Análisis de la evolución del desgaste en el flanco de la herramienta de corte para la optimización del mecanizado en materiales metálicos

Abstract

El desgaste de la herramienta de corte constituye uno de los principales factores que influyen en la calidad superficial de las piezas mecanizadas, la estabilidad del proceso y los costos de producción. Entre los diferentes mecanismos de deterioro, el desgaste de flanco es uno de los indicadores más utilizados para evaluar el desempeño y la vida útil de las herramientas de corte, debido a su relación directa con las condiciones de mecanizado y la precisión dimensional obtenida. La presente investigación tuvo como objetivo analizar la evolución del desgaste de flanco de una herramienta de corte durante el mecanizado del acero AISI 1018, con el propósito de identificar las condiciones de corte más favorables. Para ello, inicialmente se realizó una revisión bibliográfica sobre los fundamentos del desgaste de herramientas, los parámetros de corte y los criterios de evaluación establecidos en la norma ISO 3685. La metodología empleada consistió en el desarrollo de un diseño experimental factorial con dos factores de estudio: velocidad de corte y avance. Se evaluaron tres niveles de velocidad de corte (120, 160 y 186 m/min) y tres niveles de avance (0,10; 0,14 y 0,15 mm/rev), obteniéndose un total de nueve condiciones experimentales. Los ensayos se realizaron mediante una operación de tronzado en un torno CNC utilizando insertos GTN-3 con aplicación de refrigerante. Posteriormente, el desgaste de flanco fue medido mediante microscopía óptica y software especializado de medición, obteniendo los valores de desgaste correspondientes a cada condición de corte. Los resultados experimentales evidenciaron que la velocidad de corte fue el parámetro con mayor influencia sobre el desgaste de flanco. A medida que la velocidad aumentó de 120 a 186 m/min se observó un incremento progresivo del desgaste, atribuible al aumento de la temperatura en la zona de corte y a la aceleración de los mecanismos de desgaste. En cuanto al avance, su efecto fue menos pronunciado dentro del rango evaluado, aunque se identificaron ligeras variaciones en los valores obtenidos. La condición de corte con menor desgaste de flanco correspondió a una velocidad de corte de 120 m/min y un avance de 0,10 mm/rev, registrando un desgaste promedio aproximado de 156 µm, mientras que la condición con mayor desgaste fue la de 186 m/min y 0,10 mm/rev, con un VII desgaste cercano a 272 µm. A partir del análisis de los resultados experimentales se concluye que la selección adecuada de los parámetros de corte permite reducir el desgaste de la herramienta y favorecer un proceso de mecanizado más estable. Asimismo, el estudio proporciona información experimental que puede servir como referencia para futuras investigaciones relacionadas con la optimización de parámetros de mecanizado y el análisis del comportamiento de herramientas de corte en materiales metálicos.