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Investigación y Análisis Estadístico para Optimizar la Rugosidad de Superficie, Fuerzas de Corte, Temperatura y Productividad en el Torneado de Hierro Fundido Gris

Autores: El Rayes, Magdy M.; Abbas, Adel T.; Al-Abduljabbar, Abdulhamid A.; Ragab, Adham E.; Benyahia, Faycal; Elkaseer, Ahmed

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Influencia
Parámetros de corte
Velocidad de avance
Velocidad de corte
Radio de la punta de la herramienta
Rugosidad de la superficie

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 4

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo investigó la influencia de los parámetros de corte, incluyendo la velocidad de avance, la velocidad de corte, el radio de la punta de la herramienta y las condiciones de corte en húmedo o seco, sobre la fuerza resultante, la temperatura del borde de corte/pieza de trabajo y la rugosidad superficial al mecanizar hierro fundido gris. Los resultados mostraron que aumentar la velocidad de avance incrementa la fuerza resultante, la temperatura de corte y la rugosidad superficial. Al mismo tiempo, aumentar la velocidad de corte y el radio de la punta incrementó la temperatura de corte, lo que a su vez redujo la fuerza resultante. Para aplicaciones prácticas, se utilizaron cálculos matemáticos básicos basados en el efecto único de cada parámetro sobre el resultado de los experimentos para estimar el aumento porcentual en la temperatura de corte debido al aumento de la velocidad de avance, la velocidad de corte y el radio de la punta. De manera similar, se utilizó el mismo enfoque para estimar el efecto del aumento de la velocidad de avance, la velocidad de corte y el radio de la punta sobre la rugosidad superficial promedio. Los resultados mostraron que aumentar la velocidad de avance incrementa la temperatura de corte entre un 5 y un 11% dependiendo del radio de la punta y la velocidad de corte. Por otro lado, se encontró que aumentar la velocidad de corte tenía un efecto limitado sobre la temperatura de corte con un radio de punta pequeño, mientras que este efecto aumenta con el aumento del radio de la punta alcanzando aproximadamente un 11%. Aumentar el radio de la punta también incrementa la temperatura de corte, dependiendo principalmente de la velocidad de corte, alcanzando un máximo del 21% a velocidades de corte más altas. Los resultados también mostraron que aumentar la velocidad de avance incrementó considerablemente la rugosidad superficial promedio hasta aproximadamente un 120% a altas velocidades de corte y un gran radio de punta. Por otro lado, aumentar la velocidad de corte y el radio de la punta redujo la rugosidad superficial (es decir, mejoró la calidad de la superficie) en un máximo del 29 y 23%, respectivamente. Para estudiar los efectos combinados de los parámetros de corte sobre las tres respuestas, a saber, la fuerza de corte resultante, la temperatura de corte y la rugosidad superficial, se utilizaron diseños factoriales completos y ANOVA, donde se encontró que estaban en buena concordancia con los cálculos matemáticos. Además, se utilizó la herramienta de optimización de la función de deseabilidad para minimizar las respuestas medidas mientras se maximiza la tasa de eliminación de material.

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