Vida Util De Las Herramientas De Corte

INGENIERÍA DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA

PLAN 2002

GUÍA DE LABORATORIO

ASIGNATURA “ PROCESOS MECÁNICOS II “

CODIGO 15064

NIVEL 06

EXPERIENCIA E01

“VIDA ÚTIL DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE”

HORARIO:MARTES:9-10-11-12

VIDA ÚTIL DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE

1.- OBJETIVO GENERAL

Que el alumno internalice y comprenda el concepto de vida útil de las herramientas de corte, y la influencia de las condiciones de mecanizado en dicha variable.

2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Familiarizar al alumno con el concepto de vida útil de la herramienta de corte al mecanizar piezas mecánicas.

b) Entregar al alumno los conocimientos fundamentales para determinar experimentalmente el valor de las constantes de Taylor para la vida útil de la herramienta de corte.

c) Entregar al alumno la capacidad de extraer el valor de los parámetros de la ecuación de Taylor a partir de catálogos para herramientas de corte según la herramienta seleccionada, el proceso a desarrollar y el material a mecanizar.

3.- INTRODUCCIÓN TEÓRICA

La duración de una herramienta de corte es uno de los aspectos económicos más importantes en el corte y se ha realizado un gran esfuerzo en investigar los factores que limitan la duración de una herramienta de corte. La vida de una herramienta puede terminar en varias formas y estas pueden separarse en dos grupos principales:

a) Por desgaste gradual o progresivo de ciertas zonas de la cara o el flanco de la herramienta de corte.

b) Por una falla o fractura que produzca la terminación prematura de la vida de la herramienta.

Se han sugerido tres formas de desgaste progresivo en el corte de metales, ellas son, desgaste por adhesión, por abrasión y por difusión. En la práctica, se conoce poco acerca de la importancia relativa, de estos mecanismos de desgaste, aunque se ha obtenido mucha información del desgaste de la herramienta. El desgaste progresivo de una herramienta de corte ocurre en dos formas distintas:

a) Desgaste de la cara de la herramienta que se caracteriza por la formación de un cráter y es una consecuencia del flujo de viruta sobre la cara.

b) Desgaste del flanco de la herramienta en donde se forma una zona de desgaste plana a causa de la fricción entre la herramienta y la superficie generada en la pieza, ver figura 1.

A velocidades de corte muy elevadas, se cree que el crecimiento del cráter es el factor que controla la duración de la herramienta de corte, mientras que a velocidades de corte normales la duración de la herramienta es generalmente controlada por el desgaste en el flanco. La duración de desgaste en el flanco de la herramienta puede determinarse convenientemente midiendo el ancho promedio de la zona de desgaste.

FIGURA 1. Algunas características del desgaste de una herramienta

de filo único en el torneado (según ISO/TC 29/ W 22)

El proceso del desgaste del flanco durante el mecanizado se caracteriza por tres etapas:

a) Etapa de factura inicial, en la cual el filo agudo se fragmenta rápidamente una zona

de desgaste de dimensiones finitas.

b) Etapa media, en donde el desgaste por unida de tiempo es uniforme.

c) Etapa final de fragmentación rápida, en la cual se piensa que el desgaste de la herramienta por unidad de tiempo aumenta a causa del incremento rápido de las temperaturas generadas por la fricción entre la zona de desgaste del flanco y la superficie transitoria de la pieza, ver figura 2.

Figura 2. Desgaste del flanco de una herramienta de carburo,

a una velocidad de corte de 1m/s en función de tiempo

Para demostrar claramente las diversas etapas del desgaste del flanco de una herramienta de corte es necesario ajustar las condiciones de corte de tal forma que la duración de la herramienta sea de una hora aproximadamente.

Los ensayos de desgaste de herramienta poseen poca reproductibilidad, y por esta causa es difícil proponer unas condiciones de corte que garanticen la duración requerida de la herramienta de corte. Por consiguiente las condiciones para el ensayo específico deben determinarse por ensayo y error. Se espera, sin embargo, que las condiciones que se dan a continuación sirvan como guía útil:

Velocidad de corte v : 120 m/m

Avance a : 0,125 mm/vuelta

Ángulo de desprendimiento : 6º

Ángulo de incidencia : 3º

Ángulo de posición : 60º

4.- Modelación matemática (teniendo como límite de vida útil un desgaste en la herramienta de 0.3 [mm]).

Figura 1: Representación gráfica del desgaste del flanco de una

herramienta.

Según Taylor la vida de la herramienta se puede expresar como:

Vc Tn = C

Por otro lado se tiene que G (t) ≡

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