Estudio experimental de la fricción en el proceso de corte de un acero aisi 4140 a partir de las fuerzas de corte en el fresado ortogonal

Resumen

El trabajo de investigación que se presenta, trata sobre el estudio experimental de unos factores de gran interés en el sector del mecanizado, como son la fricción y las fuerzas que se producen en un proceso de corte. El primero de ellos está directamente ligado con las temperaturas que se alcanzan en el corte, y por tanto con la vida de la herramienta. El segundo determina los recursos y consumos necesarios para poder realizar el proceso de arranque de viruta. Se ha trabajado con dos aceros, codificados con la denominación internacional AISI 4140. Uno de ellos (AISI 4140 MECAMAX® plus) presenta una serie de inclusiones con el objeto de conferirle propiedades diferenciadoras desde el punto de vista de la maquinabilidad, sobre el acero base (AISI 4140 estándar). El estudio del proceso de fricción se ha centrado en una operación de fresado ortogonal, realizando la medición experimental de las fuerzas de corte desde un sistema de referencia solidario a la plaquita de corte, a través de un dinamómetro de tipo rotatorio. Mediante la medida directa de las fuerzas, se ha determinado el coeficiente de fricción como cociente entre la fuerza de corte radial y tangencial, estudiando su dependencia de condiciones de corte, como la velocidad de corte y el avance por revolución y diente. Los ensayos realizados han servido para comparar los resultados obtenidos por ambos aceros, desde el punto de vista de las fuerzas de corte y del coeficiente de fricción, cuando se mecanizan mediante fresado ortogonal. Así mismo se ha puesto en marcha una línea de investigación que permite la estimación de las distribuciones de temperatura que se producen en el proceso de corte, a través de un sistema de termografía infrarroja de alta velocidad.