acabado superficial en maquinado

Aspereza superficial y selección de datos

Para efectuar el arranque de viruta con máquinas herramienta es necesario definir los siguientes elementos:

1. El avance
2. La velocidad de rotación del husillo
3. El encaje axial

La variación de estos elementos determinará la calidad superficial obtenida en la operación. Por esta razón el requerimiento de calidad superficial será lo quedetermine el valor de estos factores en una pasada de acabado. Por ejemplo, para una buena calidad superficial se requiere de una velocidad de corte alta, un avance pequeño y baja profundidad de corte.

La nomenclatura de las distintas calidades superficiales es:
 = calidad muy buena, en la práctica no hay requerimientos de tanta calidad
 = calidad buena, bastante común
 =calidad regular, bastante común
 = calidad mala, no es usada

Algunos indicadores que caracterizan la aspereza superficial son:
Rt : Altura máxima de la rugosidad
Ra : Rugosidad media aritmética
Rms : Rugosidad media geométrica























Esto se aprecia en la siguiente figura.









Fig. 2.32

En el siguiente cuadroaparecen valores comunes para Ra

Operación
Ra (m)
Rectificado
0,05  2,5
Torneado herramienta diamante
0,1  1,0
Fresa y torno convencional
> 1,0

Para casos particulares se usan valores dados de Ra o Rt, sacados de tablas específicas dada una calidad superficial esperada.

Acabado superficial en el torneado

En el torno, el acabado superficial depende fundamentalmente delavance y del radio de punta la herramienta.

Estos criterios se relacionan mediante las siguientes expresiones:

Rt = f 2 / 8 * r

Ra = 0,032 * f 2 / r

Donde:
f es el avance.
r es el radio de punta la herramienta.
Las ecuaciones anteriores tienen aplicación práctica para determinar el avance necesario para garantizar undeterminado parámetro Rt o Ra .


Si no existe otra recomendación para obtener la profundidad de corte, se puede utilizar la siguiente relación:

4 * f < ap < 10 * f

es aseptable usar ap = 5 * f.

Para obtener la velocidad de corte usaremos, por el momento, la ecuación de Taylor. En el capítulo 2.5 agregaremos otras consideraciones para efectuar cálculos más ajustados a la realidad.Para determinar la velocidad de rotación del husillo se tiene la siguiente ecuación:

(2.42)

Finalmente, no debemos olvidar de chequear si la potencia del torno es suficiente para la operación, considerando una eficiencia de un 70 % para éste.

El cuadro 2.6 muestra una combinación de avances y encajes axiales, para hacernos una idea de los rangos en los cuales debemos trabajar.Terminación
f (mm/rev)
ap (mm)
Super acabado
0,05  0,15
0,25  2,0
Acabado
0,1  0,3
0,5  2,0
Desbaste ligero
0,2  0,5
2,0  4,0
Desbaste
0,4  1,0
4,0  10,0
Desbaste pesado
 1,0
6,0  20,0
Cuadro 2.6


Ahora se presentará un ejemplo de algunos cálculos para una operación de torneado.

Problema:
Realizar una operación de torneado a un acero aleado de durezaBrinell 300, la terminación superficial requerida es Ra = 5,8 m. El radio de la herramienta es 1,2 mm. Se usa una herramienta de carburo, kr = 90°, y se pretende una vida útil de 30 minutos.



a) Determinación del avance:
En este caso no debemos entrar a tablas ya que implícitamente nos dan una calidad superficial ; con el dato Ra = 5,8 m y la ecuación 2.41:

, tenemos f = 0,466(mm/rev).

Si solo nos hubieran dado la calidad superficial , de tablas hubiésemos obtenido Rt = 25 m, y con la ecuación 2.40:

, se tiene f = 0,489 (mm/rev).

b) Determinación del encaje axial:
Se usará ap = 5 * f = 2,33 mm.

c) Determinación de la velocidad de corte:
Como se pretende una vida útil de 30 minutos y usando la relación de Taylor:



con:
n = 0,3
t = 30 minutos
Vr...