Diseño y desarrollo de ensayos para determinar la vida en insertos intercambiables de corte bajo criterio de desgaste de flanco en procesos de torneado

DISEÑO Y DESARROLLO DE ENSAYOS PARA DETERMINAR LA VIDA EN INSERTOS INTERCAMBIABLES DE CORTE BAJO CRITERIO DE DESGASTE DE FLANCO EN PROCESOS DE TORNEADO Laura Liliana Ariza Cardona Ingeniero Mecánico lauraarizacardona@gmail.com Carlos Arnulfo Sánchez Reyes Ingeniero Mecánico carlossanchezreyes@gmail.com Escuela de Ingeniería Mecánica Universidad Industrial de Santander Director: Ing. IsnardoGonzález Jaimes Codirector: Dr. Arturo Plata Gómez En el ambiente industrial existe una falta de soporte para ayudar al operador de la máquina herramienta a decidir el momento correcto de reemplazo del filo de la herramienta. Esta decisión se toma en base de su propia experiencia e intuición. Este trabajo propone una metodología donde el criterio de cambio del filo de la herramienta se basa en eldesgaste del flanco presente en el borde principal de corte en herramientas de punta sencilla durante operaciones de cilindrado externo. Palabras clave: Mecanizado, Vida de herramienta, Ecuación de vida de Taylor, Desgaste de herramienta, Desgaste de flanco, Metrología. 1. INTRODUCCIÓN de vida. Así, la vida de una herramienta de corte se puede definir como un período durante el cual su desempeño siguealgunos criterios previamente establecidos, conocidos como criterios de fin de vida, que están fijados con base en la alteración de una o más característica citadas anteriormente. Una alternativa muy utilizada para predecir el fin de vida de una herramienta de corte es el empleo de la ecuación de Taylor, fundamentada en las condiciones económicas de corte. En el presente trabajo se plantea unprocedimiento de ensayo relativo a vida de

Un aumento excesivo de desgaste de herramienta es responsable de muchas alteraciones en las características de corte, pudiendo acarrear un aumento significativo del nivel de vibración del sistema, aumento de fuerza de mecanizado, daños en el acabado superficial, dificultad en el control dimensional de piezas producidas, además de aumentar la temperatura dela interfase virutaherramienta. Cuando los valores de las alteraciones provocadas por el desgaste alcanzan niveles críticos, se dice que una herramienta de corte ha alcanzado su fin

herramienta, diseñando los formatos necesarios que permitan el desarrollo de las pruebas mediante la caracterización del material de la pieza de trabajo, inserto de corte, proceso de mecanizado y resultados, paradeterminar las constantes de la ecuación de Taylor. Estableciendo dicha vida útil mediante operación de cilindrado a velocidad constante para cada filo, midiendo el desgaste a intervalos establecidos, véase la tabla 1, y fijando un valor de este desgaste como criterio de duración de herramienta. 2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 2.1 MATERIAL Se mecanizó acero ASTM 1045, de gran aplicación a nivelmundial en la construcción de componentes técnicos de la industria metalmecánica e industria automotriz. La composición del material fue: C: 0,430%, Mn: 0,80%, P: 0,032, S: 0.031%, Si: 0,240%. Su dureza de 52 HRA. Además, se hace un análisis métalográfico, véase figura 1, que arroja como resultados, 54% de perlita de forma laminar y un 46% de ferrita de forma equiaxial, e inclusiones de sulfuro demanganeso de grado tipo 1,5 que es un valor normal dentro los límites para este material. Figura 1. Microfotografía del acero ASTM 1045 a 100 x

longitud de 400 mm. Se realizó un premecanizado a la pieza de trabajo y se fijó en la máquina herramienta, como se muestra en la figura 2. Se maquinó hasta obtener barras finales con dimensiones de 35 mm de diámetro y 350 mm de longitud mecanizada,conservándose la relación recomendada de longitud/diámetro menor o igual a 10. Figura 1. Pieza de trabajo a mecanizar en el ensayo

Fuente: Los autores 2.2 HERRAMIENTA La metodología del ensayo de vida de herramienta diseñada se implementó en una plaquita marca SANDVIK de referencia CNMG 120408 PM 4025. Este inserto intercambiable se emplea para desbaste ligero y medio de aceros y aceros fundidos,...