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Arranque Viruta

Apr 14, 2018

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    F # %Mdulo 5. Mecanizado por arranque de viruta

    Mdulo 5. Mecanizado porarranque de viruta

    Amelia Npoles Alberro y Xavier Saluea Berna

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    1. INTRODUCCIN

    Por todo lo estudiado hasta ahora, se puede resumir que, segn las caractersticas geomtricas delas piezas a fabricar y las propiedades de sus materiales requeridas, existe una gran variedad deprocesos de fabricacin que dependen de los siguientes mtodos de realizacin:

    S Dar preforma. Ej. Fabricacin de aceroS Transformar geometra. Ej. Forja.S Separar. Ej. Mecanizado.S Unir. Ej. Soldar.S Recubrir. Ej. PavonadoS Modificar propiedades. Tratamiento trmico.

    En este capitulo se estudiar el Mecanizado, proceso basado en el mtodo de separar, a su vez dentrode este ltimo se distinguen dos tipos: Dividir (cortar, entallar) y Arrancar (torneado, taladrado).

    El proceso de fabricacin mediante mecanizado consiste en arrancar en forma de virutas opartculas, el exceso de material de un semiproducto previamente concebido, utilizando lasmquinas y herramientas cortantes adecuadas, para conseguir la geometra de la pieza deseada ylas especificaciones planteadas.

    La obtencin de las dimensiones y geometra definitiva de una pieza mediante el arranque deviruta, se realiza partiendo de semiproductos fabricados por fundicin, forja, laminacin o porpulvimetalurga, a los que, en algunos casos, se les han efectuado operaciones previas dedoblado, soldadura u otras.

    Debido a que en ocasiones el mecanizado resulta ser un procedimiento bastante caro, la fabricacintotal de piezas por fundicin, por deformacin o por polvos metlicos, est siendo utilizados enmayor proporcin.

    No obstante, hay que tener en cuenta que el mtodo de arranque de viruta es el nico que permiteconstruir piezas con una exactitud del orden de micras, mientras que en los dos primeros la

    tolerancia oscila alrededor de 3 mm y en el tercero de 0,13 mm.

    Por otra parte en el mecanizado se obtienen acabados superficiales muy finos, como es en el casode operaciones de rectificado, pulido, lapeado.

    A pesar de que todas las mquinas empleadas en la conformacin de los materiales, por ejemplo lasprensas y martinetes, pueden considerarse como mquinas herramientas, generalmente, se suelendenominar de esta manera a las que conforman por arranque de material, como son lastaladradoras, fresadoras, tornos, etc.

    2. MATERIALES MECANIZABLES

    De forma general, se puede resumir en tres grandes grupos los materiales mecanizables.

    S Metales

    La mayora de los metales y sus aleaciones pueden conformarse por arranque de material, sinembargo en algunas ocasiones es necesario aplicarle a estos un tratamiento trmico previo, debidoa que no todos los materiales se dejan trabajar con igual facilidad, o sea que no tienen la mismamaquinabilidad.

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    Generalmente los aceros son los materiales que ms se conforman por mecanizado y a su vez los

    que presentan mayor complejidad al aplicrselo.

    Grupos de metales mecanizables:

    S

    Aceros al carbono.S Aceros aleados.S

    Aceros inoxidables.

    S

    Fundicin.S Aleaciones termo resistente y de alta resistencia.S

    Aceros aleados de alta resistencia.

    S

    Metales refractarios aleados. (Columbium, Tantalio, Molibdeno y Wolframio).S

    Aceros al titanio aleados.S Aceros aleados de alta resistencia en base cobalto o nquel.S Aleaciones de TitanioS

    Aleaciones de aluminio, cobre, nquel, magnesio, uranio,cinc.S Composites (requiere herramientas especiales).

    S Plsticos y compuestos plsticos

    S Cermicos, a los que preferiblemente se les aplica el mecanizado abrasivo

    T Maquinabilidad de los metales

    La maquinabilidad se define como la capacidad de arrancar material de la pieza con un til de corteo la habilidad del material a ser mecanizado, esta se evala mediante la realizacin de una serie de

    ensayos en los que se determina las siguientes caractersticas:

    S La duracin del afilado de la herramienta.S La velocidad de corte que debe aplicarseS La fuerza de corte en la herramienta / potencia.S El trabajo de corte.S La temperatura de corte.S La produccin de viruta.S Acabado superficial.

    FACTORES QUE AFECTAN LA MAQUINABILIDAD:

    S Material de la pieza.

    S

    Composicin qumica del material.S Tipo de microestructura.S

    Inclusiones.S

    Dureza y resistencia.S Ductilidad y acritud.S Tamao del grano.S

    Conductividad trmica.S

    Presencia de aditivos libres.

    S Condiciones de corte.

    S

    Arista de corte.S Portaherramienta.S Mquina herramienta.S Operacin.S

    Rgimen de corte

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    Existen aceros de alta maquinabilidad, tambin denominados aceros automticos, que se caracterizan

    por tener en su composicin qumica una serie de aditivos libres como son el azufre, el plomo, elselenio, el manganeso y el fsforo.

    ANTECEDENTES DE LA PIEZA A MECANIZAR.

    Desde el punto de vista de las propiedades mecnicas favorables para el mecanizado, normalmentelas piezas han sido sometidas a procesos trmicos como el laminado en caliente, normalizado,recocido y estirado en fro, excepcionalmente han sido templadas, ya que con este proceso, estas sehan endurecido, lo cual no facilita la maquinabilidad.

    3. PROCEDIMIENTOS EMPLEADOS EN EL ARRANQUE DE MATERIAL

    Las mquinas herramientas para efectuar el mecanizado se basan en los siguientes procedimientos:

    S Mediante cuchillas.S Mediante abrasivos.S Mediante chispas elctricas.S Mediante ultrasonidos.S Mediante un chorro electrnico que volatiliza el material.S Mediante electrlisis dirigida.

    Exceptuando el corte mediante cuchillas, en el que el material arrancado aparece formando tiras

    fragmentadas (si este es frgil) o continuas (si este es muy dctil), en el resto de procedimientos sedesprenden pequesimas partculas.

    T Movimientos que se realizan en el mecanizado

    El arranque de viruta o partcula se realiza mediante la penetracin de una herramienta, cuyo material esde mayor dureza que el de la pieza a cortar. Este enclavamiento ocurre mientras se efect a el movi-miento relativo entre la pieza a trabajar y la herramienta de corte, como se muestra en la figura 1.

    Figura 1. Giro y penetracin de la broca en la superficie de la pieza.

    TIPOS DE MOVIMIENTOS A REALIZAR EN EL MECANIZADO.

    S Movimiento de corte:Es el que permite que la herramienta penetre en el material, produciendo viruta, y se identifica atravs del parmetro Velocidad de corte.

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    S Movimiento avance:

    Es el desplazamiento del punto de aplicacin de corte, identificado a travs del parmetro Velocidadde avance.

    S Movimiento de alimentacin:Es con el que se consigue cortar un espesor de material, identificado a travs del parmetro Profundidadde pasada.

    La herramienta y la pieza se fijan a la mquina, esta ltima es la encargada de transmitirle a lasprimeras, el movimiento de corte y el de avance, ya sean de rotacin o traslacin, indistintamente,dependiendo del tipo de trabajo a realizar y de la mquina que lo ejecuta.Por ejemplo en un torno universal, el movimiento de corte lo ejecuta la pieza cuando gira, elmovimiento de avance es el desplazamiento de la herramienta en la direccin longitudinal otransversal, y por ltimo el de alimentacin, esta ltima lo realiza en la direccin perpendicular al deavance.

    T Tipos de mecanizado.

    Segn el acabado superficial con el que se ha de obtener la pieza terminada, se distinguen tres tiposde mecanizado:

    S Desbastado:El material eliminado es del orden de milmetros o dcimas de milmetros, cuya finalidad esaproximar las dimensiones de la pieza a la medida final, en el menor tiempo posible desplazando lacuchilla de corte con altas velocidades de avance y de corte.

    S

    Acabado:Con el objetivo de obtener, no solo las medidas finales de la pieza, sino tambi n poca rugosidad enla superficie, el material eliminado es del orden de centsimas de milmetro utilizando cuchillas decorte que trabajaran con velocidades de avance bajas y velocidades de corte ms altas que en eldesbaste.

    S Superacabado o rectificado:Con la finalidad de alcanzar medidas muy precisas y buen acabado superficial, el material rebajadoes del orden de milsimas de milmetro y las velocidades de avance y de corte, con que se trabajason muy altas, desprendindose partculas de material por abrasin.

    Teniendo en cuenta el tipo de pieza a elaborar, la operacin a aplicar, el acabado requerido y lamquina que lo realiza, existen diversos procesos de mecanizado, de los cuales en la tabla 1 se

    muestran los ms usuales.

    Las fotos que se muestran en la tabla 1, han sido extra das de los catlogos ofrecidos por cortesade las siguientes las empresas:

    S Manual Sandvik Coromant.S Estarta Rectificadora S. Coop.S Hitachi Seiki Co., Ltd.S Euro Sprint, Rectificadoras.S Danobat, Divisin de Sierras.S Pferd Rggeberg, S. A. Muelas con mango.S Gurutzpe, Mquinas Herramienta.S Heidenreich & Harbeck, Makino. Mquinas de Eelctroerosin.S Laserlan, Corte de presicin con lser.S Couth, MC 2000.

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    TIPOS DE PROCESOS

    DESBASTE y ACABADO (Virutas) SUPERACABADO (Partculas)TIPO DE

    GEOMETRAGENERADA Denominacin Movimiento Denominacin Movimiento

    Cilindrado(Exterior)

    Refrentado

    Mandrinado(Interior)

    Ranurado

    Roscado

    Superficiesde

    revolucin

    Torneado

    (1) Torneado deforma

    La pieza gira y laherramienta se

    desplaza.

    RectificadoCilndrico Exterior

    (2)

    Rotacin de lapieza y de laherramienta

    Frontal

    Cilndrico

    Ranura

    Fresado

    (3) Contorno

    La herramientagira y la pieza se

    desplaza.

    Rectificado plano

    (4)

    La herramientagira y la pieza se

    desplaza.

    CizalladoraCepilladoraLimadora

    Mortajadora

    La herramienta yla pieza se

    desplazan.

    Superficiesplanas

    AserradoLa herramienta

    gira y/o sedesplaza

    Sierra Alternativa(5)

    Sierra de disco(6)

    Agujeros

    Taladrado yMandrinado

    (7)

    PunteadoBarrenadoAvellanado

    BruidoEscariado

    La herramientagira y sedesplaza.

    RectificadoCilndrico Interior

    Lapeado

    La herramientagira y la pieza se

    desplaza.

    Contornoirregular

    ElectroerosinPenetracin Hilo

    (8) (8)

    La herramienta yla pieza sedesplazan.

    Amolado

    (6)

    La herramientagira y sedesplaza.

    Otros

    OxicorteCorte por Lser (9)

    Electromecanizado (10)Corte por plasma

    Ultrasnico

    (9) (10)

    Tabla 1. Principales procesos de mecanizado.

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    4. PROCESO DE ARRANQUE DE MATERIAL POR MEDIO DE CUCHILLAS

    De los procedimientos utilizados para el mecanizado, en este capitulo se estudiar el mecanizadomediante cuchillas, donde el material arrancado se presenta en forma de virutas. Concretamente seprofundizar en los procesos de Torneado de desbaste, Torneado de acabado y Taladrado.

    Las caractersticas de las cuchillas utilizadas en el proceso de arranque de viruta se basanfundamentalmente en el buril, que fue la primera herramienta utilizada para este fin, y como se observaen la figura 2, no es ms que una barra rectangular de acero, afilada en su extremo como un diedro.

    Figura 2. Corte de pieza con buril.

    La forma de la herramienta para cada trabajo se selecciona segn las operaciones especficas arealizar y la mquina herramienta correspondiente.

    T Formacin de la viruta

    El arranque de viruta ocurre cuando el filo de la herramienta produce primeramente la deformacinelstica de la parte de metal que se convertir en viruta, surgiendo grandes tensiones a medida quese aproximan y luego una vez que el material supera la tensin de fluencia, ocurre la separacin dela capa debido a la deformacin plstica.

    Para realizar cualquier operacin de mecanizado es importante controlar la formacin de la viruta,con el objetivo de garantizar que esta sea rota adecuadamente y conocer el tipo de viruta que seformar, ya que esta indica el tipo de comportamiento que manifiestan los diferentes metales ante laaccin de la cuchilla de corte y por ende que temperaturas y fuerzas sern generadas.

    Las temperaturas alcanzadas durante el corte, tanto en la pieza como en la herramienta, no debenser muy altas, ya que pueden influir negativamente, y las fuerzas que se producen condicionan lapotencia necesaria para realizar el proceso.

    Tipos de viruta:

    S Viruta continua de bordes lisos: aparece en materiales dctiles, aplicando avances y profundidadespequeas y velocidades de corte altas, superficies de ataque muy pulida, bajo coeficiente derozamiento, alta resistencia al desgaste y refrigeracin considerable. Con este tipo de viruta seobtiene buen acabado.

    S Viruta continua de caras irregulares: aparece en materiales dctiles, pero con grandes avances yvelocidades de corte pequeas y la refrigeracin es insuficiente o nula. El alto rozamiento entre viruta yherramienta desprende pequeas partculas que se adhieren a la herramienta, originando un

    recrecimiento del filo que luego se rompe en dos, una se adhiere a la pieza y otra la viruta, provocandoque la superficie mecanizada sea rugosa.

    Viruta

    Buril

    Pieza

    Superficie

    de ataque

    Superficie

    de incidencia

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    S Viruta discontinua: ocurre en materiales frgiles, con ngulos de afilados y velocidades de corte

    pequeas, con avances y profundidades de corte grandes, elevada friccin entre herramienta yviruta.

    Parmetros que influyen sobre la formacin de viruta:

    S Material de la pieza y de la herramienta.S Diseo de la geometra de corte.S Refrigeracin y lubricacin en el proceso de corte.S Vida til de la herramienta.

    T Caractersticas de las herramientas de corte

    Funciones que deben cumplir las herramientas de corte, segn el requerimiento planteado:

    S Garantizar la obtencin de medidas precisas y superficies bien acabadas.S Mecanizar cualquier tipo de material.S Ofrecer mximo rendimiento con el mnimo desgaste.S Disponer de una larga duracin del filo de corte, ya que se ahorran afilados.S Lograr que la viruta salga fcilmente.S Capaz de absorber elevadas temperaturas.S Soportar grandes esfuerzos de corte sin deformarse.S Resistentes al desgaste.

    Estas prestaciones se alcanzan haciendo una seleccin adecuada del material y de la geometra delas herramientas, basndose en los siguientes aspectos:

    S Tipo de operacin a realizar.S Tipo de material de la pieza.S Tipo de herramienta y mquina a utilizar.

    Por ejemplo en un centro de torneado de alta velocidad no es posible utilizar una herramienta deacero al carbono, ascomo tambin si se quisiera mecanizar piezas templadas.

    Propiedades que den poseer los materiales para herramientas:

    S Tenacidad (resistencia al choque).S Resistencia al desgaste.S Dureza en caliente.S Qumicamente inerte con la pieza.S Qumicamente inerte estable ante la oxidacin y disolucin.

    A manera de informacin se mencionarn todos los materiales de herramientas hasta ahora utilizados,teniendo en cuenta que, con el desarrollo alcanzado en la tecnolog a de los materiales (concretamentede las herramientas de corte) y en las mquinas herramientas, algunos son muy pocos utilizados. Hayque sealar que esta evolucin ha ocurrido a lo largo de todo el siglo veinte, hacindose ms notoria apartir de la dcada del treinta. No solo han surgido novedosos materiales, sino que tambin se hanmejorado los existentes, siempre persiguiendo alcanzar velocidades de corte cada vez ms elevadas.Tambin este desarrollo ha sido posible por los avances en otras reas como son: sistemas de fijacinde piezas y de herramientas, tcnicas informatizadas y de medicin.

    En la figura 3 estn representados todos y cada uno de los materiales existentes, no solo de maneracronolgica, sino que tambin, en funcin del tiempo (eje de ordenadas) que tardaba en mecanizarseuna pieza patrn.

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    Figura 3. Evolucin del rendimiento de los materiales para herramientas, cortesa de Sandvik Coromant.

    En la figura 4 se representa el desarrollo alcanzado por las mquinas herramientas y sus aplicaciones.

    Figura 4. Desarrollo de las aplicaciones industriales, cortesa de Sandvik Coromant.

    Por supuesto que desde 1990 hasta la fecha han ocurrido cambios significativos no solo en laversatilidad de la fabricacin en las mquinas sino tambin en el desarrollo de tcnicas asistidas porcomputadora de diseo (de piezas y herramientas), de manufactura y de ingeniera, formando unconjunto identificado por las siglas CAD-CAM-CAE, y que a su vez se resumen en el concepto CIM:Manufactura Integrada por Computadora. Estas tcnicas se resumen de manera general en el ltimocaptulo.

    S Materiales para herramientas de corte.Para cada operacin de mecanizado, que se aplicar a un material determinado, existe un material

    de herramientas que la ejecute de forma ptima.

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    Materiales:

    S Aceros al carbono:Aceros con un contenido en carbono de entre 0,5 y 1,4%. La templabilidad es pequea por loque son propensos a grietas y deformaciones. Pertenecen al grupo del F-510.

    S Aceros aleados:Pertenecen a los grupos F-520 y F-530. Contienen adems de carbono Cr y W. El temple serealiza a 800C y el revenido entre 200C y 300C por lo que es ms tenaz y duro que elacero al carbono. An asresiste poco las elevadas temperaturas (superiores a 280C) por loque se emplean normalmente en acabados y para metales poco duros. Ver tablas de acerosal carbono y aleados del autor Arias Lasheras.Estos dos primeros aceros, debido a los bajos niveles de aleacin tienen muy poca dureza encaliente por lo que no se utilizan actualmente excepto en condiciones de velocidades muy bajas.

    S Aceros rpidos:Pertenecen al grupo F-550. Existen dos tipos, aceros rpidos al Wolframio o de Cobalto locual hace mejorar sus condiciones de corte. Contiene tambin cromo molibdeno y vanadio.Tienen mayor dureza que los anteriores y pueden trabajar a temperaturas de hasta 600 C.Las velocidades de corte pueden as ser mayores. Generalmente, todo el cuerpo de laherramienta suele fabricarse con el mismo material, es decir son enterizas.

    S Aceros rpidos mejorados o de alta velocidad:Se identifican con las siglas HSS del ingls High Speed Steel. Son aceros de herramientasaltamente aleados.

    S Existen dos tipos:

    - De Tugnsteno, designado como grado T por American Iron and Steel Institute (AISI).- De Molibdeno, designado como grado M por American Iron and Steel Institute (AISI)

    Adecuado para herramientas de forma complicada: Brocas, Tarrajas, Fresas de vstago. Enocasiones se recubren con una pelcula de Titanio, mediante el mtodo Deposicin Fsica deVapor (PVD).

    S Aleaciones no ferrosas:Denominados Estelitas. No son aceros, sino aleaciones de cobalto, cromo y wolframio conotros elementos en menor porcentaje, hierro, carbono, silicio y manganeso. Soportantemperaturas de hasta 700 c. La estelita ms conocida es la alacrita. Aunque son de mayordureza que los aceros rpidos, dada su fragilidad (no admiten tratamientos trmicos) hansido sustituidas por los metales duros, estn en desuso.

    S Metales duros: Cermets, Carburos cementados y Carburos recubiertosLos tres metales duros estn clasificados tcnicamente como compuestos Cermets, quesignifica partculas de cermica en aglomerante metlico, lo nico que el trmino propiamentese aplica a los compuestos cermicos metlicos que contienen carburo y nitruro de titanio (TiC,TiN) y otros materiales cermicos.

    - Carburos cementados: Son cermets basados en Carburos de Tugnsteno y cobalto (WC-Co), conocidos como carburos de uso comn.Es un producto pulvimetalrgico que consiste en carburos metlicos sinterizados y se lesllama comnmente WIDIA, del alemn wi (como) y dia (diamante), ya que alcanzan unadureza de 90HRc, prxima a la del diamante. Tienen gran dureza y resistencia a las altas

    temperaturas (soportan hasta 800C) por lo que se puede trabajar a elevadas velocidades decorte. El nico problema que se plantea es su fragilidad por lo que se ha de tener cuidadocon los golpes y vibraciones de trabajo, sobre todo si tienen titanio.

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    Existen dos tipos:

    1. Carburos de Tugnsteno (Wolframio) (WC) y cobalto (Co) como elemento aglutinante.Designados como TH, BT, GT. Se utilizan para el mecanizado de aluminio, latn, cobre,magnesio, y otros metales no ferrosos, en ocasiones se usa para el hierro fundido, noincluyen el acero.

    2. Adems de WC tiene otros compuestos como son los carburos de titanio (TiC) ytntalo (TaC), designados como TT y AT. Se utilizan para el mecanizado de Acero bajoen carbono, inoxidable y otras.

    - Cermets: Estos excluyen los compuestos metlicos que se basan principalmente en WC-Co. Consiste en combinaciones de carburos de titanio (TiC), nitruro de titanio (TiN) ycarbonitruro de titanio (TiCN), usando nquel y/o molibdeno como elemento aglutinante,carburos de niobio (NaC). Se usa en el mecanizado de fundiciones de hierro, aceros yaceros inoxidables. No son apropiados para operaciones de perfilado, pero s en copiadoligero, donde el criterio fundamental es el acabado y tambin donde se quiera aumentar laproductividad en operaciones especiales.

    - Carburos recubiertos: Son carburos cementados recubiertos de una o ms capas decarburos de titanio (TiC) [es gris], nitruro de titanio (TiN) [es dorado], carbonitruro de titanio(TiCN) y de oxido de aluminio-cermica (Al

    2O

    3) [es transparente]. El mtodo utilizado para

    recubrir es el de Deposicin Qumica de Vapor (CVD). Posee una alta resistencia aldesgaste al igual que los anteriores pero sin disminuir la tenacidad. Este tipo de materialdebe usarse para la mayora de operaciones de torneado, fresado y taladrado y para casitodos los materiales de piezas.

    S Cermicas de corte

    Existen dos tipos:

    1. Con base en xidos de aluminio (almina) (Al2O

    3) a los que se adiciona xido de

    cromo o titanio por sinterizacin.

    2. Con base en nitruro de silicio (Si3N

    4).

    Son herramientas resistentes a elevadas temperaturas (superiores a 1200C). Pueden trabajar agrandes velocidades de corte y con grandes profundidades de pasada (5 mm) y no reaccionancon el material de la pieza. Las superficies resultan brillantes en operaciones de acabado. Sepresentan en plaquitas, las cuales son muy frgiles y deben utilizarse en mquinas de bajo nivelde vibracin. Mayormente se utilizan en el mecanizado de fundicin gris y nodular, aceros durosy aleaciones termoresistentes, aunque an hay porcentaje pequeo de herramientas de este tipo

    S Diamante polocristalino sintetico (PCD).Solo le supera en dureza el diamante natural monocristalino. Debido a que son muy caras yfrgiles son empleadas en contadas ocasiones y en mquinas rgidas que trabajan agrandes velocidades pero con profundidades y avances muy pequeos. Tiene una granresistencia al desgaste por abrasin, por lo que se utiliza en las muelas de rectificar paraobtener acabados superficiales de gran precisin. Se usa para el torneado y fresadoprincipalmente de aleaciones de aluminio y silicio. Las plaquitas de PCD se sueldan a las demetal duro, proporcionando mayor resistencia al choque y adems mayor vida til de laherramienta.

    Tienen como desventaja que no se pueden usar en materiales ferrosos debido a su afinidad,tampoco en materiales tenaces y de alta resistencia a la traccin, y en la zona de corte latemperatura no debe ser superior a 600 c.

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    S Nitruro de boro cbico (CBN).

    Ocupa el segundo lugar en cuanto a dureza, despus del diamante, es frgil pero su tenacidades superior a la de las cermicas, sin embargo su dureza en caliente y su estabilidad qumicano supera a las de esta. Se aplica en el corte de aceros forjados, aleaciones de alta resistenciaal calor, aceros y fundiciones endurecidas, con durezas mayores que 48 HRc (si la pieza tienemuy poca dureza, se desgasta excesivamente la herramienta) y en metales pulvimetalrgicoscon cobalto y hierro. Se obtienen muy buenos acabados superficiales, por lo que elimina unaoperacin de rectificado.

    S Coronite.Es un material nuevo, intermedio entre el acero rpido y el metal duro, ya que combina latenacidad del primero con la resistencia al desgaste del segundo. Su propiedad principal esel tamao de grano extremadamente fino, que es el que da la dureza. Se aplica principalmenteal mecanizado de aceros y tambin en aleaciones de base titanio y otras aleaciones ligeras ygeneralmente solo se usa para construir fresas de ranurar. Con una tcnica especial, lospequeos granos de TiN son repartidos uniformemente en una matriz de acero termotratable,esta mezcla representa entre un 35 y 60 % de todo el material, por lo tanto el material durodominante de coronite es el TiN.

    No se fabrican enterizas, tiene un ncleo de acero rpido o de muelles, que se recubre conpolvo de coronite (producido adicionando nitrgeno en un horno de doble cmara) y se prensa,formando un solo cuerpo frgil, por ltimo es recubierto con TiCN o con TiN. Coronite presentapropiedades ventajosas respecto a las del acero rpido y el metal duro, por ejemplo manifiestamayor duracin y fiabilidad del filo, puede utilizarse en la mayora de los materiales de piezas yen un nmero considerable de operaciones, se consiguen magnficos acabados superficiales.

    S Clasificacin de las plaquitas de metal duro

    Para la gran variedad de metales duros que existen, cada fabricante le ha asignado una denominacindiferente, pero la seleccin por parte de los usuarios, requiere de un sistema de clasificacin queindique las operaciones, condiciones y materiales a trabajar. La norma ISO estableci una clasificacinsegn sus aplicaciones, dividindolo en tres grupos identificados con colores y letras y nmeros.

    Los grupos de herramientas son: P- Azul, M- Amarillo, K- Rojo.

    En ocasiones los fabricantes suministradores de herramientas aporta unas tablas, en las que paracada grupo estn indicadas grficamente las distintas reas de aplicacin, mediante un smbolo ( )que especifica con un punto optimo la parte del rea ms adecuada. Esta simbologa no informanada acerca de las calidades individuales que puede haber dentro del mismo cdigo. Por ejemplo

    una plaquita P20 puede ser un carburo cementado con o sin recubrimiento o ser un cermet. Por loque, si no se indica otra especificacin de calidad del producto, existe un gran nmero de posibilidadescon diferentes comportamientos que reportan distintos resultados econmicos.

    De aquque la clasificacin ISO sea un punto de partida a tener en cuenta en la seleccin de laherramienta y de las posibles calidades, para una determinada aplicacin. Luego, se deben cotejarlas descripciones detalladas de calidad de los materiales que aporta cada suministrador, con las dela operacin a realizar, para finalmente hacer la eleccin, teniendo como objetivo, conseguir el costode mecanizado ms ahorrativo. La clasificacin ISO no hace referencia a las Cermicas, Coronite,CBN o PCD.

    La identificacin numrica permite seleccionar a priori segn dos propiedades mecnicas de laplaquita y segn el tipo de operacin: Desbaste o Acabado. Las plaquitas van enumeradas de forma

    que, a menor nmero implica mayor dureza y menor tenacidad, alta velocidad de corte, pequeaseccin de viruta y operacin de acabado y a mayor nmero implica menor dureza, mayor tenacidad,velocidad de corte lenta, mayor seccin de viruta y operacin de desbaste.

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    Tipo deplaquita

    Aplicaciones generalesGrupo (Segn operacin:

    desbaste o acabado)Caracterstica

    mecnica

    Mecanizado de aceros,aceros fundidos, acerosinoxidables y fundicionesmaleables. (viruta larga)Mecanizado de acerosinoxidables austenticos,aceros al manganeso,materiales resistentes al calor,aleaciones de hierro fundido,

    etc. (viruta larga y corta)Mecanizado de fundicin grisy fundiciones duras decoquilla, aceros duros ymetales no ferrosos como elaluminio, bronce, no metalescomo los plsticos, madera,ebonita, materialestermoplasticos.(viruta corta)

    Grupo 01:Corresponde al torneado ymandrinado de acabado, sincortes intermitentes y a elevadasvelocidades de corte, avancespequeos y pequeasprofundidades de corte.

    Grupo 25:

    Se considera el campo medio, esel rea de semidesbaste osemiacabado.

    Grupo 50:Para operaciones de desbastes,que arrancan gran volumen deviruta y trabajan a bajasvelocidades de corte.

    Resistenciaal desgaste

    Tenacidad

    Tabla 2. Aplicaciones generales de las plaquitas de metal duro.(la magnitud de la resistencia y la tenacidad aumenta en la direccin de las flechas).

    P

    M

    K

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    F % Mdulo 5. Mecanizado por arranque de viruta

    En la tabla 3 se presentan ms detalladas las aplicaciones y condiciones de corte.

    Designacin Aplicacin

    P01Torneado y mandrinado en acabado, elevadas velocidades de corte, seccin deviruta pequea, muy buena precisin y calidad superficial, exento de vibraciones.

    PIOTorneado por copiado, roscado, fresado, grandes velocidades de corte, seccinde viruta entre pequea y mediana.

    P20Torneado, copiado, fresado, velocidades de corte medias y viruta de seccinmedia, refrentados ligeros. Avances medios.

    P30Torneado, fresado, y cepillado a velocidades de corte de medias y pequeas,viruta de seccin media a grande, incluyendo operaciones bajo condicionesdesfavorables. Avances medios y grandes.

    P40

    Torneado, cepillado, fresado, mortajado, con bajas velocidades de corte bajas y

    avances grandes, amplia seccin de viruta, posibles elevados ngulos dedesprendimiento y en condiciones muy desfavorables.

    P50

    Torneado, cepillado, mortajado, ranurado, tronzado, donde se requiera unagran tenacidad de la herramienta, pequeas velocidades de corte, seccin deviruta grande, posibilidad de utilizar grandes ngulos de desprendimiento,operaciones en condiciones extremadamente desfavorables.

    MIOTorneado, velocidades de corte de medias y altas, seccin de virutas depequeas a medianas y avances bajos y medios.

    M20Torneado, fresado, avances y velocidades de corte medias y seccin de virutamediana.

    M30Torneado, fresado, cepillado a velocidades de corte media y avancesintermedios y grandes, seccin de viruta de mediana a gruesa.

    M40

    Torneado, perfilado, tronzado, para trabajos en especialmente en mquinasautomticas.

    K0l Torneado de desbaste y acabado, mandrinado y fresado en acabado, rasqueteado.KIO Torneado, fresado, taladrado, mandrinado, escariado, brochado, rasqueteado.

    K20Operaciones que necesitan una herramienta con alta tenacidad. Torneado,fresado, cepillado, mandrinado, escariado, brochado,

    K30Torneado, fresado, cepillado, tronzado, ranurado y mortajado. Posibilidad deusar grandes ngulos de desprendimiento en condiciones desfavorables.

    K40Torneado, fresado, cepillado, tronzado, mortajado en condiciones muydesfavorables. y posibilidades de ngulos de desprendimiento muy grandes.

    Tabla 3. Identificacin de la calidad de la plaquita segn todas las especificaciones.

    Las condiciones desfavorables pueden ser en cuanto a: piezas o material difcil de mecanizar, adiferente profundidad de corte, vibraciones, corte interrumpido, a durezas variables, otros.

    Como se ha visto, a partir de los metales duros, dado su alto coste, la parte cortante de las herramientasse construye en forma de plaquita, sta luego se suelda al soporte de la herramienta o se fijan pormedios mecnicos. En la foto de la figura 5 se ilustran diferentes formas de plaquitas.

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    Figura 5. Diferentes formas de plaquitas de metal duro, cortesa de Sandvik Coromant.

    S Geometra del filo de corte

    Como se ha visto anteriormente, la geometra bsica de la herramienta de corte es en forma decua, cuyo filo cortante es el encargado de separar la viruta de la pieza.

    Segn el nmero de filos cortantes de las herramientas, estas se dividen en dos grupos:

    S Herramientas de corte nico, por ejemplo cuchillas de tornear, cepillar.S Herramientas de corte mltiple, por ejemplo brocas, fresas, escariador.

    La geometra del filo de corte depende de:

    S Dureza del material con el que se trabaja.S Material de la herramienta.S Clase de trabajo a realizar.

    Basta con estudiar la geometra del filo de las herramientas simples, ya que este es el mismo paralas mltiples, lo que aplicado a cada filo, por eso se tomar como ejemplo la cuchilla de tornear.

    La dimensin, forma y posicin de las partes de la herramienta estn dadas segn un sistema deejes ortogonales, cuyo punto cero est en la punta del filo. Este sistema es de utilidad para identificarlos diferentes ngulos del filo de la herramienta y los parmetros de corte establecidos por losmovimientos que se ejecutan en el proceso (a, p y Vc), as como tambin para conocer elcomportamiento de la herramienta durante su funcionamiento y calcular las componentes de lafuerza generada en el corte.

    Figura 6. Planos de referencia y movimientos de trabajo en el torno.

    PC

    PR

    PN

    X

    Z

    Y

    Avance (a)

    Profundidad (p)

    Corte (Vc) Superficie

    de Trabajo

    Superficie

    de CortePlanos de referencia

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    F % !Mdulo 5. Mecanizado por arranque de viruta

    A partir de este sistema ortogonal se establecen los siguientes planos de referencia de la herramienta:

    S Plano de referencia: Paralelo a la base de la herramienta. PR.S Plano de corte: Es perpendicular al de referencia y contiene la arista de corte principal. PC.S Plano de profundidad: Es perpendicular a los dos primeros y tangente a la generatriz de la pieza.

    PN.

    Geometra de la cuchilla de tornear.

    Figura 7. Elementos de la cuchilla de tornear.

    ngulos caractersticos del filo de la herramienta.

    S ngulo de incidencia principal ().S ngulo de filo ().S ngulo de desprendimiento o de ataque ().S ngulo de corte .S ngulo de punta. ()S ngulo de inclinacin de arista.S ngulo de inclinacin ().S ngulo de posicin principal ().S ngulo de posicin secundaria (1).S ngulo de oblicuidad del filo principal ().

    Figura 8.ngulos de la cuchilla de tornear.

    Superficiede Incidencia

    Secundaria

    Superficiede Incidencia

    (oculta)

    Superficie

    de Ataque

    Filo de Corte

    Principal

    Filo de Corte

    Secundario

    Cuerpo

    + + = 90. = + Si la herramienta es recta =

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    T E C N O L O G A M E C N I C A

    Material Resistencia Material de la Cuchilla

    de la o dureza HSS MDPieza Kg/ mm

    2o HB

    Acero suave 45 6 20 64 5 12 73

    Acero semiduro 60 6 18 66 5 10 75

    Acero duro 80 6 16 68 5 8 77

    Acero duro 90-110 6 10 74 5 6 79

    Acero aleado 150 6 8 76 5 0 85

    Acero fundido 50 6 15 69 5 10 75

    Acero fundido duro 50-80 6 8 76 5 0 85

    Fundicin gris 180 HB 6 10 74 5 6 79Fundicin dura 220 HB 6 6 78 5 2 83

    Cobre 60-80 HB 8 30 52 8 20 62Latn 80-120 HB 8 12 70 8 10 72Bronce 100 HB 8 12 70 8 12 70

    Aluminio 20 10 30 50 10 20 60

    Aluminio aleado 20-25 10 20 60 10 18 62

    Aleacin de magnesio 20 8 20 62 8 18 64Goma dura - 12 10 68 10 10 70

    Porcelana - - - - 5 0 85

    Tabla 4. Valores recomendados para los ngulos de la cuchilla.

    T Influencia que ejercen los ngulos caractersticos

    ngulo de filo: Para materiales duros el ngulo de corte debe ser grande para dar robustez. Paramateriales blandos el ngulo de corte puede ser menor. Este ngulo ser diferente en funcin deltipo de trabajo a realizar.

    ngulo de incidencia: Si es grande el filo resultar ms dbil y si es pequeo tiene un mayorrozamiento dificultando la penetracin y arranque de material con elevacin considerable de latemperatura. Hemos de escoger un ngulo intermedio.

    ngulo de desprendimiento: Si el ngulo es excesivamente pequeo la separacin de viruta es msdificultosa al tener que salvar una pendiente ms pronunciada. Si el ngulo es demasiado grande laviruta se desprende muy bien pero a costa de desgastar el filo.

    Para la eleccin del ngulo de incidencia y de desprendimiento ptimos nos guiaremos por lasiguiente tabla que depende del material de la pieza y el tipo de herramienta.

    ngulo de posicin: = 30: 45 En mquinas potentes con pasada sin vibracin. = 65: 70 Para trabajos varios. = 90 Piezas poco rgidas.

    ngulo de inclinacin: puede ser positivo, negativo o cero.

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    5. PROCESO DE TORNEADO

    Tipos de tornos que existen:

    S Tornos paralelos de cilindrar y roscar.S Tornos de sobremesa.S Tornos copiadores.S Tornos verticales.S Tornos frontales.S Tornos revolver.S Tornos automticos monohusillo y multihusillo.S Tornos especiales: para ejes de ferrocarril, ejes de levas, relojeros.S

    Tornos horizontales con CNC.

    S Tornos verticales con CNC.

    T Tipos de cuchilla de tornear segn la direccin del avance

    Existen varias teoras que definen el tipo de cuchilla de tornear en cuanto a la direccin del avance ytodas vlidas. Aquse expresa la que se considera ms intuitiva. Las cuchillas de torno se clasificanen derechas e izquierdas, segn la regla de la mano derecha e izquierdas respectivamente,teniendo en cuenta la posicin del filo principal con respecto a la direccin del avance y la del dedopulgar de la mano correspondiente.

    Figura 9. Tipos de la cuchilla de tornear.

    T Operaciones de torneado

    Existen diferentes operaciones de torneado como las que se muestran.

    Cuchilla Derecha Cuchilla Izquierda

    FiloPrincipal

    FiloPrincipalSentido de avance

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    En la figura 10 estn representadas las operaciones de torno ms comunes:

    S Cilindrado a Izquierda.S Cilindrado a Derecha.S Cilindrado de formaS Ranurado y Tronzado.S Roscado.S Taladrado.S Mandrinado.S Ranurado Interior.S Roscado Interior.

    Pieza a mecanizar

    Herramientas de mecanizado exterior

    Cuchilla deCilindrar yrefrentariz uierda

    Cuchillade roscarCuchilla de

    cilindrar yrefrentar derecha

    Cuchillade ranurary tronzar

    Cuchillade forma

    67

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    F % %Mdulo 5. Mecanizado por arranque de viruta

    Herramientas de mecanizado interior

    Figura 10. Operaciones de torno, indicadas con nmero sobre el dibujo de la pieza.

    6. OPERACIONES EN TORNEADO SEGN LA CANTIDAD DE MATERIALARRANCADO POR ETAPA

    Consiste en arrancar material de nuestra pieza mediante unas herramientas determinadas paraconseguir unas dimensiones deseadas. Podemos distinguir en el torneado 2 fases dependiendo dela cantidad de material que se arranca en cada etapa o pasada.

    S Desbastado: Mediante herramientas de corte de viruta de cuchillas con avances rpidos rebajamos elmaterial del orden de milmetros hasta ajustar la medida a un milmetro o dcimas de milmetros.

    S Acabado: Mediante herramientas de corte de viruta de cuchillas con avances lentos y velocidades de

    corte rpidas rebajamos material del orden de centsimas de milmetro.

    7. CLCULO DE MOVIMIENTOS EN TORNEADO

    Calcularemos los movimientos en el caso de un torneado de cilindrado para el desbaste y elacabado. Los clculos para el avance, la profundidad, el dimetro medio, la velocidad de corte y lavelocidad de avance, son diferentes para acabado o para desbaste por lo que distinguiremosclaramente la forma de abordarlos. Los tiempos del proceso, costos, fuerzas y potencias de corte seestudian conjuntamente, ya que no hay diferencia.

    T Avance y profundidad de corte

    S Avance y profundidad de corte en torneado de desbaste.

    Cuando queremos obtener una pieza cilndrica se suele partir de un redondo de material cortado. Estosredondos son de una medida estndar y se eligen en funcin de la pieza a obtener. Como ya se hacomentado se suelen realizar dos operaciones el desbaste y el acabado. En el desbaste se elimina lamayor parte del material sobrante sin preocuparse de la rugosidad. Esta es la forma de arrancar muchaviruta de forma rpida. El desbaste puede hacerse en varias pasadas, es decir, la herramienta vaarrancando capas de material de una misma zona en etapas sucesivas, pero nosotros siemprecalcularemos el desbaste para una etapa o pasada. Aunque en desbaste la rugosidad no importa apriori, si importa en la ltima pasada de desbaste en que se debe cumplir siempre que la rugosidad del

    desbaste R sea menor que la profundidad del acabado pa esdecir: R < pa . Es preciso que esto secumpla ya que si R es mayor que pa

    la herramienta en el desbaste profundizar mucho y al hacer elacabado quedarn picos por debajo y por lo tanto rugosidad ms elevada.

    Cuchillademandrinar

    Cuchilladeranurarinterior

    Cuchillade roscarinterior

    Broca

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    F % &

    T E C N O L O G A M E C N I C A

    Rpa

    Desbastaremos la pieza dejando pa

    desde la superficie para proceder despus con el acabado. Laprofundidad que alcanzamos con el desbaste se le denomina profundidad de desbaste p

    d.

    S La punta de la herramienta

    La punta de la herramienta puede ser quebrada o redondeada.

    S Si la punta es quebrada

    En desbaste sabemos qu rugosidad media Ra deseamos, ya que R < pa. Y como aproximadamente

    R = 4 Ra podemos deducir la Ra.

    Por otro lado a partir del dibujo podemos hallar el avance del desgaste ad.

    En el primer caso ms general, ad

    = (R/tagX) + (R/tagX)

    En el que X = 90 tenemos que ad

    = (R/tagX)

    A partir de ad

    obtenemos pd

    = 5 ad

    S Si la punta es redondeada

    Se introduce una herramienta cuya punta no es quebrada sino que posee una redondez de radio r(denominado radio de acuerdo).

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    F % 'Mdulo 5. Mecanizado por arranque de viruta

    Se supone que el avance viene determinado por la hiptesis que permite introducir slo la partecurvilnea de la herramienta en la pieza, esto nos da que debe cumplir la condicin:

    2cos2

    rad

    Donde r es el radio de acuerdo y el ngulo de punta.

    De igual forma tambin se debe cumplir que:

    rpd >

    Si se cumplen ambas podemos aplicar la frmula:

    310...32 = rRaad (mm)

    Donde Ra (m) es la rugosidad media terica que queremos conseguir y r (mm) es el radio deacuerdo.

    A partir de ad

    obtenemos pd

    = 5 ad

    S Avance y profundidad de corte en torneado de acabado

    Cuando mecanizamos una pieza el objetivo final que nos marcamos es obtener una medidadeterminada con cierta tolerancia o calidad superficial. El primer paso ser desbastar la pieza hastauna medida prxima a la medida final con baja calidad superficial pero siempre cumpliendo que larugosidad del desbaste Rt desb sea menor que la profundidad del acabado pa.

    Rt desb

    < pa

    Es por esta razn que antes de desbastar debemos tener en cuenta la operacin de acabado y hallarcual debe ser la profundidad del acabado.

    Debido a que en el acabado debemos aumentar la calidad superficial de la pieza el avance y laprofundidad sern mnimas. Por otro lado debemos evitar las crestas de rugosidad. Al aumentar lavelocidad de corte se consigue rebajarlas y redondearlas, por lo que trabajaremos a velocidades decorte elevadas.

    Otra diferencia con el desbaste es que resulta muy difcil conseguir bajas rugosidades si la punta dela herramienta es quebrada por lo que trabajaremos siempre con puntas redondeadas. De hecho enlas herramientas, aunque sean de acero rpido, siempre existe un pequeo radio en la punta debidoal desgaste.

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    T E C N O L O G A M E C N I C A

    S La punta de la herramienta es redondeada

    Se introduce una herramienta cuya punta no es quebrada sino que posee una redondez de radio r(denominado radio de acuerdo).

    Se supone que el avance viene determinado por la hiptesis que permite introducir slo la partecurvilnea de la herramienta en la pieza, esto nos da que debe cumplir la condicin:

    a ra 22

    cos

    Donde r es el radio de acuerdo y el ngulo de punta.De igual forma tambin se debe cumplir que:

    p ra >

    Si se cumplen ambas podemos aplicar la frmula:

    a Ra ra =32 10

    3. . . (mm)

    Donde Ra (m) es la rugosidad media terica que queremos conseguir y r (mm) es el radio deacuerdo.

    A partir de aa

    obtenemos pa

    = 10 aa

    T Dimetro medio

    S Dimetro medio en desbaste

    Debido a que partimos del redondo de material inicial el clculo del dimetro medio en desbaste ser:

    Donde Dm es el dimetro medioDf = Di 2 pdDi es el dimetro del redondo de material inicial

    S

    Dimetro medio en acabado

    Debido a que partimos de la pieza final que deseamos obtener y no el redondo inicial como en elcaso del desbaste el clculo del dimetro medio en acabado ser:

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    Donde Dm es el dimetro medioDf es el dimetro de la pieza finalDi = Df + 2pa

    T Velocidad de corte en desbaste o acabado

    Para hallar la velocidad de corte terica consultaremos las tablas en funcin del material de la pieza,tipo de material de la herramienta y en la columna correspondiente al desbaste o al acabado . Secomprobar que tanto el avance como la profundidad est en el intervalo marcado en las tablas. Losvalores de velocidad de corte que aparecen en las tablas estn calculados para:

    Esta tabla vlida para HERRAMIENTAS de:

    S Metal duro (plaquitas) cuando:

    Se trabaja en secoLa duracin del filo es T

    o= 15 min

    S Acero rpido (HSS) cuando:

    Se trabaja con taladrina ( aceite)La duracin del fijo es To = 60 min.

    DESBASTE ACABADOMATERIAL HERRAMIENTA VC[m/min]

    ad[mm/rev]

    pd[mm]

    VC[m/min]

    aa[mm/rev]

    pa[mm]

    ACERO INOXIDABLE M.D. 60 1 8 100 0,25 2

    ACERO MOLDEADO M.D. 50 1 10 80 0,25 2

    HSS 15 2 10 20 0,25 2FUNDICIN GRISM.D. 75 2 10 120 0,25 2

    HSS 80 1 8 100 0,2 1ALUMINIO

    M.D. 1250 1 8 1750 0,2 1

    DURALUMINIO M.D. 300 1 8 400 0,2 1

    HSS 30 1 10 45 0,2 1LATNM.D. 450 1 8 550 0,2 1

    HSS 25 1 10 35 0,2 1BRONCE

    M.D. 250 1 8 350 0,2 1

    R 50daN/mm

    2HSSM.D.

    22150

    0,5 11 2,5

    10 15

    30250

    0,1 0,20,1 0,25

    2 2

    R 50 - 70HSSM.D.

    20120

    0,5 11 2,5

    10 15

    24200

    0,1 0,20,1 0,25

    2 2

    R 70-85HSSM.D.

    1580

    0,5 11 2

    10 15

    20140

    0,1 0,20,1 0,2

    1,5 1,5

    ACEROALCARBONO

    R 100

    HSSM.D.

    1230

    0,5 10,5 1

    8 5

    1650

    0,1 0,20,1 0,2

    1 1

    Nota: La calidad del HSS es la normal (F.552) y las calidades del M.D. utilizado ser an las P.10/P.20; K.10/K.20 o M.10/M.20segn corresponda a acabado o desbaste, del acero, la fundicin o el acero inoxidable respectivamente.

    Tabla 5. Tabla orientativa de los valores de las condiciones de corte. torneado.

    A partir de estos valores calcularemos la velocidad de corte tal como est dada en la mquina, esdecir en rpm mediante la frmula:

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

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    T E C N O L O G A M E C N I C A

    Donde La velocidad de giro del cabezal del torno es nc(rpm)

    La velocidad de corte es Vc (m/min)El dimetro medio es Dm (mm)

    S Velocidades de corte reales

    Debido a que las mquinas de torneado convencionales no tienen una gama de velocidades continuassino que suelen seguir una serie de revoluciones discontinua (serie de Renard), debemos escoger las

    revoluciones que nos marca la mquina ms prximas a las que nos da por las tablas. Imaginemosque tenemos una mquina que nos da una gama discontinua de revoluciones en el cabezal. Dentro detoda la gama distinguiremos una parte: ...1130, 1420, 1790, 2250, 2800 ... (rpm).

    El valor obtenido en tablas es por ejemplo 1550 rpm, un valor que est comprendido entre 1420 y 1790rpm. La mquina no nos dar en el cabezal 1550 rpm por lo que escogeremos entre 1420 o 1790 rpm.

    Si escogisemos el valor ms bajo, 1420 rpm, la herramienta al trabajar ms despacio se desgastaramenos, aumentando la vida por filo de la herramienta. Al tornear ms despacio necesitaremos mstiempo para producir las piezas.

    Si escogisemos el valor ms alto, 1790 rpm, la herramienta al trabajar ms rpido se gastar ms,disminuyendo la vida de la arista de corte. Al tornear ms rpido necesitaremos menos tiempo paraproducir las piezas.

    Se escoge el valor menor si se precisa Rgimen de mnimo coste ya que necesitaremos menos herra-mientas para producir la misma cantidad de piezas y por lo tanto tendremos menos costes de herramientasaunque aumenten los costes de mquina. Se utiliza cuando el coste de las herramientas es mayor que elcoste de mquina/hora en el tiempo de produccin.

    En cambio se escoge el valor mayor si se quiere un Rgimen de mxima produccin. En este casoel tiempo de produccin disminuir y por tanto los costes de mquina. Por otro lado, necesitaremosms herramientas para producir la misma cantidad de piezas y por lo tanto tendremos mayorescostes de herramientas. Se utiliza este rgimen cuando el coste de las herramientas es menor que elcoste mquina/hora en el tiempo de produccin.

    Figura 11. Costes de torneado en el caso de que curvas de mquina y herramienta sean iguales.

    los autores, 2000; Edicions UPC, 2000.

  • 7/27/2019 Arranque Viruta

    27/27

    F & !Mdulo 5. Mecanizado por arranque de viruta

    En mquinas de control numrico CN la gama de velocidades de corte al igual de las de avance es

    continua por lo que la velocidad de corte real ser la misma que la obtenida en tablas.

    Centro de torneado por CN (Eagle 30). Cortesa de Yang

    T Velocidad de avance

    S Velocidad de avance en desbaste

    La velocidad de avance Va es la velocidad a la que la herramienta avanza a lo largo de la pieza. Porlo que ser igual al avance por revolucin por el nmero de revoluciones que da la mquina en untiempo determinado. Su expresin ser:

    Va = ad

    . nc

    (mm/min)

    Siendo las unidades de ad (mm/v) y nc (rpm)

    S Velocidad de avance en acabado

    La velocidad de avance Va es la velocidad a la que la herramienta avanza a lo largo de la pieza. Porlo que ser igual al avance por revolucin por el nmero de revoluciones que da la mquina en untiempo determinado. Su expresin ser:

    Va = aa. n

    c(mm/min)

    Siendo las unidades de aa(mm/v) y n

    c(rpm)

    8. TIEMPO TOTAL DEL PROCESO

    Al evaluar y determinar el tiempo de fabricacin deben tenerse en cuenta los siguientes factores:

    S

    Tiempo de preparacin

    S Tiempo de operacionesS Tiempo de imprevistosS Tiempo de mecanizado