Diseño de una nueva herramienta de corte para brocas de perforación en Minería

Abstract

Las técnicas tradicionales de manufactura en la Industria Minera Mexicana, requieren de un alto número de pruebas experimentales, utilizan largos periodos de tiempo de maquinado y generan altos costos económicos. Para resolver tal problemática, se propone utilizar la técnica de simulación computacional, la cual resulta ser una técnica más rápida, de bajo costo, de gran exactitud, sencilla y confiable para evaluar el desempeño de una herramienta de corte. Además, con esta técnica es posible simular diferentes geometrías durante el proceso de maquinado. Es por ello, que el objetivo del presente trabajo fue diseñar y validar una nueva herramienta de corte para la cuerda interna de brocas de perforación utilizadas en la minería. La metodología utilizada fue mediante la implementación de la técnica de simulación computacional y posteriormente la manufactura de la nueva herramienta. Posteriormente, fue necesario montar tal herramienta en un torno de control numérico computarizado, y simultáneamente introducirla al interior de la broca de perforación para realizar el maquinado de la cuerda interna. Para encontrar la geometría óptima de la herramienta se utilizan los métodos del elemento finito y de diseño de experimentos. Entre los principales resultados de este trabajo se encontró el determinar la geometría de la herramienta de corte que mostró el mejor desempeño de esfuerzo máximo, y que permite tener un factor de seguridad alto.La deformación que mostró la nueva herramienta de corte, permite que las piezas fabricadas tengan tolerancias dimensionales adecuadas para su ajuste en la broca de perforación. La validación del diseño de la herramienta de corte se realizó considerando la fuerza de corte que se genera en el proceso de maquinado.