Diseño e implementación de un sistema de automatización de medida de tensiones residuales mediante el método de micro perforación y fresado incremental con LabView

Abstract

L'estudi de les tensions residuals presents en estructures i components mecànics permet comprendre la seua generació durant els processos de fabricació, optimitzant els mateixos i millorant la vida útil d'aquest component. És per açò que l'Institut de Tecnologia de Fabricació de Components Ceràmics i Compostos (IMTCCC) de la Universitat de Stuttgart està involucrat en l'estudi i els processos de fabricació de materials avançats, disposant d'un sistema manual de mesura de tensions residuals mitjançant la tècnica de micro-perforació i fresat incremental. El present Treball de Final de Grau pretén satisfer la necessitat actual d'automatitzar aquest procés de mesura. Per a açò s'ha dissenyat i implementat un programa encarregat de controlar els diferents equips que conformen aquest sistema baix l’entorn de programació LabViewTM. Finalment, s'han realitzat mesures reals en components fabricats pel IMTCCC, verificant el correcte funcionament d'aquest programa.

El estudio de las tensiones residuales presentes en estructuras y componentes mecánicos permite comprender su generación durante los procesos de fabricación, optimizando los mismos y mejorando la vida útil de dicho componente. Es por ello que el Instituto de Tecnología de Fabricación de Componentes Cerámicos y Compuestos (IMTCCC) de la Universidad de Stuttgart está involucrado en el estudio y los procesos de fabricación de materiales avanzados, disponiendo de un sistema manual de medida de tensiones residuales mediante la técnica de micro-perforación y fresado incremental. El presente Trabajo de Final de Grado pretende satisfacer la necesidad actual de automatizar dicho proceso de medida. Para ello se ha diseñado e implementado un programa encargado de controlar los diferentes equipos que conforman dicho sistema bajo el entorno de programación LabViewTM. Finalmente, se han realizado medidas reales en componentes fabricados por el IMTCCC, verificando el correcto funcionamiento de dicho programa.

The study of the residual stresses present in structures and mechanical components allows us to understand their generation during the manufacturing process, what makes possible its optimization and the increasing of the lifetime of the component. For this reason, the Institute for Manufacturing Technologies of Ceramic Components and Composites (IMTCCC) is involved in the study and the manufacturing of advanced materials, having available a manually operated equipment, which permits the residual stress analysis by the Incremental Micro Hole Drilling and Milling Method (IMHDMM). This final degree project aims to satisfy the current need to automate the measurement process. To this aim, a program has been designed and developed in LabViewTM platform. Finally, experimental measurements with components produced by the IMTCCC have been performed using this program and checking its correct performance.