Flank wear and surface roughness in end milling of hardened steel

Desgaste de flancos y rugosidad superficial en el fresado de extremos de acero templado

Este estudio examina el desgaste del flanco y la rugosidad superficial en el fresado de extremos duros ascendentes y descendentes. Tras la obtención de los modelos matemáticos, se ha llevado a cabo una serie de simulaciones numéricas con variación de los parámetros de entrada para analizar su influencia en el desgaste de flancos y la rugosidad superficial. Adicionalmente, se ha analizado el desgaste de flancos y la rugosidad superficial en correlación con el volumen de material removido para diferentes parámetros de corte. Observado desde el punto de vista de la maquinabilidad, el fresado duro descendente es favorable comparado con el fresado duro ascendente.

INTRODUCCIÓN

Los avances en las tecnologías de herramientas de corte y máquinas herramienta tienen un gran impacto en el desarrollo de nuevos métodos de mecanizado. Un ejemplo de ello es el fresado en duro como tecnología relativamente reciente que puede definirse como una operación de mecanizado en la que se utilizan herramientas con aristas de corte geométricamente definidas. Los valores de dureza de la pieza de trabajo se sitúan entre 45 HRc y 70 HRc. El mecanizado en duro presenta numerosas ventajas con respecto a la metodología tradicional basada en operaciones de rectificado de acabado tras el tratamiento térmico de las piezas. Estas ventajas son: mayor flexibilidad de la geometría de la pieza, reducción de las fuerzas de corte [1], calidad superficial [2, 3], capacidad de mecanizado en un solo útil y utilizando una sola máquina herramienta y posibilidad de eliminación del fluido de corte [4, 5]. El principal inconveniente es la gran cantidad de calor que se genera en el proceso de mecanizado en duro, en comparación con el mecanizado convencional, que provoca el rápido desgaste de la herramienta. La necesidad de explorar los factores que influyen en la economía y la calidad del producto en el mecanizado en duro, lleva a la investigación a la evaluación exhaustiva de la integridad del producto superficial, las propiedades de la herramienta, la dinámica de la máquina herramienta, etc. Este artículo presenta un trabajo de investigación sobre el fresado de superficies duras en sentido ascendente y descendente. Tras el análisis de los datos experimentales, la discusión se centra en el flanco .

TRABAJO EXPERIMENTAL

Los experimentos de fresado de extremos se realizaron en un centro de mecanizado vertical CNC, Spinner VC560, equipado con un electromandril de 12 000 rpm y el portaherramientas SK 40.