Capítulos 3.4 y 3.5

1. Capítulos 3.4 y 3.5 • David Isaza • Santiago Ordóñez • Sergio Ordóñez

2. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento • M. C. Shaw, N. H. Coox e I.Finnie(1953): Estudiando las relaciones entre cizallamiento y rozamiento llegaron a la conclusión de que el plano de cizallamiento no coincide exáctamente con la dirección de la tensión máxima tB :

3. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento • T. Sata y M. Mizuno(1956): Estudiaron el rozamiento sobre la cara de salida considerando una viruta continuay seca.  Se observaron 2 zonas de deformación plástica: OA y OB. Se llegó a la siguiente relación entre tensiones de deslizamiento:  Con ayuda de experimentación y aproximando a condiciones límite, se concluyeron las siguientes relaciones:

4. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento • S. Kobayashi y E. G. Thomsen(1959): Definieron un índice de eficiencia h como 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento una relación entre la energía mínima de corte con la energía consumida realmente. F´ y F son fuerzas que hace la herrmienta sobre la pieza, F´ es la obtenida según la teoría de Ernest y Mechant y F es la fuerza obtenida mediante resultados efectivos. Al sustituir F’ por F en la ecuación de Ernest y Merchant, se llega a la siguiente relación entre ángulos:

5. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento  h no es suficiente pues la energía específica depende también de (t-g). Se introdujo un nuevo parámetro llamado factor de maquinabilidad: • Se definió M como la potencia absorvida en el corte:

6. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento x t-g

7. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento • H. Takeyama y E. Usui (1959) demostraron la importancia del área de contacto viruta-herramienta, por medio de herramientas con área de contacto restringida La Fuerza de corte resulta proporcional al área de contacto

8. 3.4 Otras teorías basadas en el modelo de plano de cizallamiento • B. T. Chao y K. J. Trigger (1959) estudiaron herramientas con áreas de contacto reducida (dist. Tensiones, Temperatura, variaciones de Fuerza y constancia de s)  vida de la herramienta • P. Albretch (1961) introdujo el concepto de recalcado (plegado de la viruta en el plano de cizallamiento). Los filos tienen radios muy pequeños (r=0.005…0.3mm) Existe otra fuerza en el filo. No se puede despreciar para pequeños avances. Es pequeña para herramientas bien afiladas. No contribuye al arranque de viruta

9. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • La primera hipótesis sostiene que en el plano de cizallamiento la velocidad alcanza un valor máximo instantáneamente y posteriormente anulándose, lo que implica una discontinuidad en la velocidad a lo largo del material, lo que supone una aceleración infinita. Se genera entonces un alargamiento de los granos inclinado un àngulo Y.

10. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • Las teorías de la forma 3.18 presentan problemas pues no tienen en cuenta las modificaciones de las características del material durante el flujo con el endurecimiento la velocidad de deformación, se introduce un modelo con zona de cizallamiento con superficies paralelas.

11. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • Superficies paralelas: La velocidad de cizallado cambia entre una zona definida entre la pieza y la viruta: El esquema de fuerzas permanece inalterado y f se calcula mediante un sistema de ecuaciones, dados los valores t,g,v.

12. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • Zona de cizallamiento en forma de diedro: • Pueden tener en cuenta la deformación de la capa superficial de la pieza mecanizada. • Consideran la microestructura del material, permitiendo la observación de que la velocidad de corte y la temperatura inicial de la pieza modifican la geometría y las tensiones en la zona de cizallamiento. • La dificultad consiste en determinar con precisión la forma de la superficie que delimita la zona de deformación. • La superficie que separa la zona de cizallamiento viene definida como aquella superficie en donde la tensión de cizallamiento ha alcanzado el límite de rotura.

13. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • K. Okushima y K. Hitomi: Sugieren un modelo de diedro con superficies planas limitando la zona de fluencia. Para satisfacer la hipótesis de los autores la curvatura del segmento AB debería ser inversa con respecto a la dibujada en la figura.

14. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento  Las relaciones angulares para este caso son:

15. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • P. L. B Oxley: Considera 2 parámetros l y h0 donde l. • El valor de h0 puede ser elegido buscando buenas correlaciones con los datos experimentales. h0 – f = 20 • Tensión de cizallamiento constante a lo largo de la línea de cizallamiento media. • Tensión normal varía.

16. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento  A velocidades de corte elevadas, la zojna de cizallamiento pierde espesor y puede ser asimilada al modelo de capas paralelas. • Las lìneas de máxima tensión de cizallamiento son direcciones de máxima tensiçon y máxima velocidad de deformación. • Para determinar ts se integra la velocidad de deformación a lo largo de las líneas de deslizamiento, obtiene la deformación un un determinado punto.

17. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento  Estos modelos también pueden considerar aparte de la zona de deformación principal una zona de deformación secundaria que se produce en la propia viruta sobre la zona de contacto viruta-herramienta a causa del rozamiento.

18. 3.5 Modelos de zonas de deslizamiento y cizallamiento • B. Von Turkovich y G. F. Micheletti: Construcción geométrica que pretende seguir muy bien las superficies límites de la zona de cizallado encontrado experimentalmente. Esta construcción muestra que el ángulo con vértice en P, varía con la velocidad de corte porque f aumenta con la velocidad de corte.