DESGASTE Y DURACIÓN DE HERRAMIENTA

-Las herramientas de corte están sometidas a grandes esfuerzos, altas temperaturas, fricción por efecto del deslizamiento de viruta por la cara de desprendimiento, y fricción entre herramienta y la superficie mecanizada de la pieza. Estas acciones a las que se ve sometida la herramienta provocan el desgaste de la misma. El desgaste de una herramienta de corte depende de:

Material de la herramienta y la pieza Forma de la herramienta Fluidos de corte Parámetros del proceso (V, f y ap) Características de la máquina - herramienta

Este desgaste de la herramienta de corte afecta negativamente a:

La vida útil de la herramienta La calidad de la superficie mecanizada La exactitud dimensional La economía del proceso de corte

La vida de una herramienta de corte puede llegar a su fin por:

El desgaste gradual o progresivo de ciertas regiones en la cara y en el filo de la herramienta.

Fallas mecánicas

DESGASTE PROGRESIVO DE LA HERRAMIENTA

-El mecanismo de desgaste de una herramienta de corte puede ser muy diferente para diversas condiciones. En el corte de metales, el desgaste puede ocurrir por:

Abrasión: las partículas duras (carburos) rozan y desgastan la superficie de la herramienta.

Difusión: el calor junto con la presión provocan que haya una reacción química entre la herramienta y la pieza.

Roberto Labrador Pérez

Oxidación: en condiciones de altas temperaturas y presión se produce el acceso del aire en el filo que provoca la oxidación.

Fatiga: debido a los gradientes de temperatura que sufre la herramienta y a la acción variable de las fuerzas de corte puede aparecer agrietamiento y rotura de la hta.

Adhesión (filo de aportación): aparece a bajas velocidades de corte

- El desgaste de la herramienta es un proceso gradual. Tiene lugar de dos formas distintas:

DESGASTE DE FLANCO

Aparece en la cara de incidencia de la herramienta debido al rozamiento entre la herramienta y la superficie de pieza mecanizada. Este rozamiento causa adhesión o abrasión y altas temperaturas que genera una zona de desgaste.

VB es el ancho en la zona de desgaste.

DESGASTE DE CRÁTER

Roberto Labrador Pérez

Se genera un cráter en la cara de desprendimiento de la herramienta debido al rozamiento de la viruta en dicha zona. Este tipo de desgaste se ve afectado por la temperatura en la zona herramienta-viruta y se origina por mecanismos de difusión, abrasión y adhesión.

KT = profundidad de cráter

KB = ancho de cráter

Ambos tipos de desgaste aparecen conjuntamente en la herramienta de corte.

CRITERIOS DE DURACIÓN DE LA HERRAMIENTA

-Como criterio de duración de una herramienta se define un valor mínimo predeterminado del desgaste. En la práctica el desgaste de la cara y del flanco de la herramienta de corte no es uniforme a lo largo del filo principal; por tanto, es indispensable especificar las localizaciones y el grado de desgaste permisibles de una herramienta de corte:

Tomando:

VB = 0.3 mm si el flanco está regularmente desgastado en la zona B. VBmax = 0.6 mm si el flanco está desgastado irregularmente.

DURACIÓN DE LA HERRAMIENTA

-Se define la duración de la herramienta como el tiempo de corte requerido para alcanzar un criterio de duración de la herramienta. Taylor estableció la siguiente ecuación:

Roberto Labrador Pérez

siendo n, x, e y unas constantes que dependen del material de la pieza y de la herramienta de corte.

Como ya habíamos comentado, los parámetros que afectan al desgaste de la herramienta son la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte. La velocidad de corte es el factor que más significativamente afecta a la duración o vida de la herramienta. Por este motivo, a efectos de cálculo vamos a suponer que ap y f son constantes obteniendo así una expresión de la vida de la herramienta simplificada:

donde C es la velocidad de corte cuando t = 1.

En materiales duros la vida de la herramienta de corte cae empicada.

MAQUINABILIDAD

-La maquinabilidad es una propiedad de los materiales que permite comparar la facilidad con que pueden ser mecanizados por arranque de viruta.  La maquinabilidad también depende de las propiedades físicas de los materiales.

Es difícil establecer relaciones que definan cuantitativamente la maquinabilidad de un material, pues las operaciones de mecanizado tienen una naturaleza compleja. En algunos casos, la dureza y la resistencia del material se consideran como los principales factores a evaluar. Los materiales duros son generalmente más difíciles de mecanizar.

Cuanto mayor sea el índice de maquinabilidad menor trabajo costará mecanizar.

Roberto Labrador Pérez