Predicting the surface roughness in the dry machining of duplex stainless steel (DSS)

Predicción de la rugosidad superficial en el mecanizado en seco de acero inoxidable dúplex (DSS)

Este trabajo examina la influencia de los parámetros de corte, es decir, la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte sobre la rugosidad superficial tras el proceso de torneado DSS. El estudio incluye el desarrollo de un modelo matemático para determinar la rugosidad superficial. La investigación de verificación se ha llevado a cabo en un torno CNC, por lo que el plan de pruebas se ha ajustado a la posibilidad de máquinas programables que controlan GE Fanuc Serie 0-T. La comparación de los resultados obtenidos mediante el plan experimental dado se realizó en una empresa industrial.

INTRODUCCIÓN

El acero inoxidable dúplex está adquiriendo cada vez más importancia entre las empresas productoras de materiales de construcción. Esto se refleja en la amplia gama de estos productos disponibles en el mercado. Según Olszak [1], el acero inoxidable dúplex está clasificado como casi inviable. El proceso de desgaste de las cuñas de las herramientas, que depende en gran medida de los parámetros de corte, es un factor importante. La investigación realizada por Alauddin et al. [2] ha revelado que cuando se aumenta la velocidad de corte, se puede maximizar la productividad y mejorar la calidad superficial. El desgaste de la cuña de la herramienta de corte conduce a un deterioro de la calidad de la superficie mecanizada y del parámetro de rugosidad superficial más utilizado en producción, que es la desviación media aritmética del perfil de línea medio. El acabado superficial puede caracterizarse por varios parámetros y en su mayoría como la rugosidad superficial Ra [3]. El requisito básico en la aplicación de plaquitas de herramientas indexables en condiciones industriales es el aumento total de la producción; no el rendimiento de precisión de sus piezas de máquina particulares. Según Smith [4], cuando las existencias de equipos están consolidadas y los materiales utilizados en las herramientas de corte son más universales, podemos, en condiciones industriales, utilizar un menor número de tipos y geometría de la herramienta de corte. Unas existencias más reducidas de plaquitas de herramientas indexables nos permiten optimizar más eficazmente el proceso de producción. Los aspectos mencionados, combinados con la optimización de la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte, permiten alcanzar los objetivos de producción deseados. Gracias a la optimización de los parámetros de corte, es posible aprovechar al máximo el equipo básico; como resultado, puede esperar un gran aumento de la eficacia general de la producción. Para conocer la calidad superficial y las propiedades dimensionales es necesario emplear modelos teóricos que permitan hacer predicciones en función de las condiciones de operación. El método de superficie de respuesta (RSM) es práctico, económico y relativamente fácil de utilizar [5].  Los datos experimentales se utilizaron para construir el modelo matemático de segundo orden. Este método ha sido utilizado por algunos investigadores para determinar la vida de la herramienta y la rugosidad superficial [3, 6-10]. Taraman [6], Hasegawa et al. [3], Sundaram y Lambert [7] utilizaron el RSM para predecir la rugosidad superficial. Baradie [8], Mital y Mehta [9], Kopac et al. [10] investigaron el uso de RSM en el desarrollo de un modelo de predicción de la rugosidad superficial.