Mecanizado de alta velocidad

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Depto. Ing. Mecánica –U.T.F.S.M.

UT 2 – P3

Seminario Procesos Productivos IMIPEV

LA APLICACIÓN DEL MECANIZADO DE ALTA VELOCIDAD. 1.- INTRODUCCIÓN. El término “mecanizado de alta velocidad” (MAV) aparece frecuentemente utilizado en la literatura especializada con diversos significados. No existe una definición precisa, siendo un término general que se aplica a un amplio rango deoperaciones de mecanizado en las cuales la velocidad de giro del cabezal se ha incrementado de manera notable. El concepto de mecanizado de alta velocidad fue ideado por Carl Salomon entre los años 1924 y 1931, que determina una idea sorprendente: dado un material a mecanizar, existe una velocidad crítica (5 a 10 veces la usada en mecanizado convencional), a la que la temperatura de formación de virutacomienza a descender. La disminución es pequeña para fundición de fierro y aceros, pero muy importante en materiales no ferrosos (Figura 1), abriendo la posibilidad de mecanizar materiales con una dureza mayor que 50 HRC.

Figura 1. Temperatura de formación de viruta en función de la velocidad de corte. Si bien no existe una definición única del mecanizado de alta velocidad, se puede afirmar que:Se refiere al fresado combinando altas velocidades de rotación y de avance. Se usa para mecanizar aleaciones ligeras con alto índice de arranque de viruta, matrices y materiales templados. Utiliza métodos y equipamiento de producción específicos. Permite el desbaste y terminación de piezas pequeñas, y la terminación en piezas de todos los tamaños. Reduce las fuerzas de corte, como la cantidad decalor trasmitida a la pieza. Produce piezas más precisas, con mejor terminación y minimiza las rebabas. Está ampliamente aceptado considerar alta velocidad al mecanizado con cabezales que posean un rango de funcionamiento por encima de las 8.000 rpm.

Dr.-Ing. Edmundo Sepúlveda

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Figura 2.Comparación delas de velocidades de corte convencional y de alta velocidad.

En la práctica, el mecanizado de alta velocidad consiste básicamente en sustituir pocas pasadas lentas de gran profundidad de corte por muchas pasadas rápidas de menor profundidad de corte, obteniéndose un importante incremento en la cantidad de material desalojado. En la actualidad es posible encontrar máquinas convelocidades de cabezal del orden de 20.000 rpm, pudiendo llegar incluso a 50.000 rpm en algunas máquinas comerciales y a 100.000 rpm en prototipos de laboratorio. La capacidad de aumentar de forma notable la velocidad de arranque de viruta conlleva la clara ventaja de disminuir el tiempo de mecanizado. Este factor es especialmente importante en aplicaciones que involucran operaciones de mecanizado decontornos complejos. 2.- ASPECTOS CRÍTICOS DEL MECANIZADO DE ALTA VELOCIDAD. El mecanizado MAV necesita un entorno tecnológicamente complejo y presenta algunas aspectos críticos que encarecen el equipamiento planteando condiciones especiales: • • • • A las máquinas-herramienta, su control, protección y supervisión. A los elementos de sujeción de herramientas de fresado. A las herramientas (material,forma y geometría). A la preparación del trabajo y programación (condiciones de corte, estrategias, optimización de trayectorias).

Estas condiciones especiales, al mismo tiempo pueden resultar limitaciones a la aplicación del MAV. Los factores y por tanto elementos críticos (Ver Figura 3) de los que depende la técnica del MAV son:

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Figura 3. Componentes críticos del mecanizado a alta velocidad. • Material mecanizado: es uno de los puntos decisivos a la hora de buscar los aspectos principales que benefician el uso de MAV. Dureza, tenacidad, ductibilidad, presencia de carburos y otras partículas abrasivas, conductividad térmica, etc., describen las...
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