Modelo de ecuación de desgaste de herramientas de corte por abrasión y adhesión

P. Franco, J.J. Hernández, M. Estrems, F. Faura
Departamento de Ingeniería de Materiales y Fabricación, Universidad Politécnica de Cartagena – C/ Doctor Fleming s/n, 30202 Cartagena.Tel: 968 325388, Fax: 968 326445, Email: patricio.franco@upct.es.01/12/2002

1. Introducción

En las operaciones de torneado, el desgaste de la herramienta es uno de los principales paráme-tros del proceso debido a su influencia sobre el acabado superficial, precisión dimensional y coste final de la pieza mecanizada.

En la bibliografía se pueden encontrar diversos trabajos donde se estudia el desgaste de la herramienta de corte para diferentes condiciones de corte, geometría de la herramienta, material de trabajo, etc. [1-3].

En este trabajo se presenta un modelo numérico para el desgaste de la herramienta de corte que determina la pérdida de material a lo largo de la superficie de la herramienta para mecanismos de desgaste de abrasión y adhesión, centrándose en procesos de corte continuo como los de torneado.

2. Modelo numérico

El modelo numérico propuesto estudia el desgaste de la herramienta de corte mediante abrasión por deformación plástica, adhesión y abrasión por fractura, para lo cual se utiliza el modelo de Rabinowicz, ecuación de Archard y modelo de Evans y Marshall respectivamente [4]. Para resolver las ecuaciones diferenciales que componen el modelo se emplea el método numérico de las diferencias finitas. Los parámetros del modelo son ajustados hasta hacer coincidir sus resultados con las observa-ciones experimentales.

3. Resultados y Discusión

El modelo de desgaste propuesto en este trabajo determina la forma de la superficie desgastada de la herramienta y proporciona el ancho de la franja de desgaste y la profundidad del cráter. En la Figura 1 se muestran los resultados numéricos de VB que corresponden a un avance de 0,330 mm/rev y desgaste por abrasión y adhesión para unas determinadas condiciones de corte. Estos resultados están ajustados a las observaciones experimentales y permiten determinar la contribución de los diferentes mecanismos de desgaste.

4. Conclusiones

Se comprueba que el modelo propuesto es adecuado para la determinación del desgaste de la herramienta de corte, en función del avance, para las condiciones de corte consideradas. Frente a otras posibles correlaciones, este modelo presenta la ventaja de que utiliza las leyes de desgaste conocidas [4].