Aportes al modelado de la formación de la viruta en el proceso de maquinado ortogonal de materiales metálicos

Abstract

Este trabajo presenta la aproximación por el método libre de malla de Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) para el modelamiento de la formación de la viruta en el proceso de maquinado ortogonal de metales. Se aborda el problema considerando el maquinado como un proceso con altas deformaciones y para modelarlo se emplean las ecuaciones de conservación discretizadas por SPH para masa, momento y energía, bajo los principios de la mecánica de solidos para un modelo elástico-plástico perfecto. Se utilizó el modelo de Johnson y Cook para la determinación del régimen plástico. En el desarrollo del trabajo se muestran los principios básicos de la formación de la viruta, la implementación del método SPH, se explica el modelo de maquinado utilizado y su comparación con datos experimentales y con otros modelos. El modelo de maquinado desarrollado con SPH muestra un comportamiento realista de la morfología de la viruta en los momentos iniciales de formación de la misma y en la temperatura en la zona principal de cizallamiento. / Abstract. This paper presents the approximation by the mesh-free method Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) for modeling the orthogonal metal machining process for the chip formation. An approach to the problem considering the machining process as a high strain process is done, in which are used the conservation equations discretized by SPH for mass, momentum and energy, and additionally the principles of solid mechanics for an elastic-plastic model, employing the Johnson and Cook model for determining the plastic regime. In this way are shown the basics of chip formation, SPH implementation, presentation of machining model and its comparison with other models and experimental data. The SPH model shows an adequate machining behavior of the chip morphology on the initial forming moments and temperature in the primary shear zone