Modelo paramétrico de la fuerza de corte para el torneado de la aleación AA2024

Abstract

, es uno de los parámetros de salida que puede proporcionar una mayor información sobre un determinado proceso de mecanizado. Su valor depende de una elevada cantidad de parámetros como el material y geometría de la herramienta, el material a mecanizar o los propios parámetros de corte. En este trabajo se analiza el comportamiento de la fuerza de corte en función del avance, a, y la velocidad de corte, v, en el torneado horizontal de la aleación AA2024 a una profundidad de pasada constante. A partir de este análisis, combinando las relaciones marginales F(v) y F(a), se ha podido establecer una relación paramétrica F=F(v,a), que permite, en primera aproximación, predecir el valor de F para unas condiciones de trabajo dependientes de las variables consideradas. InTroduCCIónUn proceso de mecanizado está sujeto a un elevado número de variables, tanto de entrada (velocidad de corte, v, avance, a, profundidad de pasada, p, materiales, lubricación y refrigeración,...) como de salida (fuerza de corte, potencia específica, temperaturas de corte, vida de la herramienta,...) [1]. Una de las variables que puede proporcionar abundante información a la hora de evaluar uno de estos procesos es la fuerza de corte [1]. Este parámetro de salida depende de práctica-mente todos los parámetros de entrada, admitiéndose [2]: F = F (w 1 ,..., w q , v, a, p, t g1 ,..., t gp , t m1 ,..., t mr , LR, r 1 ,…,r n )En esta ecuación, w i son los parámetros relacionados con el material a mecanizar, t gj y t mh los relacionados con la geometría y material de la herramienta, LR con la lubricación y refrigeración, r i con el proceso en sí, etc. Por esta razón, su control resulta complicado dadas las variables que intervienen. No obstante, si se considera un proceso concreto para un material determinado, con unas herramientas específicas y unas condiciones de lubricación fijas, la ecuación (1) deberá reducirse a una función de sólo tres variables: p, v y a. Adicionalmente, si se utiliza una profundidad de pasada fija, dicha ecuación se podrá escribir, F=F(v,a)facilitándose, consecuentemente, su control. En este trabajo se propone una ecuación paramétrica en la forma de la ecuación (2) para el torneado horizontal en seco de la aleación AA2024 con herramientas de TiN empleando una profundidad de pasada de 2 mm. ExPErIMEnTAlLos estudios de mecanizado se llevaron a cabo sobre barras cilín-dricas de la aleación AA2024 (Al-4Cu-1.5Mg) sometidas a procesos de torneado horizontal en seco con herramientas recubiertas con TiN, en un centro de torneado de EMCO modelo EMCOTurn 242 TC, equipado con control numérico Emcotronic TM02. Se combinaron velocidades de corte entre 40 y 170 m/min con avances entre 0.05 y 0.3 mm/rev. En cada ensayo se empleó una herramienta nueva con objeto de garantizar las condiciones fijadas en el proceso. Para la medición de las componentes de la fuerza de corte se empleo un dinamómetro piezoeléctrico de tres componentes KISTLER 9121, controlado por ordenador. En [3] se efectúa una descripción más detallada de este dispositivo. rEsulT...

A Parametric Model for the Straightness Deviation in the Cutting Processes of Aluminum Alloys

“…Thus, coming back to Fig. 3, the exposed results suggest the possibility of looking for a parametric model for expressing SD as a function of v and f. Usually, parametric models relating cutting variables with cutting parameters are Tayloristics Models having a potential form [6,8,9]. In this case, the adjustment of the experimental data to potential equations showed a very low correlation coefficient, giving to think that alternative forms had to be investigated for the parametric model.…”

Numerical study of the effect of orthogonal cutting parameters on the shear plane angle in 4340 steel

“…By using this method, by simulating machining parameters including tool geometry, feed, cutting velocity and depth of cut, it is possible to predict the values of cutting forces, machining temperature, tool wear, and chip shape [10][11][12]. Recently, Kumar et al [13], during their studies, investigated the effect of tool tip and part hardness on the amount of thermal loads produced during the machining process of AISI 4340 alloy.…”

Cutting Forces Prediction in the Dry Slotting of Aluminium Stacks

“…So, cutting force is one of the most relevant output variables since the information that can provide for the machining process evaluation [2]. This owes to that cutting forces depends on all the input variables and parameters; so, according to Axinte and Sanchez [3,4], this relationship can be written as: F = F (w 1 ,..., w q , tg 1 ,..., tg p , tm 1 ,..., tm r , LR, r 1 ,…,r n , f, V, d)…”