Velocidad de corte, como afecta la máquina (CNC) y la pieza (aluminio)

La automatización en los procesos de producción ha requerido avances significativos con el uso de máquinas herramientas en los que conciernen los centros de mecanizado, el estudio de temas como tiempos de producción, acabado superficial, distorsión del material, disipación del calor, bajos esfuerzos de corte, daños térmicos en la pieza, reducción de rebaba. Todos estos aspectos, entre otros, deben ser estudiados por medio de aplicaciones, en donde la máquina herramienta a utilizar en cualquier proceso debe jugar el papel primordial, que tendrán repercusiones directas dentro del mecanizado afectando ciertas variables como lo serian la velocidad de corte, el desgaste de la máquina, las vibraciones. Entender si la máquina herramienta utilizada está diseñada para que las variables anteriormente mencionadas puedan o no afectar la vida útil del equipo.

Hay que tener en cuenta que si se quieren estudiar este tema habría que buscar en cuales aspectos seria necesarios el uso de cambios de las variables, como por ejemplo en la industria aeronáutica en la elaboración de aleaciones principalmente de aluminio, en donde se requieren tiempos de corte supremamente cortos, también en la elaboración de piezas herramentales para la fabricación de moldes y matrices, donde las velocidades de corte son de 5-10 a veces superiores a las velocidades convencionales.

Enfocándonos en el tema de velocidades de corte HSC (High Speedy Cutting) por sus siglas en inglés, el estado del arte sobre las maquinas herramientas, dirigen especialmente a este tema, la idea de todo es lograr conocer una maquina CNC convencional, hasta que punto sería capaz de soportar el fresado de aluminio a altas velocidades, mirando aspectos como el acabado superficial de la pieza y el desgaste de la máquina.

La relación lineal que guardan las rpm de la máquina y la velocidad de corte y avance permite ajustar la profundidad de corte a valores pequeños, donde es cierto que puede que el arranque de viruta sea menor, pero también es cierto que en algunos casos el volumen puede ser mayor. Igualmente se acepta el hecho que si avance por diente es corto encontraríamos una volumen de viruta pequeño que puede afectar la temperatura del material y de la herramienta, donde este aspecto se utiliza más que todo en aleaciones ligeras como el aluminio. Observando la parte de rugosidad superficial, el mantener una velocidad avance constante favorece a la rugosidad media del materia entre más se aumente la velocidad de corte.

Pese a todo esto para aleaciones de aluminio que van a ser fresadas en un CNC convencional los paramentos de velocidad de corte, velocidad de avance, rugosidad y ángulo de incidencia están finamente enlazados, en donde a partir de 6000 m/min en velocidad de corte, la rugosidad se deteriora, debido a la temperatura elevada entre la pieza y la superficie de corte. También pequeños avances por diente en el orden 0.03

mm/diente y velocidades superiores a 6000 m/min, donde se termina perjudicando el acabado superficial de la pieza.

En conclusión el procedimiento de obtener datos de propiedades del material y de la maquina a herramienta a usar facilita el estudio buscado en el proceso de medir a que velocidad se podría aumentar para poder obtener tanto un buen acabado superficial en la pieza y un bajo desgaste en el elemento que realiza el corte. Partiendo igualmente de mediciones de avance, ángulo de incidencia y velocidad, donde en el experimento nos demuestra que se puede aumentar la velocidad de corte hasta cierto punto, para el caso del ejercicio en un aluminio D16B, la herramienta es una fresa de 100mm de diámetro con placas de metal duro P10-20 si recubrir, velocidad de trabajo de 800m/min, avance por diente de 0.08mm/diente, corresponde una velocidad de rotación n= 2500r.p.m, se utilizó una fresadora CNC Dekel con rango de velocidades 10-6300 r.p.m. con un desplazamiento constante y variando la longitud de corte que se, se observó que el desgaste de la maquina se estabilizaba la medición 7 de 16, obteniendo datos que permitían asumir que en una maquina convencional de CNC se podría aumentar 5 veces la velocidad de corte, teniendo en cuenta que el acabado superficial aunque no variaría con los parámetro mencionados anteriormente, se podría hacer un análisis más profundo aumentando la velocidad de corte y de avance, teniendo en cuenta la profundidad de corte que esta genere.

Bibliografía.

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