Evaluación del desgaste de herramientas de metal duro en el fresado de alta velocidad del acero AISI H13

Abstract

Los procesos de mecanizado de metales tienen un rol importante en la industria metalmecánica, en estos se puede trabajar en regímenes convencionales o de altas velocidades de corte, clasificación que depende fundamentalmente del material de la pieza a mecanizar y la operación tecnológica correspondiente. Las altas velocidades de corte poseen grandes ventajas puesto que posibilitan una disminución de la fricción entre la pieza y la herramienta, menores tiempos de producción, acabados con mayor precisión y ahorros de costos en el proceso. El Mecanizado de Alta Velocidad tiene una gran relevancia en la producción de moldes y matrices, por las elevadas exigencias que se persigue en los acabados de estos elementos y la necesidad de lograrlos en materiales con elevada dureza. Específicamente el Fresado de Alta Velocidad (FAV) es la operación por excelencia para lograr un acabado de altos estándares de calidad y precisión, así como en la disminución de costos y tiempos de producción al disminuir operaciones posteriores como el pulido y la electroerosión. Por las altas exigencias de estos elementos, el desgaste de la herramienta de corte es un parámetro fundamental a controlar pues influye directamente en los valores de rugosidad superficial y define el criterio de vida útil de la herramienta. En la presente investigación se propone un modelo de corte ortogonal para evaluar el desgaste en fresas integrales de metal duro en el FAV del acero AISI H13 por el Método de Elementos Finitos.

Metal machining processes have an important role in the metal-mechanic industry, in these it is possible to work in conventional regimes or high cutting speeds, classification that depends mainly on the material of the piece to be machined and the corresponding technological operation. The high cutting speeds have great advantages since they enable a reduction in friction between the part and the tool, shorter production times, finishes with greater precision and cost savings in the process. The High-Speed Machining has a great relevance in the production of molds and dies, for the high demands that are pursued in the finishes of these elements and the need to achieve them in materials with high hardness. Specifically, high speed milling (FAV) is the operation par excellence to achieve a high quality and precision standards finish, as well as reducing costs and production times by reducing subsequent operations such as polishing and EDM. Due to the high demands of these elements, the wear of the cutting tool is a fundamental parameter to control as it directly influences the values of surface roughness and defines the criterion of useful life of the tool. In the present investigation, an orthogonal cutting model is proposed to evaluate the wear in integral carbide end mills in the FAV of AISI H13 steel by the Finite Element Method.