Laboratotio Teoria De Corte 1020,4340,al 6070

Informe final

Evaluacion del desgaste de herramientas de corte en el torneado cilindrico, empleando numeros a dimensionales

Estudiantes de Ingenieria Mecanica de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas

Facultad Tecnologica.

Junio de 2012

RESUMEN

Este documento contiene el procedimiento a seguir para el estudio y comparacion del desgaste de flanco en el proceso de mecanizado de piezas por arranque de viruta. El estudio se realiza para una operacion tipica de cilindrado de tres materiales de distintas caracteristicas como son acero SAE 1020, Aluminio 6070 y SAE 4340 empleando un torno convencional y como herramientas de corte un Buril de Acero rapido (HSS) y un Buril de pastilla de Tungsteno (WC). Utilizando el teorema de Pi-Buckingham que proporciona un metodo de construccion de parametros a dimensionales, se busca estudiar algunas de las variables que intervienen en este proceso, tales como velocidad de avance, velocidad de corte, tiempo de mecanizado, entre otras, para finalmente obtener unas conclusiones que nos permitan determinar cuales podrian ser las mejores condiciones de trabajo para mecanizar determinado material, y cuales intervienen mas directamente en el desgaste del flanco de un buril.

El objetivo es obtener un desgaste significativo con condiciones de corte ideales segun el proveedor para el material en mencion. Trabajamos con el metodo de analisis dimensional con las formulas halladas en el pre informe. Todos los ensayos se trabajaron en los talleres de la Universidad Militar Nueva Granada basados en los calculos de trabajo de torneado basicos, recolecta de viruta y toma de fotografias que posteriormente se utilizaron para el calculo del factor de recalcado y cuantificar un desgaste de flanco.

ABSTRACT

This document contains the procedure for the study and comparison of flank wear in the machining process for metal removal. The study is performed for a typical turning operation of two materials with different characteristics such as SAE 1020 steel, 6070 aluminum and SAE 4340 using a conventional lathe cutting tools and as a Burin Steel (HSS) and a tablet of Burin tungsten (WC). Using the Buckingham Pi-theorem provides a construction method of dimensional parameters, I focus on some of the variables involved in this process, such as feed rate, cutting speed, machining time, among others, to finally obtain conclusions that allow us to determine what might be the best working conditions for working any material, and which most directly involved in the breakdown of a chisel edge.

The objective is to obtain significant wear with ideal cutting conditions according to the supplier for the material in question. Worked with the dimensional analysis method with the formulas found in the pre report. All tests were worked in the workshops of the Nueva Granada Military University based on estimates of work turning basic chip collecting and shooting later used for calculating the factor stressed and quantify edge wear.

1. OBJETIVOS

1.1 General

Determinar cuales seran las mejores condiciones de corte en un proceso de cilindrado en torno convencional.

1.2 Especificos

„h Comparar los resultados teoricos de las variables con los resultados obtenidos durante el trabajo en el laboratorio.

„h Recomendar condiciones de mayor rendimiento para las herramientas de corte en base a las graficas de los numeros a dimensional.

„h Observar la variacion del desgaste de flanco de la herramienta al modificar las condiciones de entrada.

2. METODOLOGIA

2.1 Tipos de material

Para la realizar la practica de laboratorio se utilizaran los siguientes materiales:

„« Acero bajo carbono

AISI / SAE 1020

„« Acero medio carbono

AISI / SAE 4340

„« ALUMINIO 60 70

Tabla 1. Metales y dimensiones de las probetas

Cantidad

Material

Diametro

(in)

Longitud

(mm)

divisiones

1

AISI/SAE

1020

1,0

240

3

1

AISI/SAE

4340

1,0

240

3

1

ALUMINIO

6070

1,0

240

3

Figura 1

2.2 Herramientas de corte

Las herramientas de corte que se usaron en esta practica son:

„« Buril de acero rapido (HSS)

„« Buril de metal duro (widia)

2.3 Montaje

Se utilizaron tornos paralelos convencionales para mecanizar las probetas con el fin de realizar la operacion de cilindrado y analizar el desgaste de la herramienta cuando se somete a diferentes cambios en las variables,

2.4 Numeros a dimensionales

„h

„h

„h

„h

2.6 Simbologia

Vv. Volumen teorico de viruta (mm3)

P. Profundidad de corte (mm)

Va. Velocidad de avance (mm/s)

L. Longitud de corte (mm)

N. Revoluciones por minuto (rpm)

T. Tiempo teorico (s)

Df. Desgaste del flanco de la herramienta (mm)

Mv. Masa de viruta (gr)

£l. Densidad del material (gr/mm3)

Vc. Velocidad de corte (mm/s)

3. PROCEDIMIENTO

Para encontrar coherencia en los resultados que se van a hallar en las practicas de laboratorio es necesario tener en cuenta los siguientes pasos.

„h Cada material se dividio en tres tramos de 70 mm cada uno con 5 mm de separacion entre ellos.

„h La herramienta de corte se afilo de forma universal y fue utilizada sin refrigerante.

„h Se mide con un goniometro el valor de los

angulos ƒnƒ× y ƒÑ.

„h Se toma una fotografia que permita ver el flanco de la herramienta sin desgaste, para tener como referencia para el analisis.

„h Se realizo el montaje de la herramienta del material en el torno para maquinar las probetas en cada fase, primero con acero SAE 1020, despues Aluminio 6070 y por ultimo acero SAE 4340 teniendo claro que las condiciones de trabajo son variadas; como la profundidad y la velocidad de avance.

„h Se realizaron tres pasadas por cada tramo de material con las diferentes herramientas de corte, cambiando en cada pasada las condiciones de trabajo.

„h Se registraron los datos obtenidos en cada pasada y se tomo registro fotografico de la herramienta al final de cada recorrido para poder obtener el desgaste de flanco de la herramienta.

„h Se peso la viruta producida para determinar posterior mente los valores de desgaste de flanco y como soporte practico para determinar las condiciones ideales de mecanizado.

Para la primera fase se utilizo la probeta de acero SAE 1020, se dividio en tres secciones cada una de 70 mm, lo que nos daba por cada herramienta una pasada con tres muestras.

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