Materiales de Pieza de Trabajo Nivel Avanzado

El flanco siempre está en contacto con la pieza de trabajo. La fricción entre ambas partes ocasiona el desgaste de flanco. A medida que se incrementa la dureza de la pieza de trabajo, aumenta el desgaste de flanco.

 

El calor generado durante el corte también puede acelerar el desgaste de flanco. Cuando se maquinan materiales con resistencia y adhesividad elevadas, se acelera la velocidad con que se desarrolla el desgaste de flanco.

En dichos casos, si la deformación plástica causada por el calor afecta al filo de corte. Como resultado, la resistencia de corte provocaría un aumento del desgaste de flanco. Este tipo particular de daño es conocido como "causa secundaria".

- Seleccionar un grado de herramienta que tenga mayor resistencia al desgaste y reducir la velocidad de corte a un nivel adecuado.

- Una probable causa del desgaste de flanco es la baja velocidad de avance; por tanto, conviene aumentar la velocidad.

 

 

La craterización es un problema que surge en la herramienta cuando la viruta remueve pequeñas partículas del filo de corte.

Cuando el filo de corte está expuesto a elevadas temperaturas, su estabilidad química se reduce.

Esto hace que la cantidad de partículas removidas por las virutas aumente. Esto puede observarse con frecuencia al maquinar materiales de pieza de trabajo abrasivos, adhesivos o que generen mucho calor.

 

Así mismo, al maquinar materiales de pieza de trabajo con una conductividad térmica baja, el calor se acumula alrededor del filo de corte provocando la creterización.

La craterización también ocurre cuando el filo de corte y la pieza de trabajo reaccionan fácilmente entre sí (tienen una elevada afinidad).

 

- Si el inserto es de un grado carburo sin recubrimiento, hay que cambiarlo por un grado con recubrimiento.

- Disminuir la velocidad de corte y la velocidad de avance, lo que equivale a retrasar el desarrollo del desgaste.

- Incrementar el ángulo de desprendimiento.

 

El filo aportado  es una pieza de material que ha sufrido endurecimiento mecánico y que se adhiere a la punta del filo de corte. La esquina con adherencia sobresale del filo y en la práctica efectúa el maquinado de la pieza de trabajo. Esto por lo general causa una mayor profundidad de corte y en consecuencia falta de precisión en el componente. Las principales causas posibles de adherencia en el filo son las siguientes:

 

- Bajas temperaturas de corte, inferiores a la temperatura de recristalización de la pieza de trabajo.

- Alta afinidad entre el grado de la herramienta y el material de la pieza de trabajo.

- Incrementar la velocidad y la temperatura de corte.

- Usar un mayor ángulo de desprendimiento, utilizar un filo afilado pequeño, usar un refrigerante con una alta capacidad de lubricación.

- Cambiar el grado de la herramienta seleccionando uno que tenga una baja afinidad con el material de la pieza de trabajo como, por ejemplo, grados de cermet o recubiertos.

 

 

Las muescas que se producen en el filo de corte son consecuencia, en gran medida del endurecimiento mecánico, una capa de material de la pieza de trabajo, fundición o una superficie forjada. La mayor parte de muesca en el filo suele observarse a profundidad de la linea de corte, donde la herramienta toca con la capa endurecida. Del mismo modo, superficies duras causadas por fundiciones o forjas también pueden causar el desarrollo de muescas.

 

Hay que tener cuidado para evitar las muescas en el filo al mecanizar materiales propensos al endurecimiento mecánico u otros materiales problemáticos como las fundiciones o los componentes forjados en caliente o tratados térmicamente.

 

Las altas temperaturas provocan daños por oxidación en el flanco del filo de corte, lo que hace que la estructura de la superficie se vuelva químicamente inestable. Esto significa que el daño por oxidación se observa frecuentemente al maquinar materiales adhesivos con alta resistencia y materiales con baja conductividad térmica.

Por lo general, la fractura en el filo de corte está causada por impactos producidos durante el maquinado. Este proceso expone el filo de manera constante a choques térmicos e impactos continuos con la pieza de trabajo. Como resultado, el filo de corte puede fracturarse durante el maquinado de cualquier tipo de material de pieza de trabajo.

 

Este daño es lo más habitual cuando se maquinan materiales de pieza de trabajo rígidos. Al maquinar materiales duros, el filo de corte está expuesto a impactos agudos por lo que hay que tener cuidado para evitar fracturas, sobre todo en las fases iniciales de maquinado.

 

- Seleccionar un grado de herramienta blando.

- Aumentar el afilado del inserto.

- Si es posible, incrementar el radio angular.

- Disminuir el ángulo de desprendimiento manteniendo la resistencia del filo.

- Cambiar el rompevirutas y aumentar la superficie de contacto.

- En cortes pesados interrumpidos, disminuir el avance e incrementar el tamaño del zanco para mantener la rigidez de la herramienta.

El despostillado que se manifiesta como pequeñas fracturas del filo de corte, esta causado por impactos y vibraciones. También puede ocurrir cuando secciones de material adherido se desprende y remueve una parte del filo de corte. Por lo tanto, el despostillamiento puede ocurrir al maquinar materiales duros y blandos.

 

El despostillado del filo provoca una mayor resistencia de corte, lo que conduce al desarrollo simultáneo del desgaste de flanco.

- Seleccionar un grado de herramienta blando.

- Aumentar el afilado del inserto.

- Si es posible, incrementar el radio angular.

-Disminuir el ángulo de desprendimiento manteniendo la resistencia del filo de corte.

- Cambiar el rompevirutas y aumentar la superficie de contacto.

-En cortes pesados interrumpidos, disminuir el avance e incrementar el tamaño del zanco para mantener la rigidez de la herramienta.

 

 

Si el filo se rompe, muy pocas veces es debido a las propiedades mecánicas del material de la pieza de trabajo. Por lo tanto, es necesario revisar las condiciones de corte, así como la geometría y el material de la herramienta. La rotura es un problema en el patrón de la herramienta que a menudo puede ocurrir si el inserto no está fijado correctamente en su punto de localización.

En todos los casos, es importante revisar la instalación de la herramienta, su geometría y la combinación del inserto y la calza.

 

 

- Garantizar buenas condiciones de sujeción.

- Eliminar el polvo del inserto y el punto de localización y efectuar la fijación de forma adecuada.

- Apretar con el torque apropiado. Reducir las condiciones de corte.

- Revisar la fijación de la pieza de trabajo y usar unas condiciones de corte que no provoquen vibraciones.

 

El desgaste es un tipo de fractura concoidea cuyas posibles causas son las siguientes:

- Estrés por compresión generado en el filo de corte por la deformación elástica del material de la pieza de trabajo.

- Desprendimiento del material soldado.

 

En el maquinado de materiales endurecidos se produce un caso típico de desgaste que acorta la vida de la herramienta. Al maquinar materiales enducrecidos, la fuerza contaría tiende a ser muy alta lo que ocasiona estrés por compresión en el filo. El estrés que ejerce la fuerza contraria desde la dirección de la cara de flanco causa desgaste en la cara de desprendimiento.

Es muy difícil evitar el desgaste durante el maquinado de materiales duros. Disminuir la resistencia de corte puede mejorar los resultados.

Sin embargo, reducir el ancho de afilado o incrementar el ángulo de desprendimiento provocarán una menor resistencia del filo de corte por lo que no son soluciones ideales.

- Disminuir la velocidad de avance y la velocidad de corte para prevenir el desgaste de flanco.

- Disminuir el radio angular.

 

Esto se debe a que al maquinar materiales endurecidos, una pequeña profundidad de corte dentro del valor del radio angular una medida que a menudo se utiliza para el acabado con una pequeña tolerancia del maquinado, causa un incremento de la fuerza contraria.

La soldadura del material de la pieza de trabajo en el filo de corte es algo que puede ocurrir fácilmente al maquinar materiales que son afectados por el calor con facilidad.

 

Así mismo como ocurre la craterización, la soldadura puede ocurrir cuando existe una afinidad alta entre el material de la pieza de trabajo y la herramienta. La soldadura puede provoca filo aportado, lo que retrasa el desgaste de la herramienta. Sin embargo el filo aportado puede provocar problemas tales como un acabado superficial deficiente o despostillamiento del filo. Por lo tanto en la mayor medida posible se recomienda evitar las condiciones de soldadura.

 

- Incrementar la velocidad de corte.

- Las aleaciones de aluminio pueden causar adherencia en el filo en el flanco debido a la deformación elástica. Conviene hacer el ángulo de flanco más grande de lo habitual  al maquinar acero y fundición.

- Mejorar la evacuación de virutas, se recomienda un ángulo de desprendimiento con acabado espejo.

 

 

 

- Cambiar a un grado de herramienta más duro.

- Reducir el calor en el corte, disminuir la velocidad de corte y el avance.

- Incrementar el radio angular.

- Usar un refrigerante.

 

 

 

 

La fractura térmica son causadas por los choques térmicos. Un choque térmico se produce por el rápido enfriamiento y calentamiento en el filo. Estas condiciones hacen que el material se expanda y contraiga repetidamente.

La expansión y la contracción continuas se le conoce como "choque térmico", causa la separación del limite de la partícula. Las grietas térmicas pueden conducir a daños repentinos como fracturas, ocurren a menudo cuando las temperaturas de corte son elevadas. Así mismo, condiciones de corte como el corte interrumpido u el corte húmedo son factores que pueden conducir fácilmente al desarrollo de grietas térmicas.

Las siguientes medidas son efectivas.

- Usar un grado de herramienta con una geometría más afilada para prevenir, en la mayor medida posible, la generación de calor.

- Seleccionar un grado de herramienta muy resistente a los choques térmicos.

- Usar flujos de aire.

- Usar grandes cantidades de refrigerante cuando sea necesario para las aplicaciones adecuadas.