Fuerza De Corte

1. INTRODUCCIÓN
La determinación de la fuerza de corte es factor importante, ya que con ésta se puede cuantificar la potencia que se consume en una operación de mecanizado para seleccionar la capacidad de la máquina requerida para realizar un determinado trabajo.
Al analizar las fuerzas que actúan sobre la herramienta de corte misma, se observa que hay tres componentes. Estas componentespueden ser medidas por un dinamómetro, de manera que se puedan medir directamente dos fuerzas (FT y FA).
Las fuerzas actuantes sobre la herramienta de corte son: la fuerza tangencial (FT), también es llamada Fuerza principal de corte (FC) por ser la mayor de las tres, va en la dirección de la velocidad de corte (hacia abajo) paralela al eje Y, es la resistencia que opone el material a ser cortado aldesplazarse o girar la herramienta o la pieza de trabajo, y como va en la misma dirección de la velocidad de corte es utilizada para determinar la potencia consumida durante la operación de mecanizado. La fuerza axial (FA), también llamada fuerza de avance, se opone al movimiento de avance de la herramienta sobre la pieza de trabajo y es dirigida en dirección paralela a la línea central de la pieza(paralela al eje X). La fuerza radial (FR), es la fuerza que se opone a la penetración del filo de la herramienta sobre la pieza de trabajo en el sentido radial, es dirigida en dirección perpendicular a las anteriores (┴ al eje X y ┴ al eje Y) y es la componente de menor magnitud de las que actúan sobre la herramienta de corte.
Experimentalmente se ha determinado que la relación entre estas trescomponentes es aproximadamente la siguiente:

Por lo que la componente tangencial es la que tiene mayor incidencia sobre la operación de corte, y los valores FA y FR quedan determinados sobre todo por el ángulo de posición y el radio de punta de la herramienta de corte. [1]

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo general:

Evaluar la influencia de los parámetros de la profundidad de corte y lavelocidad de avance de la herramienta sobre la magnitud de la fuerza principal de corte en una operación de torneado.

2.2 Objetivos Específicos:

- Evaluar la influencia de la profundidad de corte sobre la magnitud de la fuerza de corte y sobre la herramienta de corte.

- Evaluar la influencia de la velocidad de avance de la herramienta sobre la magnitud de la fuerza de corte y sobre laherramienta de corte.

- Evaluar los modelos teóricos que permiten el cálculo de la fuerza de corte (Método de la presión específica de corte y método de Acosta Cassier)

3. LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS

3.1 Materiales:
• Barra de acero aleado AISI 4340.

3.2 Equipos:
• Herramienta de corte: Inserto de carburo de tungsteno, revestido con TiN y TiC, modelo TCMT11T304 PM 2025, marca Sandrik.
•Maquina: Torno convencional horizontal, modelo Heron KN 18, potencia 6 HP, rango 0-1200 RPM, apreciación 0,01mm, avance 0-3 mm/rev.
• Celda de carga a compresión.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

• Se coloco el dinamómetro en la torreta del torno, luego se conecto el indicador de carga digital, el cable de la celda de carga y se encendió el indicador, finalmente se calibro el indicador parallevarlo a cero.

• Se comenzó a mecanizar barra de acero en el torno. Fijando la velocidad de rotación del material, se comenzó el primer ensayo de mecanizando del material con una profundidad de corte constante y se fue variando el avance de la herramienta (5 valores) para luego registrar la carga leída en el indicador para cada avance de la herramienta.

• Finalmente se realizo el segundoensayo mecanizando el material con avance de la herramienta de corte constante y se fue variando la profundidad de corte (5 valores) para luego registrar la carga leída en indicador para cada profundidad de corte.

5. RESULTADOS OBTENIDOS

• Ensayo No1: Profundidad de corte (d) constante y avance (f) variable:

d=1mm
N=355 RPM

Calculando la fuerza de corte teórica No1 (Método de la...