Performance of ISO P and ISO S carbide tools in hard turning of AISI 4140 under dry and MQL conditions

Rendimiento de las herramientas de metal duro ISO P e ISO S en el torneado de AISI 4140 endurecido en condiciones seco y con MQL

La revisión de la literatura muestra que existen pocos estudios sobre el torneado de los aceros endurecidos utilizando herramientas de metal duro. Una investigación en este caso puede proporcionar una mejor comprensión y la opción de reducir costo es usando los insertos de cerámica y CBN (nitruro de boro cúbico). Por tanto, el objetivo es investigar la vida útil de insertos de metal duro con recubrimiento calidades ISO P e ISO S y la rugosidad media (R_a) de la superficie mecanizada con estas herramientas en el torneado duro del acero AISI4140 en las condiciones en seco y con una cantidad mínima de lubricante (MQL). En la comparación de la vida de las herramientas ISO P e ISO S en dos niveles de velocidades de corte (60 y 120 m/min), para la mayor velocidad de corte se generaron los valores más bajos de R_a. Al relacionar las condiciones de lubri-refrigeración, los valores más bajos de R_a resultaron con el torneado en seco. Cuando el desgaste de la punta de la herramienta no cambia durante los pases, el valor de Ra permanece constante. Además, el inserto de metal duro con recubrimiento calidad ISO S ha mostrado la posibilidad de usar en el torneado duro debido al bajo desgaste de la punta de la herramienta en una velocidad de corte relativamente alta.

INTRODUCCIÓN

Tradicionalmente, las operaciones de acabado en componentes de máquinas con dureza de hasta 60 HRC se realizan mediante el proceso de rectificado. Recientemente, el mecanizado de materiales duros con aristas de corte geométricamente definidas es cada vez más capaz de sustituir al rectificado y garantizar un acabado superficial similar a este proceso 1. Aunque la eficacia del torneado en duro en términos de coste, tiempo de corte, medio ambiente y competitividad con el proceso de rectificado, su aplicación industrial es todavía limitada debido a las incertidumbres relacionadas con la integridad de la superficie, la precisión de la pieza, el fallo de la herramienta, la estimación de la vida de la herramienta y la viabilidad económica. Definitivamente, es necesaria una investigación para que el torneado en duro sea más competitivo y económicamente más eficaz que el rectificado 2-3. En particular, el torneado en duro aplicando herramientas de cerámica o de nitruro de boro cúbico (CBN) puede, en general, reducir los costes de fabricación, disminuir el tiempo de entrega, mejorar la calidad general del producto, proporcionar una mayor flexibilidad y permitir el mecanizado en seco (eliminando los fluidos de corte) 4-6. La literatura informa de muchos estudios sobre el uso de herramientas de CBN en el torneado de acero templado, pero también es importante conocer los resultados cuando se utilizan herramientas de carburo recubiertas, principalmente por razones económicas 7-10.