DETERMINACIÓN DEL ESPESOR MÍNIMO DE LA VIRUTA POR MEDIO DE UNA FUERZA DE CORTE EN EL MICRO FRESADO FINAL

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UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

MECANIZADO CNC

Título:

ENSAYO INVESTIGATIVO CRÍTICO

DETERMINACIÓN DEL ESPESOR MÍNIMO DE LA VIRUTA POR MEDIO DE UNA FUERZA DE CORTE EN EL MICRO FRESADO FINAL

Realizado por:

Profesor:

Ing. Diana Peralta Zurita Msc.

INTRODUCCIÓN

        En la trama actual de la miniaturización de los diversos procesos de mecanizado que se encuentran en plena expansión, uno de los más investigados es el micro-fresado el cual tiene una base en el mismo principio del macro fresado, por lo cual esto significa una diferencia propia en la formación de viruta, la cual involucra un fenómeno en el espesor mínimo de la viruta.

        En el proceso de micro fresado hay que tomar muy en cuenta, la profundidad de corte y el avance ya que son muy pequeños  y del  mismo orden de magnitud que el radio de la herramienta de corte ya que debajo de este valor no se formara ningún  tipo de viruta.

        Sabiendo así que si el grosor de la viruta sin cortar es menor que un valor crítico no habrá formación de viruta y se puede decir que existe un valor crítico de avance por diente y profundidad de corte axial que se puede definir como espesor mínimo de corte sin cortar para las operaciones de fresado (Fig. 1). Cuando la alimentación por diente y la profundidad de corte axial son menores que el valor crítico, no habrá formación de viruta en un proceso de fresado. (Xinmin Lai, 2008)

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Fig.1 definición del proceso de fresado

        En este artículo denotan como se usaron micro fresas de carburo sin recubrimiento para cortar una aleación de aluminio (RSA 6061-T6) y las fuerzas de corte se midieron usando un micro-dinamómetro. Los cuales se evaluaron mediante micro topografía de una pared de micro canal utilizando un perfilador óptico para establecer la posición aproximada donde comienza a formarse la viruta. 

SUSTENTO TEÓRICO

Este documento presenta los análisis de mecanismos de la operación de fresado a micro escala centrándose en sus características, control de desgaste de filo, el radio del borde del micro cortador y el espesor mínimo de la viruta teniendo como principal ventaja de este proceso de micro fresado la capacidad de moverse en las tres  direcciones ortogonales por lo que esto contribuye al desarrollo de formas complejas.

En primer lugar, se formula una ecuación diferencial para modelar los comportamientos de la energía  de cortes a nivel micrométrico utilizando plasticidad de gradiente de deformación.

Finalmente, se investiga la formación de viruta y el efecto de tamaño del fresado a micro escala utilizando el modelo propuesto, y también se discuten los efectos de los comportamientos de refuerzo del material y el grosor mínimo de la viruta. Se pueden extraer algunos resultados de investigación: (1) a partir de los estudios de formación de viruta, se propone un grosor mínimo de 0,3 veces el radio del borde del cortador para una aleación aluminio cuando el ángulo de inclinación es de 10 ° y el radio del filo es de 5μm; (2) los comportamientos de fortalecimiento del material se encuentran como la causa principal del efecto de tamaño del mecanizado a micro escala, y la ecuación diferencial propuesta se puede usar para explicarla con precisión. (3) Que la energía de cizalladura específica aumenta mucho cuando el grosor de la viruta sin cortar es menor que el grosor mínimo de la viruta se debe al fenómeno de acabado, la acumulación del grosor real de la viruta y con la fuerza de corte principal para estimar la energía de corte y la energía de corte específica.

DISCUSIÓN

El tema planteado en este documento y en base a sus resultados expuestos se sabe que la estimación del valor mínimo de espesor de la viruta es uno de los principales desafíos en la micro fresa desafortunadamente, esta estimación es bastante difícil porque el espesor mínimo de la viruta depende del material maquinado y de la geometría de la herramienta de corte. Además, a esta escala microscópica, la microestructura del material mecanizado adquiere importancia y debe tenerse en cuenta su estructura granular. Una revisión del estado actual de la técnica en la formación de viruta y el espesor mínimo de virutas en el micro fresado se informa en este documento desde un punto de vista experimental y numérico.

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