Análisis del rendimiento del torneado utilizando coeficiente de vida útil en relación al volumen de metal cortado

Turning performance analysis using coefficient of tool life in relation to the volume of removed material

Los aceros inoxidables austeníticos son materiales difíciles de mecanizar, debido a su alta resistencia, alta ductilidad y baja conductividad térmica. El objetivo de este trabajo es proponer un nuevo criterio para evaluar el rendimiento del torneado de alta velocidad mediante la relación del desgaste del flanco con el volumen de metal cortado. La influencia de los parámetros de corte sobre el coeficiente de vida útil en relación al volumen de metal cortado fue analizada utilizando un análisis de varianza y de regresión múltiple. La investigación mostró un mejor rendimiento del inserto GC2015 en ambas velocidades de corte. El análisis de varianza factorial demostró un efecto significativo del tiempo de mecanizado en el coeficiente de vida útil en relación al volumen de metal cortado.

INTRODUCCIÓN

Las industrias dedicadas a la manufactura de elementos mecánicos están constantemente esforzándose para reducir costos e incrementar la calidad de las piezas mecanizadas teniendo en cuenta la creciente demanda de productos con una elevada precisión dimensional.

En los últimos años el avance alcanzado en las máquinas herramientas, en las herramientas de corte y en las tecnologías de maquinado han posibilitado la utilización del maquinado de alta velocidad (HSM). Este posibilita una mayor velocidad de remoción de material, reduce los tiempos de maquinado, el número de máquinas herramientas y garantiza un elevado acabado superficial, disminuyendo las fuerzas de corte y la vida útil de la herramienta de corte [1].

La importancia de evaluar el desgaste y predecir la vida de la herramienta radica en los efectos indeseables que provoca, como: una menor exactitud dimensional de la pieza terminada, altas tensiones residuales superficiales, deficiente rugosidad superficial y aumento de las vibraciones durante el proceso de corte [2].

Muchas soluciones para aumentar la vida de la herramienta han estado dirigidas a disminuir la temperatura en la interface herramienta-pieza mediante la utilización y desarrollo de fluidos de corte de diferentes naturalezas. La utilización de estos fluidos encarece los costos de fabricación, provoca daños en la salud de los operarios y afecta el medio ambiente. Las nuevas tecnologías para atenuar los efectos perjudiciales de los fluidos de corte se sustentan en el corte en seco, en la mínima lubricación y en el desarrollo de nuevas fórmulas de fluidos [3].

Actualmente existen numerosas investigaciones que estudian el comportamiento de los aceros austeníticos durante el torneado a altas velocidades. Muchos autores se inclinan por estudiar el desgaste de las herramientas de corte y la rugosidad superficial como principales factores que indican la maquinabilidad del material [4-6].