Vibraciones en los procesos de mecanizado ¿Cómo influyen los parámetros de corte?

Vibraciones en los procesos de mecanizado

El chatter es un problema dinámico que se traduce en vibraciones y se presentan durante los procesos de mecanizado por arranque de viruta.

Existen diferentes partes del sistema que pueden presentar vibración y dependiendo de que parte del sistema se vea excitada cuando aparece la vibración podemos hablar de cómo el chatter puede afectar el trabajo que se está realizando:

  • Chatter de Máquina: si se trabaja persistentemente bajo las condiciones de chatter se pueden producir holguras y desgaste en los accionamientos de la máquina.
  • Chatter de herramienta-porta-husillo: este tipo de chatter implica la fractura de la herramienta, y al desgaste y rotura de los rodamientos del husillo. Además ocasiona un mal acabado superficial de la pieza.
  • Chatter de pieza: además de provocar un mal acabado superficial en la pieza, puede ocasionar desgarros y marcas en la misma; así como un desgaste prematuro de la herramienta.

*Nota: el chatter de pieza como el de herramienta-porta-husillo se pueden identificar por un pitido agudo y molesto durante el corte.

¿Cómo influyen los parámetros de corte en la vibración?

cortesFig 1

Partiendo de la situación ideal, en la que tanto la máquina como las herramientas son nuevas y se encuentran perfectamente ensambladas, la calidad del acabado en el mecanizado radica en el error producido por unos parámetros de corte mal establecidos:

  1. Profundidad de corte axial (ap): Aumentar la profundidad de corte axial implica rebasar un valor límite a partir del cual puede volver al fresado inestable. Si se mantiene en un valor lo suficientemente modesto (profundidad crítica), no habrá oportunidad de que aparezca el chatter, pero esto puedo ocasionar una disminución en la capacidad productiva.
  2. Profundidad de corte radial (ae): podemos decir que el efecto de ap y ae son casi similiares El caso más contraproducente es el de inmersión radial plena o ranurado. Para inmersiones radiales menores la profundidad de corte axial límite es progresivamente mayor.
  3. Avance por diente (fz): el parámetro de avance no suele contribuir en la aparición de chatter en un principio, pero una vez que aparezca la vibración de chatter, ésta se elevará cuanto mayor sea el avance. Su efecto se contempla en los parámetros de los factores de corte que miden la dificultad del mecanizado de un material y que se realiza para un rango determinado de avances por diente.
  4. Velocidad de corte (vc): mientras sean más bajas las velocidades de corte, el conocido amortiguamiento del proceso o process damping evita la aparición de chatter. Este efecto es consecuencia del roce de la cara de incidencia del filo contra la pieza, que se percibe de forma más clara a velocidades de corte relativamente bajas.

Al eliminar el problema del chatter, podemos evitar el mal acabado superficial de la pieza y desgaste de los componentes del husillo o máquina, o desgarros en la pieza en paredes delgada y suelos delgados.

En Herramental Monterrey y SETEC Ingeniería, trabajamos junto contigo para lograr encontrar áreas de oportunidad; mejorando así rendimientos de producción, obteniendo ahorros, disminuyendo desperdicios y traduciendo sus esfuerzos en mejores prácticas obteniendo un desempeño garantizado de la herramienta y maquinaria, para evitar caer en vicios al momento de trabajar en procesos con lámina.

 

Referencias:

Grupo CARMAN. (4 de Julio de 2014). http://grupocarman.com/. Obtenido de Grupo CARMAN: http://grupocarman.com/blog/vibraciones-en-los-procesos-de-maquinado/