Diseño y control de un dispositivo activo para la reducción de vibraciones en el mecanizado de piezas

En esta tesis se estudia el fenómeno de vibraciones en el mecanizado y se proponen soluciones para reducirlas. Las vibraciones en el mecanizado causan una mala terminación superficial, desgaste prematuro de herramientas, peores y hasta inaceptables tolerancias de fabricación y todo lo cual repercute finalmente en una poco aceptable economía del mecanizado y una productividad ineficiente. Si bien hay diversas estrategias para mitigar el efecto de las vibraciones en el mecanizado, en el presente trabajo se aborda el problema en el contexto del control activo de las vibraciones, donde un actuador y un sensor se utilizan junto a un algoritmo de control para incrementar el amortiguamiento del sistema. Con el fin de estudiar el uso de técnicas de control activo de vibraciones, se propone y realiza una facilidad1 de pruebas junto con su electrónica. Posteriormente se diseñan e implementan dos tipos diferentes de actuadores electromagnéticos, uno inercial y uno no inercial, para ser utilizados sobre la facilidad. Partiendo de la formulación de barras finitas, se realizan dos modelos teóricos de la facilidad, y se validan mediante identificación con señales de excitación típicas chirp, pseudorandom y respuesta libre. Mediante el uso de control activo de vibraciones, se diseñan e implementan controladores de realimentación directa de velocidad (DVF) y un controlador basado en un filtro notch. Los resultados experimentales obtenidos muestran que los actuadores diseñados junto con los controladores propuestos tienen potencial para el control activo de vibracione