Analisis de la influencia del desgaste de herramientas de pcbn en el torneamiento duro de cilindros de acero astm 52100

ANALISIS DE LA INFLUENCIA DEL DESGASTE DE HERRAMIENTAS DE PCBN EN EL TORNEAMIENTO DURO DE CILINDROS DE ACERO ASTM 52100

THE ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF PCBN TOOL WEAR INTO HARD TURNING OF THE CYLINDERS ASTM 52100 STEEL

Sergio Delijaicov [1]a, Lucas Antonio Perrucci [2]a, Carlos Valdez Salazar [3]

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo fue estudiar la influencia del desgaste deherramientas de corte de nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN) en el proceso de torneamiento duro a seco de cilindros de aceros ASTM 52100, con durezas del orden de 64 HRc, utilizado en la fabricación de rodamientos. Fue estudiada la influencia de los parámetros de maquinado (velocidad de corte, avance, profundidad de corte) en el desgaste de las herramientas y en las fuerzas de torneamiento.Fue diseñado un planeamiento factorial completo para la ejecución de los ensayos, que fueron realizados usando un torno CNC, equipado con un dinamómetro piezoeléctrico triaxial. Las respuestas analizadas fueron: rugosidad, fuerzas de torneamiento y análisis microestructural para identificar la posible generación de capa blanca en la superficie de la probeta debido al desgaste producido en lasherramientas de corte. Los resultados mostraron que para avances del orden de 0,16 mm/rotación, la capa blanca aparece con frecuencia, indicando que el torneamiento fue comprometido. Para los menores valores establecidos por el planeamiento factorial (velocidad de corte (vc) = 150 m/min, avance (f) = 0,08 mm/rot, profundidad de corte (ap) = 0,025 mm) fueron obtenidas rugosidades medias (Ra) del ordende 0,6 (m y ausencia de capas blancas durante los 8000 m de uso de la herramienta de PCBN durante el torneamiento.

Palabras-clave: torneamiento duro, fuerzas de torneamiento, capa blanca, herramienta de nitruro de boro cúbico policristalino.

ABSTRACT

The goal of this work was to study the influence of the polycrystalline cubic boron nitride cutting tools wear (PCBN) on the process of thedry hard turning cylinders ASTM 52100 steel with hardness around 64 HRc, used in the bearings manufacture. It has studied the influence of machining parameters (cutting speed, feed, cutting depth) on the wear tools and forces turning. It has been designing the full factorial planning for tests done that were conducted using the CNC lathe, within triaxial piezoelectric dynamometer. On the result wasanalyzed: roughness, turning forces and microstructural analysis in order to identify a possible generation the white layer surface of the specimen due to produced in the cutting tools wear. The results show the feeds of 0.16 mm/rotation almost appears white layer, indicating the turning was affected. For the lowest values of the planning factorial (cutting speed (vc) = 150 m/min, feed (f) = 0.08mm/rot, cutting depth (ap) = 0.025 mm) were gotten roughness average (Ra) in the range of 0.6 (m and the absence of white layers along 8000 m the use of PCBN tool during the turning.

Keywords: hard turning, turning forces, white layer, polycrystalline cubic boron nitride tools.

Introduccion

Observando la literatura especializada se puede constatar que la optimización de los procesos demanufactura, antes basada en visiones aisladas, ganó una nueva postura, una visión global [1]. Desde mediados de los años ochenta, las empresas presentan un cambio en la forma de abordar los procesos de fabricación, en especial el maquinado de componentes metálicos, debido a la globalización de la competencia [2]. Analizando el impacto económico del maquinado, fue reportado que además de empleardecenas de millares de personas, aproximadamente 10% de toda la producción en metales es transformado en viruta [3], representando más del 15% del valor total de todos los productos manufacturados, sean o no mecánicos.

Siendo los procesos de maquinado la clase mas empleada dentro de la cadena de fabricación de productos mecánicos, las investigaciones en esta área presentan una importancia...