Modelización numérica bidimensional y tridimensional aplicado al mecanizado de aleaciones aeronáuticas

Abstract

In order to analyzing industrial machining processes, it is proposed to develop two-dimensional and three-dimensional machining models on materials of great industrial interest and aeronautical interest in particular, specifically Ti-6Al-4V and Inconel®718 respectively. In this case, it is proposed, on the one hand, three two-dimensional orthogonal cutting models: based on fracture energies, multipass model and model with implementation of cohesive elements. On the other hand, the development of a general non-orthogonal three-dimensional based on shear failure is proposed. The results of these models will be analyzed on: cutting forces, chip morphology, thermal evolution on the tool and, in the case of the three-dimensional model, local variables such as deformations, strain rate and temperatures. The behavior of both materials will be defined under the Johnson-Cook constitutive equation with their respective parameters and in all cases the models will be validated from experimental tests from several authors

Con el objetivo de analizar procesos de mecanizado industriales se propone desarrollar modelos de mecanizado bidimensionales y tridimensional sobre materiales de gran interés industrial y aeronáutico en particular, concretamente Ti-6Al-4V e Inconel®718 respectivamente. En este sentido se propone, por un lado, tres modelos bidimensionales de corte ortogonal: basado en energías de fractura, modelo multipasada y modelo con implementación de elementos cohesivos. Por otro lado se propone el desarrollo de un modelo tridimensional de corte no ortogonal general basado en fallo por deformación a cortadura. Se analizarán los resultados de dichos modelos sobre: fuerzas de corte, morfología de viruta, evolución térmica sobre la herramienta y, en el caso del modelo tridimensional, variables locales como deformaciones, velocidades de deformación y temperaturas. El comportamiento de ambos materiales se definirán bajo la ecuación constitutiva de Johnson-Cook con sus respectivos parámetros y en todos los casos los modelos se validarán a partir de ensayos experimentales de diversos autores.