Generación de Trayectorias de Corte para Engranaje Cónico de Diente Recto en Máquina de Propósito General con Herramienta de Punta Plana.

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 paramé...

Full description

Autores:
Santander Mantilla, Camilo Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/49172
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/49172
Palabra clave:
Parametric programming
trajectories generation
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bevel gear
differential geometry
CAD-CAM
algorithm
MATLAB
Ingeniería Mecánica
Engranaje
Manufactura
Programación paramétrica
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Repositorio Institucional.http://hdl.handle.net/11634/49172reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásinstname:Universidad Santo Tomásrepourl:https://repository.usta.edu.coSe 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.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.Ingeniero MecánicoPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Generación de Trayectorias de Corte para Engranaje Cónico de Diente Recto en Máquina de Propósito General con Herramienta de Punta Plana.Parametric programmingtrajectories generationcncbevel geardifferential geometryCAD-CAMalgorithmMATLABIngeniería MecánicaEngranajeManufacturaProgramación paramétricageneración de trayectoriascncengranaje cónicogeometría diferencialCAD-CAMalgoritmoMATLABTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáBatsch, M. (2020). Mathematical model and tooth contact analysis of convexo-concave helical bevel Novikov gear mesh. Mechanism and Machine Theory, 149.C. Özel, A. Ian, and L. Özler, “An investigation on manufacturing of the straight bevel gear using end mill by CMC milling machine,” J. Manuf. Sci. Eng. Trans. ASME, vol. 127, no. 3, pp. 503–511, 2005, doi: 10.1115/1.1863256.van Tuong, N. (2018). Manufacturing method of spiral bevel gears based on CAD/CAM and 3-axis machining center. MM Science Journal, 2018(June), 2401–2405.Fernando sierra ibáñez (2006). sistematización de fresadora de piñón recto bevel gears,” gear technol., vol. 9, no. 5, pp. 22–27, 1992.D. Wiener, “CNC technology and the system-independent manufacture of spiral bevel gears,” Gear Technol., vol. 9, no. 5, pp. 22–27, 1992.Bosetti, P., & Bertolazzi, E. (2014). Feed-rate and trajectory optimization for CNC machine tools. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 30(6), 667–677. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2014.03.009D. 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Matec Web of Conferences. https://doi.org/10.1051/matecconf/20179407004ORIGINALCarta aprobacion facultad.pdfCarta aprobacion facultad.pdfcarta aprobacion facultadapplication/pdf805833https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/2/Carta%20aprobacion%20facultad.pdfffcd1a46e96bc9ce139e1b090d60be6eMD52metadata only accesscarta derechos de autor.pdfcarta derechos de autor.pdfcarta derechos de autorapplication/pdf95027https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/3/carta%20derechos%20de%20autor.pdf60363414fab386f425a21ab479e7a5e8MD53metadata only access2023camilosantander.pdf2023camilosantander.pdfapplication/pdf924617https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/6/2023camilosantander.pdf65cf9414ba3ae20e1ffdfe33e6175161MD56open accessCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/4/license_rdf217700a34da79ed616c2feb68d4c5e06MD54open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8807https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/5/license.txtaedeaf396fcd827b537c73d23464fc27MD55open accessTHUMBNAILCarta aprobacion facultad.pdf.jpgCarta aprobacion facultad.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6589https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/7/Carta%20aprobacion%20facultad.pdf.jpgace035be7ec8e884c9c276700bf44ca7MD57open accesscarta derechos de autor.pdf.jpgcarta derechos de autor.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7746https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/8/carta%20derechos%20de%20autor.pdf.jpg8063e61990ddfddcb7fde85939b49ab2MD58open access2023camilosantander.pdf.jpg2023camilosantander.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4922https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/49172/9/2023camilosantander.pdf.jpgeafa775b1b0dc3af2d36e9fe92a9fadbMD59open access11634/49172oai:repository.usta.edu.co:11634/491722023-05-09 09:04:36.741metadata only accessRepositorio Universidad Santo Tomásrepositorio@usantotomas.edu.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