DETERMINACIÓN DE LA MECANIZIBILIDAD DE UN ACERO MEDIANTE LA MEDICIÓN DE FUERZAS DE CORTE EN UN PROCESO DE TALADRADO

Abstract

El presente trabajo de título combina las áreas de “Mecánica de los Materiales” y “Procesos de manufactura mediante arranque de viruta” La idea principal es encontrar la fuerza de corte práctica que se produce en un proceso de taladrado con una broca helicoidal, en este caso la operación se realiza en una fresadora universal. El proceso para la obtención de la fuerza de corte es mediante la medición de una deformación angular en un soporte mecánico provocada al taladrar una probeta de acero. La operación de taladrado produce un torque y una deformación sobre el soporte mecánico de la pieza a ensayar. Esta deformación es captada por un sensor piezo-resistivo denominado galga extensiométrica, este elemento se instala en la superficie del soporte pegado con un aislante. De esta forma es posible medir la deformación del soporte al ser sometido a cargas que se imprimen en la probeta. Al ser sometido a una tensión uniaxial, el sensor emite una señal eléctrica a través de hilos conductores, la transformación de la señal enviada por el sensor es realizada por un dispositivo denominado “Indicador de Tensión” el cual transformara la señal eléctrica a un valor digital cuantificable como deformación en unidades de μℇ (micras de deformación unitaria). Obtenida la deformación práctica se trasforma mediante fórmulas a un valor de fuerza, que representa la fuerza de corte requerida para efectuar el arranque de viruta de una broca helicoidal en un proceso de taladrado. Al obtener la fuerza de corte en material de referencia y un material de prueba, se comparan los valores, planteando porcentajes de maquinabilidad.  Material de Referencia: AISI/SAE 1045  Material de Prueba: AISI/SAE 4340 Mediante la variación de parámetros al realizar el proceso de taladrado se busca valores de tendencia para finalmente obtener un índice en porcentaje (%) de maquinabilidad del Acero SAE 4340, suponiendo que el acero SAE 1045 posee un índice de maquinabilidad de 100%. A continuación, se presenta una tabla resumen de valores obtenidos en ensayos realizados en taller de mecánica UTFSM JMC con una velocidad de giro de 200 [rev/min] con un avance de 9 [mm/min] una broca helicoidal de 17 mm Materiales Fuerza de Corte [N] Índice de Maquinabilidad SAE 1045 1558,42 [N] 100 % SAE 4340 1885,73 [N] 79,7% Con los valores obtenidos se puede plantear una relación: El índice de mecanizibilidad será inversamente proporcional a la fuerza de corte.