Supervisión del desgaste y deterioro de flancos en fresado extremo de alta velocidad en superficies inclinadas de acero endurecido AISI D6 (EN INGLÉS)

Autores/as

  • Yanier Sánchez-Hechavarría Universidad de Oriente
  • Maritza Mariño-Cala Universidad de Oriente
  • Luis Ángel Brito-Sauvanell Universidad de Oriente
  • Frank Sanabria-Macias Universidad de Oriente

Palabras clave:

fresado, superficies inclinadas, monitoreo, desgaste, mecanismos de desgaste, fuerza de corte.

Resumen

Los sistemas de monitoreo de las condiciones de la herramienta de corte son principalmente usados en la industria para detectar desgaste, rotura y vibraciones auto-excitadas. En este artículo se investiga el desgaste de la herramienta en el proceso de fresado de superficies inclinadas, con dos ángulos de inclinación, usando las señales de fuerza de corte. Este estudio se enfoca en el monitoreo del desgaste en el proceso de fresado a través del análisis de la amplitud de la señal de fuerza radial en el dominio del tiempo y los valores de la Raíz Media Cuadrática (RMS). Se determinó que los valores de RMS se incrementan con el aumento del desgaste de flanco y el ángulo de inclinación de la superficie. Los valores de RMS de la fuerza de corte radial son usados efectivamente para el monitoreo de la progresión del desgaste de la herramienta durante operaciones de fresado. Se confirmó, además, que el mecanismo de desgaste de la herramienta de corte en el proceso de fresado de superficies inclinadas es predominantemente adhesivo–abrasivo.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Yanier Sánchez-Hechavarría, Universidad de Oriente

Máster en Procesos de Manufactura y Materiales. Profesor Auxiliar.

Maritza Mariño-Cala, Universidad de Oriente

Profesora TitularDepartamento de Manufactura y MaterialesFacultad de Ingeniería Mecánica

Luis Ángel Brito-Sauvanell, Universidad de Oriente

Doctor en Ciencias Técnicas. Profesor Titular.

Frank Sanabria-Macias, Universidad de Oriente

Máster en Sistemas Electrónicos Avanzados. Sistemas Inteligentes. Profesor Asistente.

Citas

ANTIĆ, A.; ŠIMUNOVIĆ, G.; ŠARIĆ, T.; MILOŠEVIĆ, M. & FICKO, M. 2013: A model of tool wear monitoring system for turning. Tehnicki Vjesnik 20(2): 247–254. Consulted: 10 Sept 2016. Available in: https://www.researchgate.net/publication/285539042_A_model_of_tool_wear_monitoring_system_for_turning

ALTINTAS, Y. 2012: Manufacturing automation: metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design. Second Edition. Cambridge University, New York.

CAMPA, F. J.; LÓPEZ DE LACALLE, L. N. & CELAYA, A. 2011: Chatter avoidance in the milling of thin floors with bull-nose end mills: Model and stability diagrams. International Journal of Machine Tools and Manufacture 51: 43-53. Consulted: 29 Oct 2016. Available in: http://fulltext.study/preview/pdf/784497.pdf

CHILDS, T.; MAEKAWA, K.; OBIKAWA, T. & YAMANE, Y. 2000: Metal Machining. Theory and Applications. First Edition. Hodder Headline Group, London.

DE OLIVEIRA, A. J. 2007: Análise do desgaste de ferramentas no ferramentas no Fresamento com Alta Velocidade de aços endurecidos. Doctoral thesis. Universidade Estadual de Campinas. Campinas. SP. Brasil. Consulted: 30 Oct 2016. Available in: http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=vtls000415721

DINIZ, A. E.; MARCONDES, F. C. & COPPINI, N. L. 2010: Tecnologia da usinagem dos metais. Sétima edição. Editora Artileber Ltda, São Paulo.

GROTE, K. H. & ATONSONS, E. K. 2009: Handbook of mechanical engineering. Springer, New York.

JOZIĆ, S.; BAJIC, D. & TOPIC, S. 2012: Flank wear in down and up milling. Annals of DAAAM for 2012 & Proceedings of the 23rd International DAAAM Symposium 23(1): 0251-0254. Consulted: 1 Sept 2016. Available in: http://www.daaam.info/Downloads/Pdfs/proceedings/proceedings_2012/0251_Jozicatal.pdf

JOZIĆ, S.; LELA, B. & BATIĆ, D. 2014: A New Mathematical Model for Flank Wear Prediction Using Functional Data Analysis Methodology. Hindawi Publishing Corporation. Advances in Materials Science and Engineering 2014 (ID 138168): 2-8. Consulted: 12 Sept 2016. Available in: https://www.hindawi.com/journals/amse/2014/138168/abs/

KITAN, H. S.; KADHIM, B. I. & ABDULRAZZAQ, S. A. 2011: Cutting Forces Prediction in Ball End Milling. Engineering and Technology Journal 29(9): 1774-1789. Consulted: 27 Feb 2016.

KLOCKE, F.; ARNTZ, K.; CABRAL, G. F.; STOLORZ, M. & BUSCH. M. 2011: Characterization of tool wear in high-speed milling of hardened powder metallurgical steels. Hindawi Publishing Corporation Advances in Tribology 2011 (Article ID 90648): 2-13. Consulted: 23 Oct 2016. Available in: https://www.hindawi.com/journals/at/2011/906481/

KWON, Y. & FISCHER, G. W. 2003: A novel approach to quantifying tool wear and tool life measurements for optimal tool management. International Journal of Machine Tools and Manufacture 43(4): 359–368. Consulted: 28 Jan 2016. Available in: https://www.researchgate.net/publication/245096213_A_novel_approach_to_quantifying_tool_wear_and_tool_life_measurements_for_optimal_tool_management

LAJIS, M. A.; KARIM, A. N. M.; AMIN, A. K. M. N.; HAFIZ, A. M. K. & TURNAD, L. G. 2008: Prediction of tool life in end milling of hardened steel AISI D2. European Journal of Scientific Research 21(4): 592–602. Consulted: 10 Sept 2016. Available in: http://irep.iium.edu.my/26853/1/TL_Mill_D2_%238.pdf

ÖZEL, T.; KARPAT, Y.; FIGUEIRA, L. & DAVIM, J. P. 2009: Modeling of surface finish and tool wear in hard turning of AISI D2 steel using ceramics wiper inserts. Journal of Materials Processing Technology. 209: 5448–5455. Consulted: 11 March 2016. Available in: https://pdfs.semanticscholar.org/186f/21eae72eb48efeae1be2ea840d3438126c37.pdf

PIOTROWIAK, R.; SCHULER, V.; SCHRUFF, I. & SPIEGELHAUER, C. 2004: Spruhkompaktierte Hochleistungs-Werkzeugstahle. HTM Zeitschrift fur Werkstoffe, Warmebehandlung und Fertigung 59(6): 423–431. Consulted: 27 Oct 2016. Available in: http://www.hanser-elibrary.com/doi/pdf/10.3139/105.100315

SÁNCHEZ, Y.; DINIZ, A. E.; MARIÑO, M. & SANABRIA, F. 2016: Influencia del material del portaherramientas en la estabilidad dinámica del fresado de acero endurecido AISI D6. Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica 20(1): 73-85.

SIVASAKTHIVEL, P. S.; VELMURUGAN, V. & SUDHAKARAN, R. 2010: Prediction of vibration amplitude from machining parameters by response surface methodology in end milling. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2: 1780–1789. Consulted: 23 Nov 2016. Available in: https://www.researchgate.net/publication/50281790_Prediction_of_tool_wear_from_machining_parameters_by_response_surface_methodology_in_end_milling

TRENT, E. M. & WRIGHT, P. K. 2000: Metal Cutting. Butterworths. London, Great Britain.

TONSHOFF, H. K.; ARENDT, C. & BEN-AMOR R. 2000: Cutting of hardened steel. Annals of the CIRP 49(2): 547–566. Consulted: 3 Sept 2016. Available in: https://www.researchgate.net/publication/229136898_Cutting_of_Hardened_Steel

TÜYSUZ, O. 2012: Prediction of cutting forces in three and five-axis ball-end milling with tool indentation effect. Master's Thesis. The University of British Columbia. Vancouver, Canada. Consulted: 3 Sept 2016. Available in: https://open.library.ubc.ca/media/download/pdf/24/1.0072530/2/565

VOPÁT, T.; PETERKA, J. & KOVÁČ, M. 2014: The tool life of ball nose end mill depending on the different types of ramping. Faculty of Materials Science and Technology in Trnava. Slovak University of Technology in Bratislava 22(Special Number): 115–121. Consulted: 1 Sept 2016. Available in: http://www.mtf.stuba.sk/docs/doc/casopis_Vedecke_prace/33SN/4-Vopat.pdf

WOJCIECHOWSKI, S.; TWARDOWSKI, P. & PELIC, M. 2014: Cutting forces and vibrations during ball end milling of inclined surfaces. 6th CIRP International Conference on High Performance Cutting HPC 2014. PROCEDIA CIRP 14: 113-118. Consulted: 12 April 2016. Available in: https://www.researchgate.net/publication/263049465_Cutting_Forces_and_Vibrations_During_Ball_End_Milling_of_Inclined_Surfaces

Publicado

2017-01-31

Cómo citar

Sánchez-Hechavarría, Y., Mariño-Cala, M., Brito-Sauvanell, L. Ángel, & Sanabria-Macias, F. (2017). Supervisión del desgaste y deterioro de flancos en fresado extremo de alta velocidad en superficies inclinadas de acero endurecido AISI D6 (EN INGLÉS). Minería Y Geología, 33(1), 58–75. Recuperado a partir de https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/view/art5_No1_2017

Número

Sección

Metalurgia física