Análisis de las variables que afectan la rugosidad superficial en el mecanizado de piezas

Análisis de las variables que afectan la rugosidad superficial en el mecanizado de piezas.

Analysis of the variables that affect surface roughness in the machining of pieces.

D. Paute1

1Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Panamericana Sur, km. 1½ Riobamba, Chimborazo, Ecuador C.P 060155 {danny.paute@espoch.edu.ec)

RESUMEN

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1. INTRODUCCIÓN 

La historia muestra que el desarrollo de los pueblos constantemente estuvo referente con su desarrollo en las mediciones y que, a pesar de que comúnmente perdemos de vista, forman parte persistente e incorporada de nuestro diario vivir. En la metrología, la ciencia de las mediciones, se entrelazan la tradición y el cambio, pues los sistemas de medición reflejan las prácticas de los pueblos y, al mismo tiempo, la averiguación de nuevos patrones y formas de medir como parte del desarrollo y la evolución. Las superficies reales, por perfectas que sean, muestran particularidad, lo que es signo de los procedimientos utilizados para su obtención, como torneado, fresado, bruñido, etc. Las superficies de esta forma ejecutadas se muestran como grupo de irregularidades, espaciamiento regular o irregular y que tienden a conformar un patrón o textura característica en su expansión. En esta textura superficial se distinguen 2 elementos: rugosidad y ondulación.

La rugosidad es el conjunto de irregularidades que tiene una superficie, está formada por surcos dejadas por los agentes que atacan el área en el proceso de mecanizado y se encuentra superpuesta al perfil de ondulación.

La ondulación es el grupo de irregularidades reiteradas en ondas de paso mucho más grande que la amplitud y que tienen la posibilidad de suceder por diferencia en los movimientos de la máquina-herramienta.

La medición de la rugosidad de un área es uno de los puntos más relevantes a tener en cuenta en los procesos de producción de partes de rozamiento y de contacto, así como además de un sinfín de materiales que necesitan de un aspecto especifico en su destruido.  El estudio de un área se cuantifica de manera objetiva por medio del tamaño de diferentes fronteras de rugosidad establecidos en la normativa universal. La creciente demanda en la calidad de los productos y la necesidad de que las partes tengan un mejor destruido ha llevado a la necesidad de continuar trabajado en la iniciativa y definición de nuevos fronteras y procedimientos de medición de la rugosidad. La tecnología disponible para generar partes delgadas de fundición nodular posibilita obtener partes metalúrgicamente sanas para espesores sobresalientes a 2 mm

1. MATERIALES Y MÉTODOS

El método propuesto para la elaboración del trabajo es el analítico, este es aquel que consiste en la desmembración de un todo descomponiéndolo en sus partes o elementos para observar las causas, naturaleza y los efectos.  Este método permitió la descomposición del tema general para estudiarlo por partes volviendo un tema más simplificado para investigar, también se usó el método bibliográfico puesto que es el conjunto de técnicas y estrategias que se emplean para localizar, identificar y acceder a aquellos documentos que contienen la información pertinente para la investigación, ya que se accedió a diferentes sitios, como revistas, artículos científicos y tesis, en la obtención de información sobre la rugosidad y los diversos factores que la afectan durante el mecanizado de piezas.

Según el trabajo desarrollado por (Álvarez and Rivero 2012), la medición del índice de rugosidad internacional (IRI) con el perfilómetro estático MERLIN es un factor importante para las condiciones de la carretera. La necesidad de automatización de la recolección de datos, así como el cálculo del IRI en el campo concluyeron los principales requisitos del proyecto. Para obtener variaciones con interacción a las cuerdas se usan acelerómetros midiendo la distancia determinando la rotación de las ruedas del perfilómetro estático MERLIN. Se han obtenido resultados satisfactorios desde los resultados, disminuyendo los precios operativos y la era de datos. En conclusión, el desarrollo del equipo, especialmente el desarrollo de instrumentos musicales, siempre se aprende desde la perspectiva del diseño y concepto. En el caso del instrumento de estimación IRI, se ha destacado la ventaja del diseño modular, y se ha desarrollado hasta tal punto en este prototipo que su especialización a otros instrumentos portátiles afecta fundamentalmente al bloque sensor, a saber, acelerómetro y Hall Probe.

Según el trabajo desarrollado por (Cifuentes and Córdoba-Nieto 2019), la rugosidad superficial es el resultado de la conjunción de fronteras tecnológicos en el proceso de maquinado, las propiedades de la herramienta, la pieza de trabajo y los elementos no controlables de proceso, como la vibración, la temperatura y el cambio de geometría de herramienta causada por el desgaste, entre otros.  Se hacen 2 diseños de experimentos para decidir la predominación de los componentes geométricos dinámicos, definidos como desarrollo transversal (Ae), ángulo lead y ángulo tilt, con un instrumento de fresado de punta plana. Un experimento 2𝑘 se realiza con fines de localizar una región de predominación de los límites mencionados y validar la exactitud del ámbito simulado. Para el segundo experimento se muestra un modelo factorial 3𝑘, con el fin de determinar el componente de más grande predominación sobre la rugosidad.

Según el trabajo desarrollado por (Correa et al. 2004), la calidad de la superficie obtenida durante el mecanizado se ve afectada por varios elementos del proceso. En el artículo se hace una revisión general de las cambiantes que están afectando al destruido superficial, las técnicas de estudio y los modelos de predicción de rugosidad superficial desarrollados por los diferentes equipos de investigación. Se encontró que, entre los puntos más importantes a la predicción de la rugosidad superficial, primordialmente para procesos de fresado y torneado, están las variables de avance, velocidad de giro y profundidad de corte. Algunos equipos se hallan trabajando en la actualidad con variables como la geometría de la herramienta y vibraciones sin embargo de forma no correlacionada.

Según el trabajo desarrollado por (Eugenio et al. 2003), el funcionamiento normal de la pieza mecanizada depende de su calidad superficial. El término "calidad de la superficie" "no solo incluye las magnitudes Costo de área, así como características del material como dureza y Composición metalográfica y propiedades ópticas y estéticas. Esta La calidad dimensional está relacionada con las irregularidades de la superficie y es conocida Como "rugosidad superficial". Importancia de la rugosidad de la superficie final el grado de finalización es muy apreciado. Este trabajo propone un método basado en la descomposición. Identificar la rugosidad de la herramienta en función del análisis de frecuencia. Marcas en la superficie mecanizada. Por tanto, la relación entre la alimentación se aclaran velocidad y rugosidad.

Según el trabajo desarrollado por (Hinojosa Rivera, Bouchaud and Nghiem 2000), en este trabajo se informa sobre la extensa distancia de rugosidad del área de fractura de un níquel. El material examinado en este trabajo ha sido la superaleación base níquel N18, además se estudió un vidrio sodio-cálcico con objetivo de comparación. La aleación N18 se genera por pulvimetalurgia y ha sido en especial hecha para aplicaciones en discos de turbinas de alta temperatura. La finalidad fue determinar si ξ está relacionada al tamaño de grano, tomando en cuenta éste como la más enorme heterogeneidad microestructural del material. Para este objetivo analizamos la rugosidad a extensa distancia en perfiles de hasta 3 milímetros de longitud. En la actualidad las zonas de fractura son objetos auto afines caracterizados por el exponente de rugosidad

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