de la broca,
- t_{3}-t_{2}:
- salida de la punta 11 de la broca,
- t_{4}-t_{3}:
- frotamiento de los filos cortantes 14 en la superficie del agujero justo antes de la subida de la broca,
- t_{2}-t_{0}:
- fase de perforación de una longitud perforada Lp sin desatasco o limpieza de la punta 11,
- t_{3}-t_{0}:
- perforación del agujero con desatasco de la punta 11,
- t_{4}-t_{2}:
- desatasco de la broca sobre la longitud Ld justo antes de su subida.
Los parámetros óptimos de corte, la velocidad
periférica (Vc) y el avance por vuelta (f) para una broca y un
material dados se sitúan en el interior de un dominio estrecho
definido por la norma del Par Herramienta-Material
(norma AFNOR NF E 66-520-8). Este
dominio llamado de funcionamiento maximiza la duración de la vida de
la broca minimizando los esfuerzos específicos de corte Kca y Kct.
Corresponde sistemáticamente a la ausencia total de anomalía. Se
observa que el dominio sin anomalía definido para una broca nueva
por agujero es mucho más grande que el dominio de funcionamiento de
la broca (COM). Sin embargo, un tipo de anomalía aparece
sistemáticamente a partir de un número de agujeros Nb* muy inferior
al que corresponde al criterio de desgaste en ángulo de salida
(Vb_{crit.}=0,3), provocando la reforma de la broca. También,
parece que el COM preserva más la broca que el material. En efecto,
el dominio sin anomalía se reduce incluso desaparece según el grado
de desgaste en ángulo de salida de las aristas de la broca y esto
antes de que la broca sea reformada.
Se ha establecido una matriz de ensayos que se
hagan variar en una amplia gama los parámetros de corte (Vc, f) y
los parámetros geométricos de agujero (Lp, D). Además de las
condiciones de corte AL, muy alejadas de las condiciones óptimas
deducidas de la norma AFNOR NF E
66-520-8, se ha considerado la
perforación SL con condiciones de corte también extremas (por
ejemplo hasta 10 veces la velocidad de corte óptima y 1/5 del avance
óptimo) con el fin de poner en evidencia de la mejor manera posible
la generación de anomalías. Por este hecho, se ha perforado cada
agujero con una broca nueva (Vb=0) para asegurarse de una buena
reproductividad de las anomalías.
En el caso de una operación de perforación
efectuada sin anomalía, se ha comprobado que, para una broca y un
material dados, el par C engendrado por la broca y el esfuerzo axial
de penetración Fz de la broca en el material presentaban un régimen
estacionario (valores independientes del tiempo) durante la fase de
perforación por los picos de la broca, entre los instantes t_{1}
y t_{2}. Las figs. 5 y 6 ilustran la variación de estos
parámetros en función del tiempo.
En el caso de un agujero sin anomalía, un corte
longitudinal demuestra que:
- -
- Las estrías de mecanización están regularmente espaciadas en un semi-avance (broca de dos picos) o del avance (broca de un pico), y están inclinadas en un ángulo próximo a 0º con relación a un eje perpendicular al eje del agujero (fig. 7a);
- -
- Rayas helicoidales poco profundas son producidas por los picos a la subida de la broca (fig. 7b) y están inclinadas en un ángulo \beta';
- -
- El estado metalúrgico del agujero no está afectado térmicamente (fig. 7c); se ha observado eventualmente un batido muy ligero en superficie acompañado de esfuerzos residuales;
- -
- No se ha observado ninguna variación de micro-dureza en el borde del agujero;
- -
- La rugosidad del agujero es normal, es decir representativa de la profundidad de las estrías de mecanización para el avance considerado;
- -
- La superficie lateral del agujero y su cara de entrada y de salida tienen un color sin cambios que traduce la ausencia de oxidación y de una elevación de temperatura importante en el borde del agujero;
- -
- La rebaba, que traduce una impulsión de material, es casi inexistente tanto a la salida como a la entrada del agujero.
Se ha constatado que pueden detectarse las
anomalías engendradas en el borde del agujero a partir de la forma
de las curvas de variación de Fz y de C durante la operación de
perforación. La severidad de estas anomalías pasa por la evaluación
de criterios y por su enmarcado entre un límite inferior y un límite
superior.
Si llega el caso, el área bajo la curva de las
señales es determinada durante la operación de perforación.
Un conjunto de valores suplementarios (tp, td,
t*_{Fz=0} y t_{3}*) es tomado sobre las señales con el fin, por
una parte de verificar la exactitud de la programación de los
parámetros de corte (Vc, f), y por otra parte de recuperar por el
cálculo ciertas características geométricas del agujero (\beta',
Lb).
Exámenes destructivos, ineludibles para dar
cuenta de la severidad de las anomalías, consisten en un análisis
metalográfico de cortes longitudinales de agujeros tipo. Las
correlaciones entre los estados microestructurales, la tipología de
las señales Fz y C, las relaciones Fz_{max}/Fz_{escalón},
C_{max}/C_{escalón} o si llega el caso las relaciones
Área_{Fzmax}/Área_{Fzescalón}, Área_{Cmax}/Área_{Cescalón},
y sus dominios de variación entre un límite inferior y superior han
conducido a clasificar y cuantificar las anomalías según tres
tipos.
Se ha constatado que la relación
C_{max}/C_{escalón} era la más significativa para la
caracterización de cualquier tipo de anomalías. Sin embargo, la
relación Fz_{max}/Fz_{escalón} permite dar cuenta de la
degradación de la broca generada durante una perforación, y esto en
el dominio de las anomalías severas (quemaduras). Para cualquier
tipo de anomalías (CCI, BMC y ZATM), la relación
C_{max}/C_{escalón} aumenta cuando Vc crece y f decrece. Sólo
el espesor máximo de la zona afectada
termo-mecánicamente, ZATM_{max}, ha podido ser
explicitada en función de los parámetros de corte y de los
parámetros geométricos del agujero:
El criterio de severidad definido por el espesor
ZATM_{max} puede igualmente ser expresado en función de la
energía máxima Ec_{max} disipada en el corte deducida del par
máximo C_{max} de Vc, de D y del tiempo de perforación tp:
\vskip1.000000\baselineskip
Este primer agujero tipo está compuesto de una
anomalía llamada de Pegado de Virutas Aisladas (CCI). Las
observaciones de un gran número de muestras han permitido definir
las características de este tipo de anomalía:
- -
- Las Virutas Aisladas (CI) son soldadas sobre la superficie del agujero de la pieza 4, y orientadas en la dirección perpendicular al eje del agujero (fig. 8a);
- -
- La rugosidad es importante;
- -
- No se ha observado ninguna coloración ni por tanto oxidación en la superficie del agujero y sobre las caras de entrada y de salida, signo de una elevación moderada de temperatura en el borde del agujero;
- -
- La adherencia de las virutas aisladas es variable (fig. 8b);
- -
- Las virutas están más o menos hundidas en el material (fig. 8c);
- -
- La metalurgia del agujero no está afectada térmicamente; sin embargo una zona débil batida está presente en la superficie del agujero, acompañada de esfuerzos residuales;
- -
- No se ha detectado ninguna variación de micro-dureza en el espesor del material;
- -
- La rebaba es de pequeña amplitud a la salida del agujero (fig. 8d) e inexistente a la entrada del agujero.
\vskip1.000000\baselineskip
La generación de este tipo de anomalía es
difícilmente detectable y cuantificable por las señales Fz y C.
Para ciertos conjuntos herramienta/material, y/o para un cierto
desgaste de herramienta inicial en ángulo de salida, los esfuerzos
pueden poner más o menos en evidencia este tipo de anomalía. En
general, las variaciones en el tiempo de los parámetros Fz y C
correspondientes al CCI tienen las formas mostradas en las figs. 9 y
10, y las observaciones son las siguientes:
- -
- El esfuerzo axial presenta un régimen estacionario definido por Fz_{escalón}. A veces, se constata una ligera disminución del parámetro Fz entre t_{1} y t_{2}, que parece testimoniar una elevación de temperatura que reduce el límite de elasticidad del material mecanizado;
- -
- Para el par, y después de que se haya establecido un escalón (C_{escalón}), este último presenta ligeras fluctuaciones a partir de tc*, poco antes de t_{2}, y hasta que las aristas de corte desembocan en t_{3}. Este ligero aumento del par a partir de tc* resulta en una elevación de la temperatura suficiente al final de la perforación que favorece por una parte el zunchado entre la broca y el agujero, y por otra parte el pegado de una cantidad consecuente de virutas mal evacuadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Si el aumento del par se hubiera producido mucho
antes entre t_{1} y t_{2}, se habría observado muy ciertamente
la formación de un BMC, incluso de una ZATM (estos otros dos tipos
de anomalías son presentados más adelante) además del CCI.
El pegado de virutas aisladas es por tanto
detectable a partir de la zona de variación de la relación
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1
y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI}=1. La abundancia del CCI pasa por la evaluación de la relación C_{max}/C_{escalón} (o de las áreas) lo que constituye el criterio de severidad del CCI. El índice de recubrimiento de virutas en la superficie lateral del agujero crece cuando la relación C_{max}/C_{escalón} aumenta.
y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI}=1. La abundancia del CCI pasa por la evaluación de la relación C_{max}/C_{escalón} (o de las áreas) lo que constituye el criterio de severidad del CCI. El índice de recubrimiento de virutas en la superficie lateral del agujero crece cuando la relación C_{max}/C_{escalón} aumenta.
\vskip1.000000\baselineskip
Este agujero tipo se caracteriza por una Banda
de Material fuertemente Cizallado y amasado, llamada BMC, acompañado
a veces de la anomalía CCI. Esta BMC resulta de un amasado entre el
material en la superficie del agujero y una fuerte concentración de
virutas aisladas. Este conjunto de material cizallado es a
continuación matado en la superficie del agujero durante el corte y
luego alisado por los filos cortantes durante la subida de la
broca.
Las observaciones sobre un corte longitudinal
del agujero han permitido definir las características siguientes de
este tipo de anomalía:
- -
- Una multitud de rayas helicoidales en la superficie de la BMC, engendradas por los filos cortantes durante la subida de la broca e inclinadas en un ángulo \beta' (fig. 11a);
- -
- Un cambio de coloración en la superficie lateral del agujero signo de una oxidación (fig. 11a);
- -
- Una rugosidad muy débil debido a la extensión del material durante la fase de perforación y de subida de la broca;
- -
- Una altura parcial o total de la superficie lateral del agujero está afectada por la formación de esta Banda de Material Cizallado (figs. 11a y 11b). Esta BMC se acompaña de una Banda subyacente de Deformación Plástica (BDP) caracterizada por un aumento de dureza en la subcapa, que resulta del bruñido de las virutas por los filos cortantes de la broca durante el corte (fig. 11c);
- -
- No se ha observado ningún cambio metalúrgico por detrás de la BDP;
- -
- Una rebaba a la salida del agujero de mayor amplitud que para el CCI (fig. 11d).
\vskip1.000000\baselineskip
En la práctica, este tipo de defecto BMC está
asociado la mayoría de las veces a una anomalía de tipo CCI hundida
(fig. 11e) o soldada (fig. 11f) en esta BMC (noción de combinación
de anomalías).
Las figs. 12 y 13 muestran, en este caso, la
variación en el tiempo de los parámetros Fz y C. Se observa:
- -
- El establecimiento de un régimen estacionario en esfuerzo axial entre t_{1} y t_{2}, y a veces una ligera disminución de este esfuerzo debido a una elevación de temperatura y por tanto a una disminución del límite de elasticidad;
- -
- Un fuerte aumento gradual del par a partir de tc*, poco antes de t_{2}, y hasta un máximo próximo a t_{3} dónde las aristas de corte de la broca desembocan;
- -
- Los análisis metalúrgicos han mostrado que tc* no corresponde al comienzo de la BMC en la profundidad del agujero. En efecto, la fuerte cizalladura del material se produce esencialmente en la zona del corte. Según las condiciones severas de perforación consideradas, este fenómeno de cizalladura provoca una elevación más o menos rápida de la temperatura. Llegada a una temperatura umbral en tc*, el aumento del par se puede explicar por la intensificación de dos fenómenos concomitantes ya descritos para el agujero tipo con CCI: por una parte un zunchado más importante entre la broca y el agujero, y por otra parte por un pegado abundante de virutas en la superficie del agujero;
- -
- El alisado del conjunto del material cizallado en la superficie del agujero que forma la BMC parece producirse durante la fase de desatasco del cuerpo de la broca entre t_{3} y t_{4}.
\vskip1.000000\baselineskip
Si el aumento del par se hubiera producido mucho
antes entre t_{1} y t_{2}, se habría observado muy ciertamente
la formación de un ZATM (esta anomalía es presentada a continuación)
además del CCI+BMC.
La combinación de anomalías CCI+BMC es
detectable a partir de la región de variación de la relación
[C_{max}/
C_{escalón}]_{CCI+BMC}\geq[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}\geq1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC}=1. Como para el pegado de virutas aisladas, la cuantificación de este tipo de anomalía se mide por la relación C_{max}/C_{escalón} o si se presenta el caso por la relación de las áreas. La altura de esta Banda de Material Cizallado en la superficie lateral del agujero crece cuando la relación C_{max}/C_{escalón} aumenta.
C_{escalón}]_{CCI+BMC}\geq[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}\geq1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC}=1. Como para el pegado de virutas aisladas, la cuantificación de este tipo de anomalía se mide por la relación C_{max}/C_{escalón} o si se presenta el caso por la relación de las áreas. La altura de esta Banda de Material Cizallado en la superficie lateral del agujero crece cuando la relación C_{max}/C_{escalón} aumenta.
\vskip1.000000\baselineskip
Este tercer agujero tipo esta afectado por las
anomalías CCI, BMC pero igualmente por una tercera anomalía tipo
llamada Zona Afectada Termo-Mecánicamente, ZATM.
La fig. 14 muestra un corte longitudinal de un
agujero perforado en la pieza 4 en la que los tres tipos de
anomalías están presentes y han sido agrandados en las figs. 14b,
14c, 14d y 14e.
Las combinaciones de anomalías CCI y BMC
representadas en las figs. 14b y 14c son del mismo tipo que las
observadas en los agujeros tipo CCI+BMC (figs. 11e y 11f).
Se ha observado a veces una combinación de
anomalías CCI+ZATM. La fig. 14d ilustra una ZATM en la que está
hundida una Viruta Aislada.
En la fig. 14e se ha ilustrado una Zona Afectada
Termo-Mecánicamente, ZATM, localizada a la salida
del agujero. Se caracteriza por un perfil de dureza en "V", es
decir una disminución de la dureza del borde del agujero hasta la
semi-profundidad de la ZATM, seguida de un aumento
sobre la segunda mitad de la profundidad hasta recuperar la dureza
del material virgen.
Pueden distinguirse dos formas de ZATM: una
forma triangular (ZATMt) o una forma rectangular (ZATMr), como se
ha ilustrado en la fig. 14f. Estas formas de ZATM están
influenciadas por la relación Lp/D.
Más generalmente, una ZATM es detectada por los
fenómenos siguientes:
- -
- En la caras de entrada y de salida del agujero, halos de colores en forma de anillos son observables para la ZATMr (fig. 14g), y solamente sobre la cara de salida para la ZATMt. El diámetro de estos halos es igual a D+2.ZATM_{max}.
- -
- Estos halos de colores se acompañan de una impulsión importante de material (rebaba) a la salida y a veces también a la entrada del agujero. La rebaba a la salida del agujero puede ser continua, de pequeño espesor o discontinua/fragmentada de gran espesor (fig. 14f). Su presencia es detectable sobre la señal Fz y en particular su longitud está definida entre t*_{3} y t*_{Fz=0} correspondiente al retorno a carga nula del esfuerzo. Cerca de la salida del agujero, para condiciones severas de perforación, la broca extruye más el material de lo que lo corta en razón de una fuerte elevación de la temperatura del material (asociada a una caída de sus propiedades mecánicas) y de una degradación de los picos de la broca (de tipo agrietamiento y fatiga térmica) es decir una modificación de su geometría.
Todas estas características metalúrgicas y
geométricas distinguen muy netamente esta combinación de anomalías
de la mencionada precedentemente, CCI+BMC, que presenta una
impulsión limitada de material, sin halo de color sobre las caras
de entrada y de salida del agujero, y una pequeña degradación de la
broca.
En las figs. 15 y 16, la variación temporal de
los parámetros Fz y C está representada por el agujero tipo con la
combinación de anomalías CCI+BMC+ZATM. Se observa:
- -
- El establecimiento de un régimen estacionario en esfuerzo axial, que a veces disminuye ligeramente debido a la disminución del límite de elasticidad del material mecanizado como consecuencia de la elevación de temperatura, y esto hasta t*_{FZ};
- -
- t*_{FZ} no corresponde a la posición del comienzo de la ZATM en la profundidad del agujero pero da más bien cuenta de un principio de desgaste de la broca. Más allá de t*_{FZ}, el esfuerzo sigue una subida progresiva, o una sucesión de pequeñas plataformas seguida de una subida más franca. Este conjunto de acontecimientos testimonia una degradación muy fuerte de las aristas de corte, y por tanto de una dificultad muy grande que tiene la broca para mecanizar el material;
- -
- El máximo del esfuerzo Fz_{max} se encuentra un poco antes de t_{2} es decir antes que las aristas de corte usadas desemboquen. En efecto, cuanto más próxima está la broca de la salida más caliente está, y más decrecen la resistencia y el espesor de material bajo la broca, y por tanto más disminuye el esfuerzo que debe ejercer la broca para deformar el material (formación de la rebaba);
- -
- La relación Fz_{max}/Fz_{escalón} da cuenta de la degradación de la broca;
- -
- Un control de la degradación de herramienta consiste en comparar el tiempo t_{3} teórico, tiempo a partir del cual los picos de la broca desembocan, al tomado experimentalmente t*_{3} sobre la señal del esfuerzo Fz. Se revela que en el caso de fuertes quemaduras con una degradación importante de la broca, este tiempo teórico t_{3} es sistemáticamente inferior al tiempo experimental t*_{3}. En efecto, al estar los picos de la broca fuertemente degradados (pérdida de geometría), la mayor sección de la broca no se encuentra ya al nivel de los picos sino por encima;
- -
- La longitud de la rebaba a la salida puede ser determinada referenciando la duración entre t*_{3} y t*_{Fz=0};
- -
- El par comienza por un escalón muy corto hasta tc* y luego aumenta continuamente hasta alcanzar, un poco antes de t_{2}, un máximo correspondiente al máximo del esfuerzo;
- -
- Contrariamente a los otros dos agujeros tipo CCI y CCI+BMC, este agujero tipo CCI+BMC+ZATM presenta un tc* mucho más pronto entre t_{1} y t_{2}, y los fenómenos puestos en juego son de igual naturaleza, pero mucho más amplificados. En efecto, la elevación de la temperatura parece producirse mucho más rápidamente, debido a las muy malas condiciones de corte. La velocidad de subida del par hasta C*_{FZ} parece testimoniar por una parte un zunchado mucho más importante entre la broca y el agujero tanto para este agujero tipo como para los otros dos, y por otra parte de un amasado muy fuerte de material entre la superficie del agujero y una cantidad abundante de virutas. A veces, este aumento de temperatura es visible por una disminución del esfuerzo hasta t*_{FZ} (antes de que la broca se degrade), debido a una disminución del límite de elasticidad del material mecanizado;
- -
- En t*_{FZ}, el par alcanza un valor C*_{FZ} más allá del cual la velocidad de subida del par fluctúa debido a una mala calidad del corte;
- -
- El par cae menos bruscamente entre t_{3} y t_{4}, tanto para este agujero tipo como para el agujero tipo CCI+BMC. Esto testimonia un fuerte frotamiento de los filos cortantes en el agujero y una refrigeración más lenta del conjunto herramienta/material que puede tener consecuencias sobre el ciclo térmico sufrido por la pieza, y por lo tanto sobre la ZATM.
\vskip1.000000\baselineskip
Contrariamente al agujero del tipo con CCI y al
agujero tipo con CCI+BMC, el 3^{er} agujero tipo con
CCI+BMC+
ZATM puede detectarse con el par y/o el esfuerzo axial, a partir de la región de variación de la relación
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>1, y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+CCC+ZATM}>1.
ZATM puede detectarse con el par y/o el esfuerzo axial, a partir de la región de variación de la relación
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>1, y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+CCC+ZATM}>1.
\vskip1.000000\baselineskip
Conforme a otra característica del invento, se
establece un criterio de severidad para este 3^{er} agujero tipo
expresando el valor máximo del espesor de la ZATM en función de los
parámetros geométricos (Lp, D) y de las condiciones de corte (Vc,
f).
Este espesor crítico de ZATM es calculado por la
fórmula siguiente:
Los parámetros A', B, \alpha y n son
constantes intrínsecas al conjunto herramienta/material que conviene
determinar.
Se ha descrito a continuación un recorrido en 4
etapas que permite la identificación de estas 4 constantes A', B,
\alpha y n asociadas al conjunto herramienta/material
considerado.
Etapa 1: Se traza la relación
Fz_{max}/Fz_{escalón} en función del tiempo de perforación tp
medido o calculado por la relación:
La relación Fz_{max}/Fz_{escalón} puede
entonces ponerse en la forma siguiente (fig. 17):
La pendiente E de la recta depende directamente
de Vc por la relación:
Etapa 2: Se determinan las constantes A y n
trazando E en función de Vc a escala logarítmica (fig. 18):
Etapa 3: Se determinan las constantes B y
\alpha trazando los valores experimentales de la ZATM_{max} en
función del producto 8 y aproximándolos por una
ley de potencia del tipo (fig. 19):
Etapa 4: Se combinan las relaciones (1), (2) y
(3) a fin de expresar el criterio de severidad basado en el espesor
de la ZATM_{max} en función de los parámetros geométricos (Lp, d)
y de los parámetros de corte (Vc, f).
\vskip1.000000\baselineskip
En complemento del criterio de severidad
construido a partir de la señal Fz, se determina otro criterio a
partir del par. Este consiste en expresar el espesor de la
ZATM_{max} medido en función de la energía máxima Ec_{max}
disipada en el corte deducida del par máximo C_{max} de Vc, de D y
del tiempo de perforación tp calculado o medido (fig. 20):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
y siendo \lambda, F y G tres
constantes intrínsecas del conjunto herramienta/material
considerado.
\vskip1.000000\baselineskip
Este análisis consiste en calcular las áreas
bajo las curvas Fz(t) y C(t) tomando así en cuenta
toda la historia de la perforación de un mismo agujero o de una
serie de agujeros perforados con la misma herramienta.
Se aplica en particular en los dos casos
siguientes:
- -
- Cuando las señales Fz y C de una anomalía cualquiera que ésta sea son diferentes de las referidas anteriormente (no observación de un valor escalón y/o de un valor máximo);
- -
- Cuando las relaciones C_{max}/C_{escalón} y/o Fz_{max}/Fz_{escalón} son las mismas para dos mismos agujeros tipos mientras que la severidad de la anomalía es diferente.
- -
- Cuando las señales Fz y C presentan un aumento de amplitud sobre varios agujeros perforados en condiciones de perforación constantes.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, la expresión de las áreas a
partir de la señal Fz, que es directamente transponible a la señal
C:
- -
- El área bajo la curva Fz(t) de t_{0} a t_{4} para una Fz interior o igual a Fz_{escalón} corresponde a la ausencia de anomalía, es decir
- -
- El área bajo la curva Fz(t) para una Fz comprendida entre Fz_{max} y Fz_{escalón} traduce la presencia de anomalías, es decir
- -
- El área bajo la curva Fz(t) para Nb=1 corresponde a la ausencia de anomalía y de desgaste de herramienta, es decir
- -
- El área bajo la curva Fz_{Nb}(t) corresponde a un desgaste de herramienta con presencia o no de anomalías después de un número Nb de agujeros perforados, es decir
Se calculan a continuación por una parte las
relaciones de áreas Área_{Fzmax}/Área_{Fzescalón} y/o
Área_{Cmax}/Área_{Cescalón} para cuantificar la severidad de la
anomalía durante una perforación de un agujero y por otra parte las
relaciones de áreas
ÁreaFz_{med}(Nb)/ÁreaFz_{med}(Nb=1) y/o
Área_{Cmed}/Área_{Cescalón}(Nb=1) para cuantificar la
severidad de la anomalía durante una perforación de una serie de
agujeros.
A partir del PM se ha establecido un criterio de
detección de una anomalía tipo, como consecuencia de un desgaste en
ángulo de salida de la broca y ello a falta de no poder detectarla
por la forma de las señales.
Para condiciones de corte (Vc, f) del dominio
"ausencia de anomalía" definido para una herramienta nueva por
agujero (Nb=1, Vb=0), la influencia del desgaste frontal de la boca
sobre la aparición de una anomalía tipo, es tenida en cuenta
siguiendo el recorrido siguiente a partir de la señal Fz(t),
pero que puede igualmente ser aplicado a la señal C(t):
Etapa
1
- Se traza el desgaste en Vb de la broca en
función del número de agujeros perforados Nb para condiciones de
corte AL del dominio "ausencia de anomalía" en particular para
la condición COM y una condición Fuera de COM (fig. 21).
- Se deduce, de la curva precedente, el número
crítico de agujeros Nb_{crit.}, correspondiente al criterio de
reforma de la broca (Vb_{crit.}=0,3 mm), para cada condición de
corte (Vc,f) estudiada. El valor Nb_{crit.} de una condición de
corte dada traduce entonces la duración de vida de la broca.
- Se determina la constante p trazando los
valores de Vb/Vbcrit. En función de los de Nb/Nbcrit., y
aproximándolos según una ley de potencia del tipo (fig. 22):
Etapa
2
- Se detecta a partir de exámenes destructivos
la anomalía tipo considerada y se deduce de ello el Vb
correspondiente a denominado Vb*. La relación Vb en función de Nb,
permite asociar a un número de agujeros perforados Nb* un desgaste
de herramienta Vb*, correspondiente a la aparición de la primera
anomalía considerada de todas.
- Se traza para cada una de las condiciones de
corte estudiadas la curva maestra Vb*/Vb_{crit.} en función de
Nb*/Nb_{crit.} (fig. 23).
Etapa
3
- Se toma, después de cada agujero perforado
Fz_{med} a la entrada de las aristas de corte en el material
(fig. 24), y eventualmente las áreas de las señales deducidas del
PM. El aumento de Fz_{med} en función de Nb da cuenta de una mala
calidad de corte, característica de un desgaste frontal creciente de
la broca. Por el contrario, la disminución de Fz_{med} entre
t_{1} y t_{2} traduce un calentamiento consecuente entre la
broca y el material favorable al pegado de virutas y en particular
para la condición Fuera de COM.
Etapa
4
- Se determina el parámetro q trazando los
valores de Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función
de Nb para las diferentes condiciones de corte estudiadas, y
aproximándolas por una ley de potencia del tipo (fig. 25):
- De acuerdo con la relación dada en la etapa 1,
el número de agujero Nb puede expresarse en la forma:
102 Por consiguiente, para un conjunto
Herramienta/Material dado,
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función del
desgaste normalizado Vb/Vb_{crit.} se expresa por la relación
siguiente: 18
- Se informa, sobre las curvas precedentes (fig.
26), el Vb*/Vb_{crit.} correspondiente a la aparición de la
anomalía considerada para cada condición de corte estudiada, y se
determina Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1)que
constituye el criterio de detección buscado. Parece que este
criterio es independiente de las condiciones de corte, y en este
efecto, puede ser considerado como intrínseco al conjunto
herramienta/material estudiado.
En consecuencia para cualquier firma PM de un
agujero perforado con una herramienta desgastada en Vb, para la que
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1)>Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1),
indica la presencia de la anomalía considerada.
Un mismo recorrido puede ser emprendido con el
análisis de las áreas (véase párrafo precedente) para definir un
criterio de detección de una anomalía tipo, como consecuencia de un
desgaste en ángulo de salida de la broca. En este caso, el área de
anomalía considerada está referida a la correspondiente a la
ausencia de anomalía definida por el primer agujero.
El recorrido propuesto anteriormente ha sido
seguido para el conjunto herramienta de WC-Co
revestida/material Inconel 718 TR, con el propósito de definir los
criterios de severidad de las anomalías engendradas durante la
perforación.
Una matriz de ensayo y una configuración de
perforación han sido definidas a saber:
- -
- Agujero recto y que desemboca con un descenso continuo de la broca (es decir sin ciclo de desatasco durante la operación de perforación) de 15 mm cualquiera que sea la longitud perforada;
- -
- Perforación con y sin lubricación;
- -
- Lubricación externa por el mandril (presión 6 bares, caudal 221/minuto). El lubricante está constituido de una mezcla de agua/aceite soluble al 6% en volumen;
- -
- Herramienta monobloque de carburo cementado WC-Co de Sandvik del tipo [R415.5-0700-50-8C1] que comprende dos aristas de corte, dos agujeros de lubricación interna, un revestimiento TiAlN, un ángulo \delta en el vértice de la broca de 140º;
- -
- Mantenimiento de la broca en el porta-herramientas por medio de una pinza de precisión ER\diameter7-8;
- -
- Un material Inconel 718 TR, con un tamaño de grano ASTM 10, un tratamiento térmico templado-doble revenido a 720ºC/620ºC, y una macrodureza HRC43;
- -
- Unión entre el porta-herramientas y el husillo asegurada por un cono HSK63 de Kennametal-Hertel;
- -
- Una máquina herramienta Huron KX10 equipada con una mesa Kistler de medida de esfuerzos tridimensionales (Fx, Fy, Fz);
- -
- Diámetro de la broca: de 5 a 10 mm;
- -
- Longitud perforada: de 2,1 a 12 mm;
- -
- Velocidad de corte de 3 a 100 m/min;
- -
- Avance por vuelta de 0,1 a 0,15 mm/vuelta;
- -
- Al menos dos agujeros son perforados por condición de corte con una herramienta nueva por agujero.
Las señales Fz y C (figs. 27, 28, 29 y 30) han
sido registradas gracias a la cadena de adquisición presentada
anteriormente. Los tres tipos de anomalías son aquí encontrados para
el conjunto herramienta/material considerado. Las firmas PM de cada
una de estas anomalías están en perfecto acuerdo con las dadas
precedentemente.
Para el conjunto herramienta/material
considerado y una relación Lp/D=8,5/7, Las condiciones óptimas de
perforación AL determinadas a partir de la norma AFNOR NF E
66-520-8 son: Vc=8 m/min, f=0,08
mm/vuelta. Estas condiciones de perforación se caracterizan por
(fig. 27):
- -
- Un régimen estacionario en Fz (Fz_{escalón} = 1800 N);
- -
- Un régimen estacionario en C (C_{escalón} = 3,6 N.m);
- -
- Las relaciones C_{max}/C_{escalón} y Fz_{max}/Fz_{escalón} iguales a 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Contrariamente al caso precedente, la
perforación se efectúa sin lubricación y se caracteriza por una
ligera disminución de \sim5% de Fz_{escalón} entre t_{1} y
t_{2}. La relación C_{max}/C_{escalón} varía de 1,2 a
2,5.
\vskip1.000000\baselineskip
Se caracteriza por una relación
C_{max}/C_{escalón} comprendida entre 2,5 y 5, y se observa
tanto para una perforación AL como para una perforación SL.
\vskip1.000000\baselineskip
Este agujero tipo se caracteriza por una
relación C_{max}/C_{escalón}>5 para una perforación SL, y
una relación Fz_{max}/Fz_{escalón} bien superior a 1,
contrariamente a los dos agujeros tipos precedentes donde
Fz_{max}/Fz_{escalón} era igual a 1. Esta relación de los
esfuerzos axiales da cuenta de la degradación de la broca. Para
Lp/D\geq1,2 se ha observado una ZATM triangular y para
Lp/D\leq1,2 se ha observado una ZATM rectangular.
\vskip1.000000\baselineskip
El recorrido en cuatro etapas consistente en
determinar la fórmula que da la ZATM_{max} en función de los
parámetros de corte de los parámetros geométricos ha sido seguido.
Las constantes n, \alpha, A, A' y B intrínsecas al conjunto de
herramienta de WC-Co revestida/material Inconel 718
TR son las siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
Para diferentes condiciones de corte y
diferentes geometrías de agujeros, el espesor de ZATM_{max} es
calculado por el recorrido citado anteriormente. Las constantes F,
\lambda y G intrínsecas al conjunto de herramienta de
WC-Co revestida/material Inconel 718 TR son las
siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
Los análisis destructivos de los agujeros han
mostrado la generación de las dos anomalías tipos CCI y BMC con el
desgaste de la broca en Vb en condiciones de corte AL juzgadas poco
severas (Vc\leqVC_{crit.}). De acuerdo con los ensayos de
duración de vida en fatiga, la combinación de anomalías de tipo
CCI+BMC ha revelado ser más crítica que la anomalía de tipo CCI
únicamente.
Por consiguiente, el recorrido en cuatro etapas
consistente en establecer el criterio de detección de la anomalía
del tipo CCI+BMC, como consecuencia de un desgaste en el ángulo de
salida de la broca, ha sido seguido con las dos condiciones de
corte siguientes:
- COM:
- Con lubricación \hskip0,3cm Vc=8 m/min \hskip0,3cm f=0,08 mm/vuelta
- Fuera de COM:
- Con lubricación \hskip0,3cm Vc=15 m/min \hskip0,2cm f=0,02 mm/vuelta
\vskip1.000000\baselineskip
Los parámetros característicos de este recorrido
son:
Los criterios de detección de la combinación de
anomalías de tipo CCI+BMC considerada como consecuencia de un
desgaste en Vb, intrínseca al conjunto herramienta de
WC-Co revestida/material Inconel 718 TR, e
independiente de las condiciones de corte elegidas son:
- -
- Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1)=1,25 o sea un aumento de 25% del esfuerzo axial medio comparado al medido en el primer agujero a partir de una herramienta nueva;
- -
- C*_{med}(Nb*)/C_{med}(Nb=1)=1,23 o sea un aumento de 23% del par medio comparado al medido en el primer agujero a partir de una herramienta nueva.
\vskip1.000000\baselineskip
Se ha recogido a continuación la definición del
conjunto de los símbolos citados en la presente solicitud, así como
las relaciones matemáticas que permiten calcular sus valores.
Claims (16)
1. Un procedimiento de detección y
eventualmente de cuantificación de anomalías de perforación en una
pieza metálica (4), tales como Unión de Virutas Aisladas, CCI,
Banda de Material Cizallado, BMC, o Zona Afectada
Termo-Mecánicamente, ZATM, siendo realizada la
perforación por una broca (10) caracterizada por el hecho de
que consiste en determinar por una parte, a partir de señales
proporcionadas por captadores representativos de los esfuerzos de
la broca sobre la pieza, un conjunto de valores de los dos
parámetros siguientes, en función del tiempo es decir el esfuerzo
axial de penetración de la broca (10) en la pieza metálica (4)
Fz(t) y el par C(t), engendrados durante al menos una
parte de la operación de perforación entre el tiempo ta de la
entrada de la punta (11) de la broca y el tiempo t4 del final del
desatasco o limpieza, y luego de aislar los valores Fz_{escalón}
y C_{escalón} correspondientes a un escalón y representativos de
la ausencia de anomalía, correspondiendo los valores Fz_{max} y
C_{max} a los valores máximos y representativos de la presencia
de una anomalía, y de determinar a continuación las relaciones
Fz_{max}/Fz_{escalón} y/o C_{max}/C_{escalón}, y/o
eventualmente la relación de las áreas
Área_{Fzmax}/Área_{Fzescalón} y/o
Área_{Cmax}/Área_{Cescalón} que son las áreas bajo las curvas
Fz(t) o C(t) que tienen por límite inferior
Fz_{escalón} o C_{escalón} y por límite superior Fz_{max} o
C_{max} referidos a las áreas bajo las curvas Fz(t) o
C(t) que tienen por límite superior Fz_{escalón} o
C_{escalón}, de manera que den cuenta del tipo de anomalías y
eventualmente de su severidad, siendo determinada una anomalía de
tipo CCI a partir de la región de variación de la relación
[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1
y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI}=1, siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI y BMC a partir de la región de variación de la relación [C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC}=1 y siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI, BMC y ZATM a partir de la región de variación de la relación [C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>1.
y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI}=1, siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI y BMC a partir de la región de variación de la relación [C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI}>1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC}=1 y siendo determinada una anomalía de tipo combinado CCI, BMC y ZATM a partir de la región de variación de la relación [C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>[C_{max}/C_{escalón}]_{CCI+BMC}>1 y una relación [Fz_{max}/Fz_{escalón}]_{CCI+BMC+ZATM}>1.
2. Un procedimiento según la reivindicación
1ª, que consiste igualmente en aislar los valores
Fz_{med}(Nb) y C_{med}(Nb) en función del número
de agujeros perforados y correspondiente a los valores medios de las
señales a la entrada de las aristas de corte en la materia, y en
determinar las relaciones
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) y/o
C_{med}(Nb)/C_{med}(Nb=1), y/o eventualmente la
relación de las áreas
Área_{Fzmed}(Nb)/Área_{Fzmed}(Nb=1) y/o
Área_{Cmed}(Nb)/Área_{Cmed}(Nb=1), y en aislar
igualmente un conjunto de valores unidos al desgaste en ángulo de
salida Vb de la broca tal como Nb correspondiente al número crítico
de agujeros perforados según el cual Vb=0,3 mm (reforma de la
broca), correspondiendo Vb* y Nb* a la primera aparición de la
anomalía considerada, de manera que tenga en cuenta la aparición de
una anomalía unida al desgaste.
3. Un procedimiento, según la reivindicación
1ª, según el cual se traza la relación Fz_{max}/Fz_{escalón} en
función del tiempo de perforación tp medido o calculado, y cuya
pendiente E se pone en la forma E = A.60^{-n}V_{c}^{n}.
4. Un procedimiento según la reivindicación
3ª, según el cual se determinan las constantes A y n trazando la
pendiente E de la recta precedente 26 en función
de Vc a escala logarítmica, a saber, ln E = n.ln V_{c} +
ln(A.60^{-n}).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un procedimiento según la reivindicación
4ª, según el cual se determinan las constantes B y \alpha
trazando los valores experimentales de la ZATM_{max} en función
del producto 27 los cuales se ponen en la forma:
28
6. Un procedimiento según las reivindicaciones
4ª y 5ª, según el cual se determina un criterio de severidad basado
en el espesor de la ZATM_{max} en función de los parámetros de
corte (Vc, f) el cual se pone en la forma
- a.
-
29
- b.
- con
290 , y siendo las constantes A, \alpha, B y n intrínsecas al conjunto herramienta/material.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Un procedimiento según las reivindicaciones
1ª, y 4ª a 5ª, según el cual se determinan las cuatro constantes A,
\alpha, B y n intrínsecas al conjunto herramienta/material
considerado por el recorrido en cuatro etapas.
8. Un procedimiento según la reivindicación
1ª, según el cual se determina un criterio de severidad a partir
del par, que consiste en expresar los valores experimentales de la
ZATM_{max} en función de la energía máxima Ec_{max} disipada en
el corte deducida del par C_{max}, de Vc, de D y del tiempo de
perforación tp calculado o medido, los cuales se ponen en la
forma:
- a.
-
30
- b.
- con
31 y siendo las constantes \lambda, F y G intrínsecas al conjunto herramienta-material considerado.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Un procedimiento según la reivindicación
1ª, según el cual se calculan las áreas bajo las curvas Fz(t)
y C(t), cuando las señales Fz y C de una anomalía cualquiera
que sea no presentan valor de escalón y/o valor máximo, y cuando
las relaciones C_{max}/C_{escalón} y/o Fz_{max}/Fz_{escalón}
son las mismas para dos mismos agujeros tipos que presentan
severidades de anomalías diferentes.
10. Un procedimiento según la reivindicación
9ª, según el cual se calculan las relaciones de áreas
Área_{Fzmax}/
Área_{Fzescalón} y/o Área_{Cmax}/Área_{Cescalón} para cuantificar la severidad de la anomalía.
Área_{Fzescalón} y/o Área_{Cmax}/Área_{Cescalón} para cuantificar la severidad de la anomalía.
11. Un procedimiento según la reivindicación
2ª, según el cual se detecta la anomalía de tipo CCI+BMC unida al
desgaste en Vb de la broca en el caso de la perforación con
lubricación, según el cual se determina el parámetro p trazando los
valores de Vb/Vbcrit., en función de los valores de Nb/Nbcrit., y
aproximándoles según una ley de potencia del tipo:
32
12. Un procedimiento según la reivindicación
11º, según el cual se traza para cada una de las condiciones de
corte estudiadas la curva maestra Vb*/Vb_{crit.} en función de
Nb*/NVb_{crit.}.
13. Un procedimiento según la reivindicación
2ª, según el cual se determina el parámetro q trazando los valores
de Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función de Nb
para las diferentes condiciones de corte estudiadas, y
aproximándolos por una ley de potencia del tipo:
33
14. Un procedimiento según las
reivindicaciones 2ª, 11ª y 12ª, según el cual se expresa, para un
conjunto Herramienta/Material dado,
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1) en función del
desgaste normalizado Vb/Vb_{crit.} por la relación siguiente:
34
15. Un procedimiento según las
reivindicaciones 11ª y 14ª, según el cual se refiere, sobre la
curva, la ecuación 35 para cada condición de
corte, correspondiendo los valores de Vb*/Vb_{crit.} a la
aparición de la anomalía considerada de tipo CCI+BMC, y se
determina a partir de ella
Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1) que constituye el
criterio de detección de la anomalía de tipo CCI+BMC, independiente
de las condiciones de corte e intrínseca al conjunto
herramienta/material considerado, y para el que
Fz_{med}(Nb)/Fz_{med}(Nb=1)>Fz*_{med}(Nb*)/Fz_{med}(Nb=1)
indica la presencia de la anomalía considerada.
16. Un procedimiento, según la reivindicación
2ª, según el cual se utiliza el análisis de las áreas para definir
un criterio de detección de una anomalía tipo, como consecuencia de
un desgaste en ángulo de salida de la broca, en que el área de la
anomalía considerada es referida a la correspondiente a la ausencia
de anomalía definida por el primer agujero.
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