Influencia de los parámetros de corte del torneado en deformación superficial del acero AISI-1020 recocido
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.20241248Palabras clave:
AISI-1020, velocidad de avance, profundidad de corte, velocidad de corte, deformación plásticaResumen
En este trabajo se presenta el estudio de la influencia de los parámetros de corte (profundidad de corte, velocidad de avance y velocidad de corte) del torneado con inserto de carburo sobre la deformación plástica inducida en el acero AISI-1020 recocido. Los resultados mostraron un aumento en la deformación con cada parámetro de corte debido al incremento tanto de las fuerzas asociadas al proceso de mecanizado como del área de corte, lo cual genera un aumento en la energía requerida para el corte del material, y, en consecuencia, mayor trabajo en frio sobre la superficie maquinada. El análisis ANOVA de los resultados mostró que la velocidad de avance tiene mayor influencia sobre la deformación resultante (86.03%) y la velocidad de corte tuvo una contribución menor (6,81%). Además, se propone una expresión matemática para la predicción de la deformación a partir de los parámetros evaluados.
Descargas
Citas
J. P. Davim, Surface Integrity in Machining, 1st ed., London, England: Springer-Verlag, 2010.
M. Jacobson, P. Dahlman and F. Gunnberg, "Cutting Speed Influence on Surface Integrity of Hard Turned Bainite Steel", J. Mater. Process. Technol., vol.128, pp. 318-323, 2002.
S. Caruso, D. Umbrello, J.C. Outeiro, L. Filice and F. Micari, "An Experimental Investigation of Residual Stresses in Hard Machining of AISI 52100 Steel", Procedia Eng., vol.19, pp. 67-72, 2011.
V. García, O. Gonzalo and I. Bengoetxea, "Effect of Cutting Parameters in the Surface Residual Stresses Generated by Turning in AISI 4340 Steel", Int. J. Mach. Tools Manuf., vol.61, pp. 48-57, 2012.
M. Fitzpatrick, A. Thomas, P. Holdway, F. Kandil, J. Shackleton and L Suominen, Determination of Residual Stresses by X-Ray Diffraction, NPL, Teddington, UK, 2005.
P. Withers and H. Bhadeshia, “Residual stress. Part 1 – Measurement techniques”, Mater. Sci. Technol., vol. 17, no.4, pp. 355-365, 2013.
Z. Kang, J. Li and Z. Wang, “Stress Correction for Removal of Material in X-Ray Stress Determination”, J. Test. Eval., vol. 22, pp. 217-221, 1994.
D. Stewart, K. Stevens and A. Kaiser, “Magnetic Barkhausen Noise Analysis of Stress in Steel”, Curr. Appl. Phys., vol. 4, no. 2–4, pp. 308-311, 2004.
V. Herrera, C. Cruz, J. Sierra, D. Gutierrez and G. Carro, "Use of X Ray Diffraction and Magnetoelastic Effect for Assessment of Microstructural Parameters and Residual Stresses in Plastically Deformed Steel Bars", Proceedings of the XIII Workshop on Nuclear Physics and VII International Symposium on Nuclear and Related Techniques, Cuba, 2011.
P. Limon, E. Aguilera, H. Plascencia, E. Ledesma, A. Balvantín and J. de la Peña, “Analysis of Residual Stresses in the Roll Hemming Process Using the Barkhausen Magnetic Noise”, Acta Univ., vol. 28, no.1, 2018.
D. Buttle, V. Moorthy and B. Shaw, Determination of Residual Stresses by Magnetic Methods, NPL, Teddington, UK, 2006.
O. Zurita, V. Di Graci and M. Capace, “Surface Hardness Prediction Based on Cutting Parameters in Turning of Annealed AISI 1020 Steel” DYNA, vol. 84, no. 203, pp. 31-36, 2017.
V. Di Graci, O. Zurita and M. Capace, “Model for Microhardness Profile Prediction of Annealed AISI 1045 Steel Cylindrical Bars Subjected to Torsion”, Rev. de la Fac. de Ing., Universidad de Antioquia, vol. 89, pp. 68-72, 2018.
G. Dieter, Mechanical Metallurgy, 3rd ed., EE.UU., Mc. Graw – Hill, 2000.
J. Datsko, Material Properties and Manufacturing Processes, New York, EE.UU., John Wiley & Sons, 1991.
G. González, V. Di Graci, O. Zurita and M. Capace, “Axial Stress Prediction of Torsioned Solid and Hollow Cylindrical Bars”, Rev. Tec. Ing. Univ. Zulia, vol. 41, no. 2, pp. 71 – 78, 2018.
S.G. Hussein, “An Experimental Study of the Effects of Coolant Fluid on Surface Roughness in Turning Operation for Brass Alloy”, J. Eng., vol. 20, no. 3, pp. 96- 104, 2014.
D. Deepak and B. Rajendra, “Investigations on the Surface Roughness Produced in Turning of AL6061 (as-cast) by Taguchi Method”, Int. J. Res. Eng. Technol., vol. 4, no. 8, pp. 295-298, 2015.
ISO 1832, "Indexable Inserts for Cutting Tools -- Designation", 2017. [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/69202.html. Accessed on: May 2022.
C. Che-Haron and A. Jawaid, “The Effect of Machining on Surface Integrity of Titanium Alloy Ti–6% Al–4% V”, J. Mater. Process. Technol., vol. 166, pp. 188-192, 2005.
A. Sharman, J. Hughes and K. Ridgway, “An Analysis of the Residual Stresses Generated in Inconel 718TM When Turning,” J. Mater. Process. Technol., vol. 173, no. 3, pp.359-367, 2006.
D. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 8th ed.. New York, USA: Wiley, 2012.
H. Sasahara, “The Effect on Fatigue Life of Residual Stress and Surface Hardness Resulting from Different Cutting Conditions of 0.45%C Steel”, Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 45, pp. 131–136, 2005.
A. Suhail, N. Ismail, S. Wong and N. Abdul, “Optimization of Cutting Parameters Based on Surface Roughness and Assistance of Workpiece Surface Temperature in Turning Process”, Am. J. Eng. Appl. Sci., vol. 3, no. 1, pp. 102-108, 2010.
ASTM A938-07, “Standard Test Method for Torsion Testing of Wire”, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2007.
D. Montgomery, E. Peck and G. Vining, Introduction to Linear Regression Analysis, USA: Wiley, 2012.
C. Che-Haron and A. Jawaid, “The Effect of Machining on Surface Integrity of Titanium Alloy Ti–6% Al–4% V”, J. Mater. Process. Technol., vol. 166, no. 2, pp. 188–192, 2005.
G. Senussi, “Interaction Effect of Feed Rate and Cutting Speed in CNC - Turning on Chip Micro - Hardness of 304 - Austenitic Stainless Steel”, World Acad. Sci. Eng. Technol., vol. 28, pp. 121-126, 2007.
P. Patil, R. Kadi, S. Dundur and A. Pol, “Effect of Cutting Parameters on Surface Quality of AISI 316 Austenitic Stainless Steel in CNC Turning”, Int. Res. J. Eng. Tech., vol. 02, no. 04, pp. 1453-1460, 2015.
R. Pawade, S. Joshi and P. Brahmankar, “Effect of Machining Parameters and Cutting Edge Geometry on Surface Integrity of High-speed Turned Inconel 718”, Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 48, no. 1, pp. 15–28, 2008.
G. Boothroyd and W. Knight, Fundamentals of Metal Machining and Machine Tools, Marcel Dekker, Inc., New York, USA, 1989.
Z. Cassier, T. Guevara and A. Acosta, “Influencia de las Propiedades Mecánicas del Material Sobre las Fuerzas de Corte en el Mecanizado de Metales”, Anal. Ing. Mec. REIM, vol. 3, no. 1, pp. 103-108, 1985.
P. Ross, Taguchi Techniques for Quality Engineering, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, USA, 1996.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.