Metodología para el análisis del comportamiento y caracterización de los aceros inoxidables austeníticos en el torneado de alto rendimiento

Abstract

En esta tesis se han estudiado diversos aspectos relacionados con el torneado de los materiales en condiciones de corte severas, con el objetivo de mejorar el rendimiento del mecanizado de estos materiales. Para ello, se ha trabajado en un rango de velocidades muy superior al recomendado por los fabricantes de herramientas. En este marco de trabajo se han desarrollado tres estudios con las siguientes líneas de investigación. En el primer estudio se ha analizado el rendimiento de herramientas de metal duro recubiertas con tecnología PVD (Physical Vapour Deposition) con recubrimientos nanoestructurados y las técnicas de pre-tratamiento de Micro-Blasting y Drag-Finish, en el torneado de aceros inoxidables austeníticos en régimen de alta productividad. En el segundo estudio se ha analizado el comportamiento del material cuando se mecaniza en seco a altas velocidades de corte. Este estudio ha permitido encontrar la velocidad crítica a la cual el material experimenta un cambio en su comportamiento durante el proceso de cizalladura. Además se ha determinado el rango de velocidades de corte donde el comportamiento del material es favorable y por tanto son condiciones adecuadas para alcanzar un mecanizado de alto rendimiento. En el tercer estudio se ha desarrollado un modelo de predicción de fuerzas para la operación de torneado que incorpora la geometría de la herramienta, por lo que su campo de aplicación se extiende a herramientas con diferentes geometrías de corte. Este modelo se ha ampliado incluyendo el efecto del desgaste en incidencia de la herramienta sobre las fuerzas de corte. Además se ha caracterizado el acero inoxidable AISI 303 y se han obtenido las curvas de desgaste de la herramienta cuando se mecaniza a elevadas velocidades de corte y se ha establecido un criterio de fin de vida de herramienta que permite trabajar en máquinas automáticas en condiciones de corte severas y a la vez seguras