En el artículo de hoy aprenderemos cómo predecir las fuerzas que actúan sobre una herramienta de corte mientras se realiza un corte ortogonal de un solo punto. Entonces, ¿Por qué es importante la predicción de la fuerza de corte?
La importancia de predecir la fuerza de corte
Hay varias razones por las que predecir la fuerza de corte es crucial:
1. Consumo de energía
Al determinar cuánta energía se consume durante una operación de corte, podemos seleccionar el motor apropiado para la tarea. Esto es especialmente importante para un funcionamiento eficiente.
2. Diseño de máquinas
Para diseñar una máquina cortadora de manera efectiva, necesitamos una comprensión clara de las fuerzas involucradas en la operación de corte. Este conocimiento nos ayuda a elegir la estructura adecuada para la máquina.
3. Vida útil y productividad de la herramienta
Maximizar la productividad es un objetivo clave en cualquier operación de corte. Al conocer las fuerzas que actúan sobre una herramienta de corte, podemos predecir su vida útil y lograr un equilibrio entre la vida útil de la herramienta y la velocidad de corte, logrando en última instancia la máxima productividad.
Ahora, profundicemos en los aspectos técnicos de las operaciones de corte.
Comprensión de las operaciones de corte
En una operación de corte ortogonal de un solo punto, una herramienta de corte se mueve en una dirección perpendicular al filo. La fuerza de corte, representada como Fc, debe aplicarse para superar la resistencia que ofrece el material que se está cortando.
La determinación de la fuerza de corte no es sencilla. Requiere un análisis detallado, que ahora exploraremos.
Análisis de fuerzas de corte
Durante la operación de corte, se forma una viruta que roza contra la herramienta de corte, creando fuerzas de fricción. Además, existe una fuerza normal que actúa ortogonalmente a la dirección del movimiento. La fuerza resultante que actúa sobre el chip es la suma de las fuerzas normal y de fricción.
Esta fuerza resultante, representada como R, determina la dirección y magnitud de las fuerzas que actúan sobre la herramienta de corte. Para analizar estas fuerzas, comenzamos con la fuerza resultante R.
Dibujando una línea en un ángulo de α – β con la horizontal, adjuntamos la fuerza cortante Fs en esta línea. La magnitud de la fuerza cortante se puede determinar en función de la velocidad de deformación cortante y las propiedades del material. También conocemos el ángulo de la fuerza cortante, representado como ϕ.
El siguiente paso es trazar una línea perpendicular a la fuerza cortante, creando la línea de fuerza resultante. Al dibujar un círculo, suponiendo que la longitud de la línea de fuerza resultante es el diámetro, creamos el **Círculo del Comerciante**.
En el **Círculo del Comerciante**, el triángulo rectángulo representa la fuerza cortante, la fuerza normal y la fuerza resultante.
Para comprender la fuerza de corte en un nuevo contexto, vamos a explorar cómo se relaciona con el **corte en círculo**.
Corte en círculo
En el mecanizado, el **corte en círculo** es una operación común que requiere un análisis detallado de las fuerzas involucradas. En este proceso, la herramienta de corte se desplaza en una trayectoria circular, lo que genera fuerzas específicas que deben tenerse en cuenta para un mecanizado preciso y eficiente.
Ahora, determinemos la fuerza de corte. Dado que la fuerza de corte es paralela al movimiento de la herramienta, podemos marcar una línea paralela y definir su magnitud como Fc. Dibujar otra línea ortogonal a la fuerza de corte nos da la fuerza de empuje Ft.
La fuerza resultante del conjunto de herramientas se puede representar mediante la suma de la fuerza de corte Fc y la fuerza de empuje Ft.
Entonces, eso es todo sobre el análisis de la fuerza de corte en el plano de corte. ¡Gracias por leer!
