TÉCNICAS DE MECANIZADO 56 altísimo costo. Un método paralelo y complementario es la optimización por medio de análisis numérico [9]. Esto permite un ahorro sustancial en el desarrollo de un nuevo perfil de corte (figura 7). La herramienta de brochado debe ser lo más corta posible para un diseño óptimo que minimice el tiempo de producción. Los valores de fuerza y tensión deben mantenerse por debajo de los límites y deben satisfacerse todas las restricciones dinámicas, prácticas y geométricas. 4. IMPORTANCIA DEL RADIO DE FILO EN EL PROCESO El filo de corte de una herramienta en el mecanizado es clave, ya que determina el área principal de contacto entre la herramienta y la pieza. La forma del filo puede influir significativamente en el proceso de corte, las cargas y tensiones residuales que se generan, así como en la calidad de la superficie resultante [11]. Se han realizado diversos estudios para entender cómo afecta la variable del radio de filo en las tensiones y cargas. Por ejemplo, experimentos aceros y aleaciones titanio y níquel han mostrado que aumentar el radio del filo puede incrementar las tensiones residuales de compresión y la deformación plástica [12]. Además, se ha demostrado que los filos de corte redondeados pueden inducir tensiones residuales más altas que los filos afilados, pudiendo varias según proceso y el material. Durante el brochado, las fuerzas resultantes se definen como la suma de fuerza de corte y la fuerza de avance. Aunque se asume un filo de corte afilado en teoría, en la práctica suele ser redondeado, lo que causa deformación en el material alrededor del filo, conocido como efecto de arado [13]. Este efecto a menudo se ha subestimado años atrás. El radio del filo de corte afecta estas fuerzas, especialmente en el mecanizado de materiales difíciles como de aleaciones de titanio y níquel. Estudios han mostrado que un mayor radio de corte aumenta las fuerzas de corte y avance [14]. El desgaste de la herramienta cambia el radio del filo durante el proceso de brochado. Sin embargo, predecir este radio durante el trabajo insitu sigue siendo un desafío. 5. LOS RECIENTES AVANCES Y LO QUE SE ESTÁ INVESTIGANDO 5.1. Diseño de herramientas La Industria 4.0 y el Internet industrial de las cosas (IIoT) están impulsando la fabricación inteligente de herramientas de corte, gracias a la combinación de las operaciones físicas con tecnología digital inteligente. Factores como la interconectividad, la automatización, el aprendizaje automático, la utilización de datos en tiempo real y la inteligencia artificial (IA), hace que la nueva Industria 4.0 están logre reducir tiempos y costos en el desarrollo de herramientas. Los investigadores y desarrolladores son capaces de exportar datos de herramientas de los productos directamente a las plataformas digitales CAD/CAM, ERP y otros entornos de taller de los clientes, acelerando el modelado y las simulaciones Figura 7. Proceso sistemático de diseño para herramientas de brochado [10]. Figura 8. Fuerzas de arado debidas al radio de corte. Influencia del redondeo del borde de corte en la deformación plástica según Albrecht, DIN 6580 y DIN 6584 [13], [15].
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