Determinar parámteros óptimos en fresado plano para un acero AISI P20 con tratamiento térmico temple-revenido con un rango de dureza 60-64 HRC

Abstract

El presente trabajo contiene las características mecánicas, físicas, químicas y los tratamientos térmicos, para conocer el grado de composición de los materiales que le permiten alcanzar altas durezas al acero AISI P20; por tanto se expone los diferentes materiales utilizados en fresado plano para elevadas durezas, con enfoque al software CAD/CAM, conjuntamente a esto se establece los métodos Taguchi y el análisis Anova empleados en el experimento. Posteriormente se establece los factores, la maquinaria de trabajo y los instrumentos de medición, para la ejecución del tratamiento térmico de temple y revenido; luego se define el material específico de la herramienta, los datos técnicos y el fluido de corte que se aplica para determinar los niveles de cada factor y obtener la matriz ortogonal de 27 estrategias de mecanizado. A continuación, se presenta el diseño experimental en el software CAD/CAM, la definición del programa Inventor HSM y la programación de las estrategias; posterior al mecanizado, se efectúa la medición de la dureza antes y después para conocer el resultado de variación que es del +2,07%. Luego se procede a medir la rugosidad de las caras, obteniendo como resultado los gráficos en 2D y 3D que ayudan a establecer una ecuación de regresión estadística para predecir la rugosidad; finalmente con el método Anova se determina el factor velocidad de corte con mayor influencia en el acabado superficial del 66,19% y evaluando los resultados con la prueba de hipótesis nula y alternativa se obtiene una estrategia mejorada de velocidad de corte = 25 m/min, avance = 101,461 m/min, trayectoria = ZIG-ZAG y profundidad radial = 1,29 mm, que permite tener una rugosidad óptima de 0,11 μm, que es verificada dentro del rango de tolerancia calculado.