Simulació de la rugositat obtinguda en el procés de brunyiment de cilindres (honing)

Abstract

El projecte presentat a continuació té com a principal objectiu el desenvolupament d’un software en llenguatge de programació Python, que permeti simular la rugositat obtinguda en un procés de brunyiment interior de cilindres (o honing) en base a unes variables definides per l’usuari, uns paràmetres definits segons sigui el material de la peça i les característiques dels abrasius, i sota unes determinades condicions de tall. L’objectiu del Laboratori de Tecnologies de Fabricació del Departament d’Enginyeria Mecànica a l’ETSEIB de desenvolupar una eina que ajudi a estalviar temps, material i diners a l’hora de determinar els paràmetres del procés de brunyiment, així com de proporcionar un software fàcil d’utilitzar a l’usuari, dóna peu a aquest projecte, sent, a més a més, una eina útil a l’hora de testejar diverses configuracions en els processos de brunyiment dels cilindres. Per assolir els objectius, primerament s’ha desenvolupat una versió prèvia del programa, on el tall simulat sobre el cilindre sigui provocat per un sol gra d’abrasiu. Aquesta versió s’ha executat únicament en la finestra del terminal, sense cap mena d’entorn gràfic. A continuació, s’han seguit desenvolupant versions del software, que han anat incloent les diferents utilitats i característiques finals: tall amb una pedra d’abrasiu (formada per més d’un gra), mida i forma del gra, pressió de l’eina sobre la superfície del cilindre, etc. Mitjançant eines de representació gràfica, s’ha anat comprovant la validesa de l’algorisme, tot veient que les trajectòries de tall representades pel software coincidien amb les teòriques previstes, i també s’ha comprovat la validesa de les funcions matemàtiques utilitzades. Finalment s’han validat els resultats amb cilindres brunyits en el Laboratori de Tecnologies de Fabricació del Departament d’Enginyeria Mecànica a l’ETSEIB, comprovant la rugositat superficial i veient que coincideix amb l’obtinguda pel programa. També s’ha valorat l’impacte ambiental del projecte, en forma de consums i estalvis energètics, de totes les màquines i eines involucrades en el brunyiment de cilindres. Per acabar, es presenta el pressupost necessari per al desenvolupament del projecte. En conclusió, el software desenvolupat s’adapta a les necessitats del Departament d’Enginyeria Mecànica de l’ETSEIB. Els resultats han estat validats per fragments de codi, sent així correcte tot el conjunt, i posteriorment també s’ha comprovat la bondat de resultats en base a processos de laboratori que ja havien estat realitzats, obtenint resultats similars. Les simplificacions adoptades a l’hora d’implementar el software continuen garantint la validesa dels resultats.