Programación de trayectorias en 5 ejes para generación de álabes de un compresor centrífugo con interpolación circular

Abstract

En este proyecto se ha implementado el uso de trayectorias de interpolación circular para la generación de los álabes de un compresor centrífugo con limitación de error cordal. Con esto se persigue la simplificación matemática y de programación de estos componentes con la finalidad de reducir el número de instrucciones del programa y estabilizar su mecanizado, logrando así un mejor acabado. Para ello se ha desarrollado un programa en Visual Basic que genera, a partir de una nube de puntos que define los caminos de herramienta para el mecanizado de los álabes del rodete, unas trayectorias circulares formadas por arcos unidos bajo continuidad de tipo 𝐶 1 , que difieren de los puntos originales una distancia determinada. Una vez generadas las instrucciones para efectuar el mecanizado del rodete se pudo observar que el número de líneas de código necesarias para realizar el mecanizado se había reducido de forma considerable. Con el fin de examinar las diferencias existentes entre las trayectorias rectilíneas y circulares en el mecanizado, se fabricaron dos rodetes idénticos con los mismos parámetros de mecanizado de modo que las diferencias que pudieran observarse en estos fuesen debidas únicamente a las trayectorias del husillo. En el rodete mecanizado con trayectorias rectilíneas se pudo observar un acabado más rugoso con efecto escamoso debido al avance intermitente del husillo. Este efecto es provocado por el elevado número de instrucciones, con pequeños desplazamientos, necesarias para lograr el mecanizado del álabe. En cambio, en el rodete mecanizado con trayectorias circulares el acabado era más refinado puesto que el husillo recorría las trayectorias de una forma mucho más fluida. Además, se tomaron medidas del tiempo de mecanizado de uno de los álabes principales del rodete y se pudo observar que el tiempo necesario para mecanizar el álabe con las trayectorias circulares era un 2,5% menor respecto a las trayectorias rectilíneas. Por ende, se pudo verificar que las ventajas teóricas ofrecidas por las trayectorias de interpolación circular se cumplían y, por tanto, el uso de este tipo de trayectorias supone una mejora en los procesos de mecanizado.