Diseño y simulación de un sistema mecánico para el mecanizado de piezas e impresión en 3D (x, y, z)
Luis Miranda-Molina- Asdrubal Quinayas-Ortiz
- Gabriel Peña-Rodríguez
Publicado 2020-07-30
Palabras clave
- módulo,
- diseño,
- solidworks,
- máquina,
- CNC
Cómo citar
Derechos de autor 2020 Revista UIS Ingenierías
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-SinDerivadas 4.0.
Resumen
El diseño y la simulación de un sistema multifuncional para el mecanizado de piezas mecánicas y la impresión en 3D (x, y, z) utilizando el software CAD Solid works, se utilizó para determinar el comportamiento estático del sistema con el análisis de tensión, deformación, desplazamiento, factor de seguridad, pandeo, fatiga y frecuencia. Para lo anterior, se determinó que la base lateral soporta una tensión de 3.5x108 Pa, causando un desplazamiento de 25 mm y una tensión unitaria equivalente (ESTRN) de 0.0012. La base guía un daño acumulado del 300% del deterioro, reduce su vida útil a un rango entre 1x106 y 1x1065 ciclos de utilidad y un factor de seguridad (F S) entre 104.632 a 7869.86. Por otro lado, la base transversal tiene un porcentaje de daño acumulado máximo de 4.10535 y un rango de ciclo de vida que varía de 24358.5 a 1x106 con un SF mínimo de 5974.
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Referencias
[2] R. Raghunandan, P. Venkateswara Rao, “Selection of sampling points for accurate evaluation of flatness error using coordinate measuring machine,” J. Mater. Process. Technol., vol. 202, no. 1-3, pp. 240-245, 2008, doi: 10.1016/j.jmatprotec.2007.09.066
[3] F. Bosché, E. Guenet, “Automating surface flatness control using terrestrial laser scanning and building information models,” Autom. Constr., vol. 44, pp. 212-226, Aug. 2014, doi: 10.1016/j.autcon.2014.03.028
[4] W. Makiela, K Stepien, “Evaluation of flatness profiles by means of Wavelet Transformation,” Faculty of Manuf Tech Tuke, Manuf. and Ind. Eng., vol. 11, no. 2, 2012.
[5] P. Bo, M. Bartoň, D. Plakhotnik, H. Pottmann, “Towards efficient 5-axis flank CNC machining of free-form surfaces via fitting envelopes of surfaces of revolution,” Comput. Des., vol. 79, pp. 1-11, 2016, doi: 10.1016/j.cad.2016.04.004
[6] B. I. Oladapo et al., “Experimental analytical design of CNC machine tool SCFC based on electro-pneumatic system simulation,” Eng. Sci. Technol. an Int. J., vol. 19, no. 4, pp. 1958-1965, 2016, doi: 10.1016/j.jestch.2016.08.010
[7] C. C. Hong, C.-L. Chang, C.-Y. Lin, “Static structural analysis of great five-axis turning–milling complex CNC machine,” Eng. Sci. Technol. an Int. J., vol. 19, no. 4, pp. 1971-1984, 2016, doi: 10.1016/j.jestch.2016.07.013
[8] S. Gómez González, El gran libro de solidworks Edición 1. Marcombo S.A, México: Ed. Alfaomega, 2007.
[9] G. Valencia, Estructuras de acero. Diseño con factores de carga y de resistencia, edición 1. Colombia: Escuela Colombiana de Ingeniería, 1997.
[10] S. Segovia, Manual de soldadura. Ejercicios prácticos de soldadura al arco. Electrodo revestido, edición 1, 2012.
[11] I. Jiménez Mesa, J. Diaz-Tendero, J. Suárez Rivero, Dibujo Industrial. Manual De Apoyo Y Docencia, Océano, 20 de septiembre, 2014
[12] T. H. Lin, M. Ito, “Theoretical plastic stress-strain relationship of a polycrystal and the comparisons with the von Mises and the Tresca plasticity theories,” Int. J. Eng. Sci., vol. 4, no. 5, pp. 543-561, 1966, doi: 10.1016/0020-7225(66)90015-2
[13] O. Rojas Lazo, L. Rojas Rojas,” Diseño asistido por computador,” Industrial Data, vol. 9, no. 1, pp. 7-15, 2006.
[14] K. S. R. Chandran, “A physical model and constitutive equations for complete characterization of S-N fatigue behavior of metals,” Acta Mater., vol. 121, pp. 85-103, 2016, doi: 10.1016/j.actamat.2016.09.001
[15] A. May-Pat, F. Avilés, “Análisis numérico de fractura interfacial en columnas sándwich sometidas a compresión axial,” Ingeniería, vol. 11, no. 3, pp. 21-32, 2007.
[16] “Matlab”, MathWorks, 2016
[17] J. L. Romero, E. M. López, M. A. Ortega, O. Río, “Análisis de pilares con deformación por cortante mediante elementos finitos y acciones repartidas equivalentes,” Rev. Int. Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ing., vol. 33, no. 3-4, pp. 280-289, 2017, doi: 10.1016/j.rimni.2016.06.002
[18] A. Sáenz López, “Análisis del factor de intensidad de esfuerzo utilizando el método de los elementos finitos extendidos,” Revista de Arquitectura e Ingeniería, vol. 7, no. 1, pp. 1-11, 2013.
[19] H. Mao, R. Rumpler, P. Göransson. “An inverse method for characterisation of the static elastic Hooke’s tensors of solid frame of anisotropic open-cell material,” International Journal of Engineering Science, vol. 147, pp. 1-18, 2020, doi: 10.1016/j.ijengsci.2019.103198