Julio Cesar Bermúdez Escovar (Colombia)

Email: s039512 @matsu.shimane-u.ac.jp,
jcbe19 @hotmail.com

Thesis title:  ETHE MACHINABILITY OF NOGAL Cordia alliodora GROWN IN COLOMBIA.

Supervisor:  Prof. Chiaki Tanaka (2003-2005).

Cordia alliodora (Nogal)
Family: Boragineceae

Nogal (Cordia alliodora) is a major species planted in reforestation areas in Colombia, together with coffee-tree (Arabiga-coffee). Its surface also has a good luster and for that reason it is used commercially. However, no studies of machining of Nogal wood samples have yet been reported from Colombia. Such studies are necessary to examine any processing problems which may be encountered when machining Nogal (Cordia alliodora) wood. The processing problems considered here are: (1) tool wear, (2) cutting forces and (3) surfaces roughness. These processes are considered to provide much-needed technical data to the timber industry in Colombia.

The purpose of this study is to identify suitable cutting tools and optimum cutting conditions for efficient processing of Nogal (Cordia alliodora).

Experimental set-up:
CNC machine Shoda Fanuc and Optical Electron Microscope (OEM) for measurement of tool wear, Piezoelectric Dynamometer for measurement of cutting forces, Taylor Hobson Precision for measurement of surface roughness, and PC computer.

Cutting conditions:
Depth of cut (0.5, 1, 2, 3 mm), Feed speed (0.5, 1, 1.5, 2), Cutting speed (10, 20, 30, 40 m /sec).

Cutting tool:
STELLITE, SKH 51, SKH 51 W.C.-coated, SKH 51 TiN-coated, W.C. Tungsten Carbide); (Rake angle 25°; Sharpness angle 45°; Clearance angle 20°).

• (1). Measurement of tool wear at moisture content air-dry and wet with constant Depth of cut (2 mm), Feed speed (2 m/min) and Rotation speed (3000 rpm) for a maximum cutting length of 1.7 km. Measurement of cutting edge recession is made for every 280 m of cutting length covered. After finishing cutting with all the tools, the tool with least wear in the air-dry and wet conditions of the workpiece will be determined.
• (2). Measurement of cutting forces with moisture content air-dry and wet at varying Depth of cut (0.5, 1, 2, 3 mm), Feed speed (0.5, 1, 1.5, 2 m/min) and Cutting speed (10, 20, 30, 40 m/s), with five repetitions for every condition. The optimum cutting conditions will be determined for the tool that had best performance in the air-dry and wet conditions.
• (3). Measurement of surface roughness and tool wear for every 250 m for a maximum cutting length of 2 km. This measurement will be made with the best condition determined previously at differing moisture content (air-dry and wet) to determine the effect of tool wear on surface roughness.

 

Spanish.

EL MAQUINADO DEL NOGAL Cordia alliodora CRECIDO EN COLOMBIA

Cordia alliodora (Nogal)
Familia: Boraginaceae

Nogal (Cordia alliodora) es una de las mayores especies plantadas en áreas de reforestación en Colombia, junto con el árbol del café (Arábiga-coffee). Su superficie también tiene un buen brillo y por esta razón es usada comercialmente. Sin embargo, estudios de maquinado en madera de Nogal todavía no han sido reportados desde Colombia. Para cada estudio es necesario examinar los problemas del proceso los cuales quizás se encontraran cuando se maquina la madera de Nogal (Cordia alliodora). Los problemas considerados aquí son: (1) desgaste de herramienta, (2) fuerzas cortantes y (3) aspereza de la superficie. Estos procesos son considerados para proveer datos técnicos necesarios para la industria maderera en Colombia.

El propósito de este estudio es identificar la herramienta de corte mas conveniente y las condiciones cortantes optimas para el procesamiento eficiente del Nogal (Cordia alliodora).

Estructura experimental:
Máquina de CNC Shoda Fanuc y Microscopio Electrónico Óptico (OEM) para la medida de desgaste de la herramienta, Dinamómetro Piezoeléctrico para medir las fuerzas de corte, Taylor Hobson Precision para la medida de aspereza de la superficie y computador.

Condiciones de corte:
Profundidad de corte (0.5, 1, 2, 3 mm), Velocidad de alimento (0.5, 1, 1.5, 2 m/min.), Velocidad cortante (10, 20, 30, 40 m/seg.).

Herramientas de corte:
STELLITE, SKH 51, SKH 51 cubierta de W.C., SKH 51 cubierta de Titanio, W.C. (Carburo de Tungsteno); (Angulo de contacto 25°, Angulo de la herramienta 45°, Angulo libre o de Holgura 20°).

• (1). Medición del desgaste de la herramienta en el contenido de humedad seco al aire y húmedo con la profundidad de corte constante (2mm), la velocidad de alimentación (2 m/min.) y la velocidad de rotación (3000 rpm) para una distancia de corte máxima de 1.7 Km. La medición de la disminución del filo cortante de la herramienta se hará cada 280 m de distancia de corte cubierta. Des pues de terminar el corte con todas las herramientas, será determinada la herramienta con menos desgasten condiciones seca al aire y húmeda.
• (2). Medición de las fuerzas cortantes con el contenido de humedad seco al aire y húmedo variando la Profundidad de corte (0.5, 1,2, 3), Velocidad de alimentación (0.5, 1, 1.5, 2 m/min.) y la Velocidad cortante (10, 20, 30, 40 m/sec) con cinco repeticiones para cada condición. Las condiciones óptimas de corte serán determinadas con la herramienta que tuvo mejor rendimiento previamente en las condiciones seca al aire y húmeda.
• (3). Medición de la aspereza de la superficie y el desgaste de la herramienta para cada 250 m para una distancia de cortante máxima de 2 Km., esta medición se hará con la mejor condición determinada previamente en el contenido de humedad seco al aire y húmeda para observar el efecto de el desgaste de la herramienta sobre la aspereza de la superficie.