Tecnologia Mecanica Arranque de Viruta

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TECNOLOGIA MECANICA INTRODUCCIN

Hoy nos encontramos en una sociedad totalmente sumergida en un ambiente donde las informaciones y las comunicaciones adquieren una importancia superlativa para nuestras vidas, al punto tal de que estamos asistiendo, nada ms ni nada menos que al nacimiento de una nueva civilizacin.

Debemos advertir de que los objetivos cognitivos de la educacin deben ir mucho ms all de las alfabetizaciones memorsticas, de los programas estandarizados y de la adquisicin de habilidades instrumentales particulares. Nuestra sociedad, cada da ms global y ms compleja, nos obliga a actuar profesionalmente como integrantes de grupos multidisciplinarios que deben intercomunicarse. Ingenieros, contadores, abogados, ambientalistas, socilogos representan a las distintas reas de demandas, planteando las distintas necesidades, personales, empresariales o sociales, tanto y legtimas e histricas, como las superfluas o circunstanciales, entendiendo la satisfaccin de dichas necesidades, como uno de los motores de la actividad econmica. Las reas de demanda incluyen, por ejemplo, necesidades de energa, salud, alimentacin, vivienda, informacin, comunicaciones, transporte, educacin, arte, etc. A partir de esas demandas se estudian las distintas respuestas tecnolgicas que se desarrollan a travs de ciencias, tcnicas y procesos, en la produccin de soluciones de todo tipo.

Frente a la oferta tradicional de tcnicos formados en oficios particulares con dificultades para incorporar conocimientos de otras disciplinas y para adaptarse a nuevas tareas, la formacin orientada de esta modalidad se propone fortalecer en los estudiantes una cultura tcnica bsica que les permita insertarse creativamente en distintos procesos de produccin para desarrollar en ellos aprendizajes ms especficos. Los procesos industriales, agropecuarios, de la construccin, y los mismos servicios sern aqu abordados de modo tal que los lectores, en lugar de aprender oficios especficos, puedan comprender la lgica que los gobierna y desarrollar capacidades para desempearse satisfactoriamente en toda situacin profesional que se le presente.

1- LA INGENIERIA

LA GENERACION DE VALOR

A las personas, por el solo hecho de nacer y vivir en sociedad nos aparecen necesidades y el deseo de satisfacerlas. Segn sea la intensidad del deseo de la persona de satisfacerla, le asignar un VALOR subjetivo, distinto para cada una de las personas. Este valor asignado tiene cierta relacin con el precio que est dispuesta a pagar para lograr satisfacer dicha necesidad.

Necesitamos comida, abrigo, escuchar msica, leer un libro, hacer un deporte, ir de vacaciones, tener una casa, disfrutar la comodidad del aire acondicionado, pileta de natacin, jardines, agua caliente, tener un automvil, y as muchas ms.

El hombre, genricamente hablando, es el nico, o de los pocos seres animados capaces de transformar la naturaleza para mejorar su calidad de vida, y auto valerse para satisfacer sus necesidades, tanto las de supervivencia como las sociales, y dado que una muy importante cantidad de estas necesidades se satisfacen mediante la utilizacin de bienes o servicios, es que aparece el inters por fabricarlos, lo que genricamente denominamos como el QUE HACER


PRODUCTIVO Y LA CREACION DEL MUNDO ARTIFICIAL, motor importante de toda economa, tanto de personas como de pases.

Para la fabricacin de estos bienes o para la prestacin de los servicios, deben utilizarse materiales, tecnologa, capital, mano de obra, direccin, gerenciamiento, entre otras y que de manera genrica se los agrupa bajo la denominacin de RECURSOS O FACTORES DE PRODUCCION.

En este punto es donde aparece la FUNCION DEL INGENIERO, COMO CREADOR DE VALOR, por cuanto estamos formados para fabricar bienes que satisfacen necesidades. Esta funcin la llevamos adelante COMO ADMINISTRADORES DE LOS FACTORES DE PRODUCCION.

Un ejemplo sencillo: Jorge tiene la necesidad de afeitarse y desea satisfacerla. Una forma es utilizando una hojita de afeitar. Para su fabricacin, se debe partir del minera de hierro encerrado en una montaa, donde prcticamente para Jorge y su afeitada no tiene ningn valor, pero si tomar valor si ese mineral de hierro lo convertimos en hojitas de afeitar. Y as comienza lo que se denomina cadena de valor, pues luego de concebida y fabricada, hay que distribuirla, publicitaria, venderla y entregarla para que Jorge recin pueda satisfacer su necesidad de afeitarse.

Todo este accionar se desarrolla en un escenario en el que los continuos cambios tecnolgicos en nuestra sociedad y los cambios tcnicos en la industria, influyen fuertemente en todas las actividades humanas, y la labor profesional no queda exenta y consecuentemente obliga a adaptarnos permanentemente a nuestro presente.

Una de las caractersticas sobresalientes es el carcter Interdisciplinario de toda tarea profesional, donde la intercomunicacin debe ser fluida y entendible por todos. El ingeniero, por ser naturalmente un generador de valor, debe prepararse para la conduccin de la empresa productiva pues debe administrar, interdisciplinariamente, los factores de produccin como lo son: capital, trabajo, direccin, productos, recursos y tecnologa, a lo que se agrega la tarea de planificar, en el tiempo y en el capital, la actualizacin tecnolgica y deshacerse eficazmente de la obsoleta, Si comparamos los escenarios de desempeo del ingeniero, de hace treinta aos con el actual, advertiremos que hoy son muchos ms los factores a tener en cuenta pero menos especficos, en un delicado equilibrio de interrelaciones.

Para comenzar a aprender sobre como valemos de los cambio, debemos advertir de que los objetivos cognitivos de nuestra educacin deben ir mucho ms all de las alfabetizaciones memorsticas, de los programas estandarizados y de la adquisicin de habilidades instrumentales particulares. Nuestra sociedad, cada da ms global y ms compleja, demanda labores profesionales cada vez ms exigentes y novedosas, que requiere de entrenamiento en la toma de decisiones, en la solucin de problemas, en la implementacin de planes de produccin y correccin de sus desvos, todo de un modo y de una formacin recurrente que aliente la creatividad y la innovacin familiarizado con los conceptos y procesos cientficos y tecnolgicos.

LOS CAMBIOS TECNOLOGICOS


En esta etapa, es interesante refrescar como ha sido la historia .Los primeros hombres vivan de la caza y de la recoleccin de frutas y hortalizas, que los obligaba a una vida nmada con poco o ningn sentido moderno de familia, hasta que en la China, hace machismo tiempo se invent la agricultura y los hombres abandonaron su estilo de vida nmada, y aparecieron los primeros pueblos, pues deban cuidar sus sembrados.

Les empez a interesar el firmamento, el movimiento de las estrellas como forma de medir los tiempos de sembrar y cosechar.

En el siglo XVII se produce la llamada primera revolucin industrial en la que se destacan el uso de las mquinas de vapor, los engranajes y poleas, emigrando la gente del campo a lo que en poco tiempo se convirtieron en ciudades. Todos comenzaban a trabajar a la misma hora, coman a la misma hora y estaban en la calle al mismo tiempo. Aparecieron los empresarios y los obreros.

A finales del siglo XIX y principios de XX, con el descubrimiento y aplicacin de la electricidad, el telgrafo, los motores de combustin interna, transformaron y trastocaron al mundo. Algunas naciones adoptaron cambios culturales importantes en el orden poltico y econmico dado por la ciencia, la tcnica y la tecnologa, para construir su plataforma de desarrollo.

Durante todo el siglo XX los sistemas tcnicos introdujeron fuertes cambios que alcanzaron a las condiciones de produccin, apareciendo inclusive nuevas civilizaciones, con las innovaciones relacionadas con la microelectrnica y la biotecnologa.

Queda dicho que el escenario donde se desarrollaron y desarrollarn los acontecimientos productivos siempre tuvo y tendr como caracterstica distintiva los constantes cambios tecnolgicamente introducen innovaciones que llevan al reemplazo de productos, diseos y procesos de tal envergadura, que provocan inclusive cambios culturales, llegando hasta crear nuevas civilizaciones. Esto ha sido as y as seguir. Siempre aparecer una forma ms conveniente de hacer las cosas, lo que se presenta como un desafo y nos asegura que a no tiene fin.

Consecuentemente, los trabajos y las condiciones en que se cumplen tambin cambiaron y seguirn cambiando. Hay oficios y profesiones que desaparecieron, apareciendo otras: el dactilgrafo, el fabricante de medias de mujer con costura, al zapatero remendn, los tcnicos en computacin, las empresas. En las profesiones, se van perdiendo los trabajos de ocho horas diarias y aparecen los grupos especialistas multidisciplinarios, los servicios tercerizados, y as podramos seguir buscando casos.

Estos cambios se producirn queramos o no queramos, en algunos casos sern para mal y en otros para bien. Lo que s es seguro es que tendr ms ventajas que est preparado que aquel que no lo est. Como en la playa, si le damos la espalda a la ola, esta nos sorprender, nos revolcar y amargar, pero si estamos de frente y atentos, nos subiremos a ella y nos llevar hacia la orilla y nos divertir.

Estos son momentos de cambios tecnolgicos, de cambios en las modalidades de trabajo, que cambiaron la economa mundial.

En 1960, el 30% Agricultura; 30% Industria; 40% servicios. Y por servicios se entienden conocimientos: no son mozos, ni lavacoches, ni lustradores de zapatos. Son personas que sacan


patentes, los consultores, los que investigan tecnologa, los que hacen y programas de computacin.

De 1960 a 1998 el 4% de la economa mundial es agricultura y no porque haya decrecido en volmen o en trminos numricos, sino porque la economa mundial creci en otros aspectos. El 30% sigue estando en la industria, pero los servicios alcanzan el 65%.

En cada momento, estn barajando las cartas y dando de nuevo, las oportunidades estn all, solo es cuestin de estar atentos y vigilantes para aprovecharlas, y como ingenieros estamos en el lugar destacado.

CIENCIA TECNICA Y TECNOLOGIA

Es conveniente tener presente los precisos alcances que encierran algunas denominaciones de uso comn, y que algunas veces se confunden, resultando que en mbitos no especializados aparecen como iguales o indistintas como son las actividades cientficas, las tcnicas y las tecnolgicas, y sin embargo son sustancialmente distintas.

Ciencia: El conocimiento para descubrir y describir la naturaleza. Albert Einstein fue un cientfico, que entre muchas cosas leg al mundo su Teora de la Relatividad. Es el esfuerzo dedicado al saber por el saber mismo, y donde cada problema tiene una solucin nica, y sin exigencias de resultados ni plazos.

Tcnica: Es el conocimiento aplicado a la produccin de bienes y/o servicios. Thomas A. Edison fue un tcnico, con muchos inventos, entre ellos la lmpara elctrica, es el esfuerzo que aprovechando la ciencia crea objetos determinados. Es el conocimiento aplicado, y donde cada problema tiene ms de una solucin. Tiene exigencia de resultados ni plazos.

Tecnologa; Cubre todos los aspectos que tienen que ver en la relacin entre las personas y el mundo artificial, es decir con los objetos materiales de su propia creacin. Segn la acepcin moderna del trmino, la tecnologa es el estudio de las tcnicas y de los procesos y fenmenos sociales y ambientales, relacionadas con su produccin, aplicacin y difusin, Bill Gates es un tecnlogo, que con su sistema Windows basado en iconos intuitivos de fcil y universal interpretacin, hizo amigables a las computadoras con el hombre, y con ello su amplia difusin.

Nuestra profesin nos impone cumplir funciones de tcnicos y de tecnlogos.

DE LECTURA OBLIGATORIA

Disertacin de Juan Enrquez (DRCLAS)

[16-may-01j - Ponemos a disposicin de Uds. la nota completa sobre la disertacin que ha brindado el Dr. Juan Enrique: (Harvard University EEUU). Una nocin imperdible sobre el impacto de la Biotecnologa en el mundo.

Introduccin


Muchos pases pensaron que podran abrir sus fronteras, y adaptar nuevas tecnologas sin cambiar su economa. Fallaron y desaparecieron dando pasa a nuevas naciones. Tres de cada cuatro himnos, banderas y fronteras no existan hace cincuenta aos. Esto pas y sigue pasando en frica, Asia, Europa y Oceana. Es decir a lo ancho y a lo largo del mundo, salvo hasta ahora en las Amricas. Parece que nos imaginamos inmunes, pero nadie lo es a la tecnologa. Quienes controlan su inflacin y presupuesto pero no adoptan y generan nuevos conocimientos se pueden volver irrelevantes y desaparecer. Mientras hay un crecimiento sin precedentes en gentica, electrnica, cmputo y micro materiales, la mayor parte de Latinoamrica sigue al margen de estos cambios y su poblacin se vuelve cada da ms pobre.

Juan Enrquez ha sido designado actualmente director ejecutivo del Programa de Biotecnologa de la Escuela de Administracin de Harvard y quiero decirles a ustedes que estamos inmersos en una grave crisis en Argentina. Seguramente saldremos de ella una vez ms. Sin embargo, si no somos capaces de replantearnos el futuro con otras ideas, tengo miedo que las crisis sean recurrentes. Juan Enrquez nos plantea otra forma de ver el futuro y personalmente lo admiro. Muchas gracias.

Desarrollo

Imagnense que estamos sentados en un caf, en una ciudad europea como Londres, Pars, o Madrid. Es 12 de octubre de 1492. Si as fuera, no nos daramos cuenta de que el mundo acaba de cambiar, y lo ha hecho de tal manera que afectara la forma en que todos bamos a vivir. Este hecho determinara lo qu aprenderan nuestros hijos, cambiara el mapa del mundo. Lo curioso de ese cambio es que, inclusive, las pocas personas que participaron del cambio del 12 de octubre tampoco se haban dado cuenta de lo que haban hecho.

Ahora, quisiera que reflexionaran y entendieran que el 12 de febrero de 2001 tambin cambi el mundo; y apareci el mapa ms importante que se ha hecho en la historia reciente de la Humanidad. Es un mapa que lo van a memorizar junto con la fecha sus nietos, bisnietos, tataranietos. Muchos de nosotros todava no entendemos a qu continente llegamos. Tampoco entendemos que hay un nuevo mapa, pero que ya no es el plano.

El mundo ya cambi. Me estoy refiriendo al mapa de la secuencia gentica del ser humano. Ese mapa, a partir del 12 de febrero del 2001, cualquiera de ustedes que tenga acceso a una computadora y a internet, puede entrar a http:www.sciencemag.org y ver de qu estamos hechos.

Ese mapita cambia todo, porque antes de esa fecha no sabamos. A partir de entonces, estamos modificando las bahas de los continentes, estamos afinando las pennsulas, estamos ponindole nombre a muchas cosas, estamos empezando a entender que no llegamos a Asia, que llegamos a Amrica y que es un continente completamente distinto del que pens que llegaba Colon. Pero el mundo es muy distinto y djenme explicarles por qu. Si ustedes toman cualquier aparato que usan a diario, un telfono celular por ejemplo, funciona como un alfabeto de dgitos, igual que los beepers, las calculadoras, los radios y los CDs. Si ustedes piensan lo que hace un micrfono es simplemente transmitir una serie de cdigos escrito en unos y ceros. Si presiono el botn de una computadora y le cambio la pantalla de azul a verde, lo que estoy haciendo es tomar ese cdigo, lo corto y lo sustituy por uno distinto. Todo lo que hago cuando disco por telfono celular, cuando uso la computadora, cuando transmito una imagen digital es cambiar una lnea de unos y ceros. No es muy complicado y puedo resumir todo lo que hago en un CD.


Puedo meter fotografas, voz, una cancin, un documento y cualquiera de esos instrumentos va a estar diseado en unos y ceros. Si cambio este cdigo cambio los unos y ceros que hay dentro de un CD - cambio sus funciones, lo que hace. Puedo mandar un correo electrnico, puedo modificar una tabla de clculo, puedo cambiar la ecuacin para fabricar una bomba. De lo que los quiero convencer es que una manzana, o una naranja o un pltano o una hoja, o una cabra, ahora son discos digitales. Que lo que est dentro (la pulpa de la fruta) es slo el paquete pero lo que est dentro de la semilla es un cdigo muy similar a un cdigo digital, slo que est escrito en las cuatro bases que forman el ADN. Entonces cada cdigo de la doble hlice de ADN, formado por cuatro bases adenina (A), timina (T), citosina (C), y guanina (G), y que toda la vida, sea humana, de un ratoncito o de un rbol de pltanos, se codifica de la misma manera. Yo puedo tomar estos cdigos y modificarlo. La compaa Dupont, por ejemplo, ya tom una mazorca de maz, modific su cdigo gentico de tal manera que cuando se lo cultiva, en vez de producir algo comestible, produce una fibra que es un polister que se siente como seda. Ya estamos cultivando polister en maz. Tambin ya estamos cultivando vacunas contra el clera en rboles de pltano. Se est cultivando seda que produca una araa adentro de la leche de una cabra y todo a eso se realiza de la misma manera; es decir, modificando el cdigo digital en la electrnica, modificando su cdigo gentico. Y eso va a ser lo que va a empujar la economa mundial. Pero djenme ir para atrs y comentar cmo y por qu va a pasar eso.

Ahora que tenemos el cdigo gentico completo de los seres humanos y de los ratoncitos, si nos ponemos a pensar cules son las diferencias entre ellos, resulta que la diferencia es relativamente mnima. Resulta que Clinton tiene 30.000 genes bueno al da de hoy 26.688 (+- 12.000 porque todava no est muy claro el mapa)- y que Bush tambin, porque la diferencia entre uno y otro, es 0.001 por ciento. Ello se debe a que de los 3.000 millones de letras que tienen adentro de cada clula, solamente codifica el tres por ciento. De all que la diferencia real entre un ser humano y otro, aunque parezcan tan distintos o aunque se dediquen a la poltica, es el 0.001 por ciento multiplicado por el 3 por ciento. Absolutamente mnima. Lo que es sorprendente, es que este espcimen (un ratn comn) que tambin tiene 30.000 genes y Bll Clinton, George Bush, o ustedes la diferencia es mnima. El 85 porciento de las letras que tiene un ratoncito en su cdigo gentico es idntica a la suyas. La diferencia en nmero de genes entre lo que tiene el ratn y lo que tenemos nosotros son 300 genes, sobre un total de 26.588. Por eso, a veces, de vez en cuando, la gente se parece a sus animales. Si no somos tan distintos nosotros de los perros y los gatos y de los polticos, la pregunta es por qu cmo nos volvemos la civilizacin dominante. Por qu estamos en este cuarto jugando con una mquina en vez de estar en un rbol comiendo bananas. La diferencia es nuestra habilidad para usar y transmitir conocimientos. El hombre de Neanderthal se vuelve una especie en extincin en el momento en que el Homo Sapiens empieza a dibujar sobre paredes de las cuevas, iniciando as la transmisin de conocimientos en un alfabeto no abstracto, muy difcil de estandarizar, no porttil, que difera de tribu a tribu y de clan a clan, pero que transmita suficiente informacin para poderle decir a sus hijos, a sus nietos que "Esta es una de las maneras de ver el mundo" y era una manera eficaz de transmitir conocimientos. Pasaron unos miles de aos y los chinos y los japoneses, dominan el mundo durante un par de miles de aos. D las catorce dinastas chinas, doce de ellas duraron ms que toda la historia de Estados Unidos como pas independiente. Est fue la civilizacin dominante del mundo. Pero tena un alfabeto muy complejo una mquina de escribir en China tena un mnimo de 10.000 caracteres distintos y era casi del tamao de una mesa; por lo que se tomaba difcil de entender, de aprender, de memorizar y de transmitir. Sin embargo, fue suficiente para que esta civilizacin sea la primera en tener servicio civil, comps, plvora, papel, libros y domine el mundo durante 2.000 aos.


Los griegos, los rabes y los europeos, siendo un poquito menos imaginativos y listos, inventan un alfabeto ms sencillo de 22 letras (o dependiendo de los humores de la Real Academia Espaola de 28 o 29 letras). Un alfabeto suficiente para transmitir todos los conocimientos chinos, mucho ms rpido y con mayor certeza y portabilidad. Surge la Biblia de Gutemberg, surgen todos los libros y este es el libro de la civilizacin dominante del planeta. Por qu los europeos? Porque pueden usar y transmitir conocimientos de una manera ms eficaz que cualquier otra civilizacin de ese momento y sobrepasan a los chinos.

En la actualidad, la civilizacin dominante del planeta habla un idioma muy sencillo basado en dos letras: el alfabeto digital. Los pases que hablan el alfabeto digital son los pases ricos. Los pases que no hablan el alfabeto digital, que no codifican, que no venden computadoras, telfonos digitales, programas de entretenimiento digital, fotografa digital, son los pases que cada da se vuelven ms pobres Por qu?. Porque en trminos netos son analfabetos en el idioma que domina la economa del planeta.

Este alfabeto es tan suficientemente eficaz que yo puedo hacer con l, cosas que no puedo hacer con mi voz. Si yo les canto, ustedes van a llegar a sus casas y le van a decir a los suyos "Este cuate cantaba as", y van a hacer una imitacin que no ser lo mismo. Pero si ustedes lo graban con unos y ceros pueden transmitir exactamente cmo cante y pueden transmitir unos conocimientos que no podran hacerlo con un alfabeto ms complicado de 26 letras. El nuevo alfabeto se ha vuelto tan eficaz que permite transmitir la biblioteca ms grande del mundo, la del Congreso de los Estados Unidos, a travs de un nico cable de fibra ptica en solo 1,6 segundos.

El volumen, la cantidad y la eficacia de la transmisin de los datos es lo que est manejando la economa mundial. Ese fue el 19.1 por ciento del crecimiento econmico de Estados Unidos el ao pasado. Ahora viene un nuevo alfabeto, el gentico, que ser el dominante del mundo. Y los pueblos y las civilizaciones que lo entiendan y lo hablen; es decir, cuyos nios entiendan ciencia y hablen este idioma van a ser los pases dominantes del mundo. No me queda claro cules van a ser esas civilizaciones, pero tengo claro que una de ellas no va a ser Europa Qu es lo que le ha pasado a Argentina? En 1900 era uno de los pases ms ricos. Para 1960 pese a una serie de gobernantes de cuestionable habilidad, segua sindolo. Por qu? Porque en ese momento la tercera parte de la economa mundial era agricultura, la tercera parte era industria y el resto, eran servicios. Y por servicios, entiendan conocimientos: no son mozos, ni la gente que hace hamburguesas. Son personas que sacan patentes, los consultores, los que hacen seguros, los que hacen leyes, investigacin tecnolgica, los que hacen CD's y programas de computacin. Avancemos desde 1960 a 1998. El 4% de la economa mundial es agricultura, y no porque la agricultura en trminos de volumen o en trminos numricos sea menor; sino porque la economa mundial creci a tal nivel en otras aspectos que la agricultura parece, comparativamente, mucho menor. La industria sigue en el mismo nivel, una tercera parte de la economa mundial, y los servicios ahora son dos terceras partes del crecimiento mundial. Los servicios se manejan en un idioma, el digital, esto quiere decir que un joven que no se gradu en la Universidad de Harvard, que sale un ao antes de lograr su diploma de licenciatura, puede acumular una cuenta bancaria que es el equivalente a todo lo que producen los habitantes de Israel en un ao, o Malasia, o Singapur o Venezuela. Y que si ese seor se levanta de mal humor un da y cambia sus cuentas de bancos y de seguros, mueve la economa de un pas. Eso significa que su compaa, el da que decida moverse de lugar, mueve la economa del tamao de Canad.


Esa es la diferencia, lo muy distintivo entre la vieja y la nueva economa. En una Economa del Conocimiento, donde se puede generar mucha riqueza a corto plazo, y esa riqueza depende del conocimiento digital, la economa de un pas puede desaparecer en una semana. Esto tiene serias implicancias para los pases que no entienden por qu tienen que darle educacin a sus ciudadanos, por qu hay que darles seguridad y por qu hay que respetar los derechos humanos. Es por esas razones por las que del 100 por ciento de jvenes que China manda a estudiar a Estados Unidos, slo regresa el 15 por ciento. Mientras tanto, aquellos que siguen produciendo oro, petrleo, uranio, trigo o ganado, se vuelven cada da ms pobres. Porque en trminos de ndices econmicos, un commodity, un bien bsico, una materia prima, vale hoy el 20 por ciento de lo que vala en 1845. Y aquellos pueblos que siguen tratando de competir vendiendo materias primas sin conocimientos, son cada da ms pobres. Por eso los pueblos ms ricos del mundo no son los petroleros, a menos que uno considere como grandes potencias a la ex URSS, Nigeria, Sudfrica, Arabia Saudita, Irak, lrn o Mxico.

Qu es lo que est pasando en Amrica Latina?

En 1985, Mxico, Brasil, Argentina y Corea generaban ms o menos el mismo nmero de patentes anuales que Estados Unidos. Por qu nos deben importar el nmero de patentes que se generan en EEUU por ao Porque si esta es una Economa del Conocimiento y uno no genera conocimientos, no los protege ni los vende, uno no tiene de qu vivir.

La buena noticia es que de 1985 a 1998, el nmero de patentes generado en Mxico, Brasil y Argentina se duplic. Ya estamos generando cerca de 100 patentes en cada uno de nuestros pases. La mala noticia es que, en el mismo perodo, Corea aument de 50 patentes anuales a 3.400. Que slo la compaa coreana Samsung es el cuarto productor de patentes totales en EEUU. En Corea ahora se necesitan 13.000 coreanos para lograr una patente en EEUU, pero se necesitan 760.000 argentinos, 1.200.000 mexicanos y 1.800.000 brasileos.

Si ustedes me creen que este mundo est transitando de una economa de bienes bsicos a una Economa del Conocimiento, y esta es la tendencia y estos son los recursos necesarios para patentar algo, adivinen qu pas va a ser ms rico a corto plazo y que pases van a ser cada da ms pobres. Qu es lo que est pasando en Mxico? Mxico ya tiene un Tratado de Libre 4% Comercio, ya que abri sus fronteras con EEUU, y aument sus exportaciones. Adems hizo una serie de cosas como los mismos ajustes que estn discutiendo en Argentina llevamos 24 aos de hacer ajustes pero tenemos un pequesimo problema: a la hora de sentarnos a ver quines ocupan los primeros 15 lugares de patentes en Mxico, nos damos cuenta que son Procter & Gamble, 3M, Basf, Kimberley Clarke, Bayer, Pfizer, Novartis, Hoesch, Johnson & Johnson, AT&T, Samsung, Ely Lilly, Loreal, Motorola y GoodYear. Todas mexicanas, verdad? Y Si esos son los que generan patentes y venden conocimiento, adivinen qu les pasa a los ingresos de los mexicanos aunque tengan baja inflacin! Y esos ocurre aunque se hagan ajustes financieros, aunque sigan los programas del FMI. Otra consecuencia que tiene una economa es que no solamente se puede mover la riqueza fsica, las cuentas bancarias, sino que tambin se puede mover la riqueza intelectual. Para una persona que habla el lenguaje gentico o el lenguaje intelectual, la opcin de quedarse en un laboratorio en un pas que no apoya la creacin de nueva riqueza, que no apoya laboratorios, que no es competitiva, que no tiene compaeros con quines hablar, no es la mejor. Muchas veces Microsoft llega a las mejores universidades y va a decir: "Quiero llevarme a los diez mejores alumnos a trabajar, conmigo". Para darles un ejemplo, en el Instituto Tecnolgico de Monteney que es una de las ms grandes escuelas de Mxico- a los 30 mejores alumnos se los lleva Microsoft una semana con boleto y


todo pago al estado de Washington; los entrevista durante cuatro das y les da tres das de vacaciones. Con la mejoras comidas. Barcos. etc., etc. , y acaba contratando a los mejores muchachos. Lo mismo pasa en india, en China: contratan a los mejores y los concentran. Esta economa es porttil. El pas que encuentra a los mejores ciudadanos de otro pas, se los lleva. Son ms valiosas esas mentes que llevarse una mina. Ms valiosas que quedarse con el petrleo de un pas. Esto es lo que cuenta, y los pases que no le pongan atencin a sus recursos humanos, a su educacin, a su gente que puede generar patentes, ideas, empresas, acaban quebrando.

Vemoslo en trminos prcticos: En 1999 IBM gener 2.685 patentes en EE.UU y 167 pases del mundo juntos, generaron menos, apenas 2.500 patentes. Eso quiere decir que una sola compaa puede generar ms conocimiento y vender ms patentes que 167 pases del mundo. Ahora vamos por un nuevo idioma. A partir de 1950 dos cientficos Watson y Creek descifran la manera de cmo se codifica y transmite el cdigo de la vida. Ese, creo yo, fue el descubrimiento ms importante del siglo, junto con lo que encontr Einstein.

Qu es lo que paso? Que el costo de codificar un gen baj de 150 millones de dlares por gen a 50 dlares por gen. Cuando uno ve una curva de costos que opera de esta manera, se genera una cantidad de informacin absolutamente brutal.

Hay pases, compaas, lugares, que entienden este idioma, que estn acumulando patentes en estos idiomas, y tambin hay pases que todava no entienden que ya se descubri Amrica. Los pases que si lo entendieron y que llevaron mejor tecnologa acabaron dominando a los pases que pensaban que se haba descubierto algo que no se llamaba Amrica. Por eso es tan importante entender y hablar estos idiomas.

La persona que descifr el genoma humano mitad cientfico loco, mitad empresario- se sent hace tres aos y medio y dijo que se le haca muy lenta esta investigacin gentica, y se plante hacer la secuencia completa del genoma humano, gesto equivalente a que en 1960 alguien hubiera entrado a la NASA y le hubiera dicho que iba a lanzar un cohete a la luna sin financiamiento del gobierno, que lo iba hacer solito.

Cuando lo dijo hace tres aos y medios, todo el mundo se rio y retrucaron que Nosotros, los gobiernos de mundo de 16 pases, 89 laboratorios, estamos gastando 3.000 millones de dlares y vamos a acabar esto antes del 2005. Y este seor dijo Yo voy a gastar la dcima parte y lo voy hacer en dos aos. Y cumpli, el 12 de febrero de 2001 lo hizo.

Este hombre, que hace tres aos no tena ninguna compaa, ahora tiene la computadora privada ms grande del mundo, tiene el equivalente a 6 bibliotecas del congreso de la nacin de EE.UU en informacin gentica en su stano, acaba de terminar el mapa gentico completo de un ratn. De las 12 enfermedades principales que primero se publicaron, l fue responsable por la publicacin de ocho. Es un hombre que en tres aos gener una industria que se llama la genmica y que ha dado lugar a una serie de compaas que ahora tienen un valor de mercado similar a lo que produce Argentina en un ao. Su laboratorio para estudiar, generar y hacer el mapa gentico humano trabaja con 47 personas.

Todo esto ocurre a una velocidad inmensa, al 50 por ciento mas rpido de lo que sucedi la revolucin digital y es una revolucin que va a cambiar la manera de cmo vemos y entendemos la vida en este planeta. Est cambiando no slo en trminos de gentica, sino en los trminos de casi cualquier industrias que ustedes quieran ver y , slo como ejemplo les digo que el principal


programa que tiene hoy en da IBM para nuevas computadora no es para internet sino para la gentica y se llama Blue Jeans.

El principal programa que tiene Hewlett Packard ( y est en la publicidad en las calles)tiene la doble hlice del ADN. Si hablan con una farmacutica les dir que es la lo que est empujando la medicina; si lo hacen con una qumica como Dupont, les dir que es la gentica la que est empujando toda su industria. Por eso Pioneer se vuelve parte de Dupont, y por eso las grandes compaas de semillas del mundo fueron compradas por farmacuticas o por qumicas, porque una semilla se vuelve un disco digital; y entonces uno puede reprogramar la vida dentro de una manzana o naranja, y eso es lo que ser la economa mundial.

El ao pasado, por primera vez en los EE.UU el nmero de patentes biolgicas y de biotecnologa excedi el nmero de patentes de computadoras y telecomunicaciones.

Mientras tanto, nosotros en Amrica Latina, en Mxico por ejemplo, seguimos exportando cada vez ms y tenemos un salario mnimo que es el 27 por ciento de lo que ganbamos en 1976. Esto sucede pas tras pas. Entra en un ministro de finanzas, sale un ministro de finanzas, entra un presidente, sale otro presidente y el pas es cada vez ms pobre. No porque el que est entrando sea ms tonto sino porque la agenda de desarrollo econmico es equivocada, porque seguimos discutiendo si vamos a hacer una fbrica, una represa o un puerto. Nada de eso importa hoy. Lo que importa hoy son las mentes, la educacin, la ciencia, importa que esas mentes puedan proteger y vender conocimiento al resto del mundo. Los pases que entendieron eso como Singapur son los pases que van a dominar el planeta y les recuerdo que en 1965 el primer Ministro de ese pas -que era bastante ms pobre que Argentina- se reuni con el primer Ministro de su vecino, Malasia, y le pidi que absorbiera su pas, su bandera y su Constitucin porque no era viable como nacin. Les recuerdo que hoy Singapur tiene un ingreso per cpita similar al de EEUU.

Tambin en Mxico privatizamos: de 1.155 empresas que tenamos, nos quedamos con 206 y por la venta de unas 900 obtuvimos 24.000 millones de dlares. Pero se nos olvid que una vez que se privatiza tambin hay que regular y hay que cuidar que la gente se porte bien, an en el sector privado. No regulamos a los bancos y tuvimos una pequea crisis bancaria que nos cost 105.000 millones de dlares, el 18 por ciento del PBI. Otra razn por la que Mxico no tiene ahora un ingreso per cpita similar al del Corea, otra razn por la que Mxico despus de 24 aos de re-estructuraciones y 4 ministros de Finanzas que han sido luego presidentes- tiene una deuda externa que cada vez crece ms con relacin a su producto nacional bruto; otro motivo por el cual en Argentina, Uruguay, Brasil y Mxico el PBl per cpita no aument entre 1980 y 1994, mientras que si lo hizo en Mozambique y Pakistn.

Cierro mi exposicin dicindoles lo que afirmaba Einstein en los aos 40, que todos los imperios del futuro van a ser imperios del conocimiento, y que solamente son los pueblos que entienden cmo generar conocimientos y cmo protegerlos, cmo buscar a los jvenes que tengan la capacidad para hacerlo y asegurarse que se queden en el pas, sern los pases exitosos. Los otros pases se quedarn con litorales hermosos, con iglesias, minas, con una historia fantstica, pero probablemente no se queden ni con las mismas banderas ni con las mismas fronteras, ni mucho menos con un xito econmico".

COMENTARIO DE LA CATEDRA


Esta transformacin social, que originalmente en s misma no es ni buena ni mala, es neutra, y adquiere carcter de inevitable, pues ya comenz, y sus efectos nos podrn resultar favorables si se sabe cmo aprovecharla y se acta en consecuencia, o si por el contrario, se adopta una posicin de indiferencia, seguramente otros si se aprovecharn, y sern los que digan lo que los otros deben cumplir y, si as sucediera, con seguridad los resultados no van a gustar, pues adems de la sorpresa, sern lassobras de los otros. Estn barajando, y van a dar de nuevo, y por ello es importante remarcar que en defensa propia, se debe aprender a valerse de los cambios, pues as se ve el futuro.

FUNCION DEL INGENIERO

ADMINISTRAR LOS BIENES DE PRODUCCIN

Administrar los llamados bienes de produccin significa disponer sobre la utilizacin de los mismos. Disponer donde, como, y cuanto se va utilizar de todos y cada uno de los bienes de produccin.

Sabido es que la tcnica posibilita la fabricacin de un mismo bien o la prestacin de un mismo servicio adoptando distintas alternativas de trabajo, tantas como nuestra imaginacin y conocimientos de la ingeniera nos lo permitan. As, debemos generar todas las posibles alternativas de produccin, o sea ensayar sobre las distintas formas de disponer el uso de los bienes de produccin.

De todas ellas debemos, luego, seleccionar la que resulte ser la ms conveniente, segn sea la exigencia o parmetro de optimizacin a cumplir.

A continuacin, elaborar el plan de produccin, ponerlo en marcha y asegurarnos de que todo ocurre segn lo planificado. Como rutina, cumpliremos la labor de permanente optimizacin de la produccin, ya sea adoptando nuevas tecnologa, mejorando la que venimos utilizando o, sencillamente dejando las cosas como estn, pues result ser lo ms conveniente. Lo anterior estar reglado por el cumplimiento de un determinado contrato, que contiene las obligaciones y prerrogativas, pactadas entre partes o impuestas por ley y reglamentaciones vigentes. A los efectos de este escrito e introducir un orden para su tratamiento, la administracin de los bienes de produccin conlleva las siguientes fases:

1) Precisar el propsito de la accin a desarrollar.

2) Generar alternativas de ejecucin.

3) Seleccionar la alterativa ms conveniente.

4) Elaborar el plan de produccin.

5) Poner el plan en marcha.

6) Hacer que se cumpla lo previsto.

7) Optimizar su funcionamiento.

8) Administrar el contrato que regla la accin.


Para la generacin de las alternativas de produccin, es conveniente seguir una metodologa, un orden, como por ejemplo el siguiente:

Entendiendo por calidad los requerimientos a satisfacer por la pieza a construir, tanto en dimensiones, material, calidad superficial, tolerancias de fabricacin, es decir las especificaciones tcnicas detalladas a satisfacer. En base a lo anterior, se determinan las tecnologas disponibles para cumplirlas. Para cada una determinar el o los procesos, apareciendo las mquinas, ciclos de trabajo, tcnicas a seguir. Y por ltimo, como un parmetro comparativo, la determinacin de los costos que son diferentes para cada caso, los que nos permitir evaluar entre si cada posibilidad.

Si esta cadena de sucesos no satisface la expectativa, pues se deber comenzar a revisar cada cosa en el orden inverso, arrancando de los costos.

LA TECNOLOGIA

Si bien la responsabilidad de administrada siempre ha sido del ingeniero, hoy esta responsabilidad se ve acentuada debido a que el medio donde debemos actuar es de continuos cambios tecnolgicos, y las empresas deben desarrollar su actividad en un proceso de transformacin permanente, lo que implica una tensin entre la realidad actual y una visin del futuro, debiendo obligatoriamente crear escenarios de transicin, agregndose a la tarea del ingeniero, la de planificar la actualizacin tecnolgica, enfrentando la situacin de encontrar la adecuada al mejor precio, y lograr, adems deshacerse eficazmente de la obsoleta.

Hoy las cosas las hacemos de una determinada manera, y maana la podremos hacer de otra. Debemos planificar como pasar de un estado a otro. Al decir, que esto lo debemos hacer eficazmente, tambin significa hacerlo convenientemente desde el aspecto econmico. Significa asignar a los distintos equipamientos vidas tiles por desgastes o por obsolescencia, y consecuentemente disear la amortizacin de cada componente.

EL MEDIO

Debemos tambin considerar que todo proceso productivo presenta distintos aspectos, que debemos tener muy en cuenta. Aspectos tcnicos, econmicos, de gestin, ticos, ambientales, sociales, legales, entre otros. En este escrito nos referiremos a los aspectos tcnicos, econmicos y de gestin, haciendo referencia a algunas herramientas que nos posibiliten la aplicacin de metodologas especficas que respalden nuestras acciones, permitindonos explicarnos y complementarias con la labor de los dems profesionales de las distintas disciplinas que conforman los actuales grupos de trabajo, debido a que prcticamente no existe emprendimiento productivo que demande una nica especialidad.

Estas herramientas, se complementan entre si, interactuando en caminos de idas y vueltas, aun cuando, para facilitar su tratamiento, las comentaremos por separado.


3- HERRAMIENTAS TCNICAS.

La actividad tcnica intelectual del ingeniero tiene como propsito determinar los parmetros dinmicos tales como fuerzas, velocidades, potencias resultantes del proceso que tiene en estudio, pues de esa manera sta en condiciones de disear una pieza, esfuerzos de trabajo de mquinas y herramientas, tamao, e indirectamente costo de adquisicin y operacin. Consumos, productividad. Una vez conocidos estos parmetros dinmicos, el trabajo que resta se torna sencillo.

Los mtodos con los que cuenta la ingeniera para de resolver estas situaciones y tcnicas de proyecto, pueden resumirse como sigue:

1. Mtodos que utilizan una demostracin experimental.

2. Mtodos empricos.

3. Mtodos que aplican una teora o ley.

A- MTODOS QUE UTILIZAN UNA DEMOSTRACION EXPERIMENTAL.

La prueba de prototipos a escala natural, en condiciones reales de trabajo, es una prctica adecuada para obtener la informacin necesaria para la realizacin de un proyecto. Sin embargo, lo anterior no siempre resulta ser econmico ni factible, y por ello, cuando el caso real no se corresponde totalmente con el caso ensayado, se deben adaptar las conclusiones, lo cual introduce cierta incertidumbre, lo que deber tenerse presente durante toda la fase del proyecto.

La disminucin del grado de incertidumbre se convierte en una de las principales tareas del ingeniero. Puede entender que proyectar por mtodos experimentales constituye una interpolacin del caso real entre casos experimentales.

B- METODOS EMPIRICOS.

Existen asuntos de ingeniera que todava no han sido lo suficientemente exploradas, pero sobre los qu es necesario trabajar, vale decir que hoy debe dar respuestas, no la semana entrante o. el ao que viene. As las cosas, si no puede encontrar las respuestas, deber proyectar por "intuicin", propia o de terceros. Claro que esta intuicin debe ser educada en la especialidad de que se trate, o sea que aqu es donde su criterio, experiencia y profundidad de conocimientos juegan un papel prominente.

En el proyecto intuitivo el ingeniero utiliza todos los conocimientos sobre los hechos que este disponibles y a su alcance, incluyendo libros, catlogos e informes de otros colegas. Se puede entender que el proyecto emprico es una extrapolacin de algn proyecto previo. A veces ocurre que una ecuacin fundamental no acierta a darnos respuestas que se convaliden con los


resultados reales, quizs porque las condiciones de trabajo se escapen de las condiciones previstas en la teora. Resultar vlido agregar a la ecuacin, un coeficiente de correccin determinado experimentalmente.

En este sentido, casi todos los proyectos son empricos, y as se habla de "muy empricos o ligeramente empricos". Cuando as sea, no debemos estar satisfechos, el ingeniero lo deber aceptar como un reto que lo anime a su estudio.

C- MTODOS QUE APLICAN UNA TEORIA O LEY

Se basan en la utilizacin de la matemtica como herramienta de razonamiento, donde los parmetros dinmicos pasan a ser las incgnitas a determinar, requiriendo de una ecuacin por cada uno. Las ecuaciones surgen como relaciones razonadas de los parmetros caractersticos, obtenidos de modelos matemticos, que permiten relacionar geomtricamente a dichos parmetros, por un lado, y por otro mediante la aplicacin de teoras que mediante la explicacin fsica del proceso, tambin permite establecer otras ecuaciones.

Estos son los mtodos ms ampliamente divulgados en los mbitos acadmicos, y son los que se desarrollarn en la ctedra dado que comprenden a la inmensa mayora de lo que tratan los libros tcnicos y, consecuentemente, es el procedimiento ms divulgado en la prctica de la ingeniera. No est dems agregar que resulta ser el mtodo ms confiable, eficaz y econmico.

Se trata entonces, de las relaciones deducidas de manera razonada que siguen secuencia de: observacin, ejecucin de un modelo, razonamiento segn una teora, obtencin de resultados posibles, validacin de dichos resultados, aplicacin recomendada.

El investigador, observa la naturaleza o los sucesos que se reducen en esta, referidos a la cuestin en estudio. Casi inmediatamente, cuando considera haber entendido los sucesos, disea un modelo matemtico en el que pueda aplicar sus mtodos deductivos o de anlisis, en el idioma que le es propio, que no son otra cosa que la aplicacin de las matemticas.

Ese modelo contiene planos, tringulos, circunferencias, donde se aplican vectores, etc. As se logran relaciones geomtricas, con integrales, con derivadas, etc. que dan lugar a ecuaciones, vale decir relaciones entre una variable independiente y otra dependiente. Este modelo intentar reproducir lo visto en la naturaleza, pero esto no necesariamente deber cumplirse estrictamente, sino que bastar que el modelo permita que las deducciones efectuadas arrojen resultados coincidentes con la realidad, Esto es importante de tener siempre presente, para no exigir a un modelo de estudio, ms de lo que se ha pretendido por su creador. As se obtienen las ecuaciones que casi siempre relacionan parmetros geomtricos o representativos de los sucesos. Por ejemplo, fuerzas, reas, tensiones. Luego viene la etapa de los que, aplicando una teora aceptada por la comunidad cientfica, explica fsicamente porqu ocurre lo que se ve en la naturaleza. Por ejemplo, la seccin de rotura de una pieza se corresponde con la que se encuentra sometida al mayor esfuerzo. Esto permite encontrar relaciones lgicas y especficas de los parmetros que definen una determinada situacin. Ya estas ecuaciones permiten obtener resultados concretos anticipados. Por ltimo, los resultados as obtenidos deben ser convalidados con los resultados experimentales, que normalmente son realizados por terceros, en las condiciones que corresponden al modelo primero.


Estos resultados retroalimentan el proceso investigativo, hasta lograr los grados de conocimiento y exactitud pretendidos. Solo cuando la convalidacin resulta positiva, conformando a la comunidad cientfica, se estar frente a una nueva forma de calcular un determinado suceso, pasando a enriquecer el conocimiento tcnico de la cuestin.

Resta luego, darle la divulgacin en revistas, congresos y libros, llegando a las universidades as a los profesores alumnos, quienes en definitiva profesionalmente le darn aplicacin. Este proceso ser tan dinmico como lo sea el cambio de condiciones que tengan que ver con la cuestin, atrayendo a mayor cantidad de analistas, cuanto ms interesante sea el tema a tratar, econmicamente hablando.

D- GENERALIZACION DEL PROCESO

Cuales quiera que sea el mtodo adoptado, siempre aparecen las matemticas, como forma universal de razonamiento y entendimiento. Pero, dado que las matemticas son una invencin humana, nunca pueden describir acabadamente la naturaleza ni su comportamiento. El hecho de que una ecuacin matemtica d ciertas respuestas para una gama de nmeros que se sustituyen sin lmites en ello, no implica que todas esas respuestas tengan un significado fsico. Ejemplos de ello son fciles de inferir

Esto evidencia que las ecuaciones matemticas tienen ciertas limitaciones en la gama de valores que pueden emplear. Sus resultados deben ser siempre validados, al ir menos por otro procedimiento, con lo que estos resultados pierden la jerarqua de leyes inexorables, que en la mayora de los casos ciegamente se les atribuye.

Debe tambin tenerse presente qu, debido a la cantidad de factores que interrelacionados aparecen en un problema tcnico, es necesario hacer hiptesis que simplifican y limitan el campo del problema, para as ganar en simplicidad, que posibilite su resolucin en un plazo razonable, y con un esfuerzo tambin razonable, a costa de sacrificar exactitud.

Las matemticas son una herramienta muy til para la labor del ingeniero, pero cuando la teora no est de acuerdo con los hechos experimentales, esto es con la realidad, el ingeniero debe buscar la solucin por otro camino. Con estos comentarios queda evidenciada la precariedad de las ecuaciones matemticas con que resolvemos los problemas de ingeniera, y por ello el cuidado con que deben ser utilizadas y aplicadas. No debe confundir el hecho de qu, si bien se utiliza un idioma exacto para expresarlas, como lo es la matemtica, en la que rigen leyes inmutables, los resultados tambin conservan ese carcter de exactos e inmutables, puesto que siempre se debe tener presente que lo que se pretende es representar el comportamiento natural de las cosas, donde influyen innumerables factores que no se pueden considerar en las ecuaciones.

Muy por el contrario, los resultados deben dudarse hasta su validacin con el resultado real con el sentido comn, las ecuaciones deben estar en permanente discusin adecuacin, que indudablemente debern hacerlas los especialistas, con el nico reparo que nos imponga nuestra inseguridad del desconocimiento.

Estos comentarios intentan demostrar al lector, que actualmente hay tantas

Oportunidades para el pensamiento creador como en los tiempos de Leonardo Da Vinci, teniendo la absoluta seguridad de que no todo est dicho, no todo es conocido ni todo est


inventado. Lo contrario sera absurdo. Es conveniente tener presente y aplicar estas sabias palabras: "Imagine cosas que nunca haba visto, y me pregunt: Por qu no?

3.1- MECANIZADO DE METALES POR ARRANQUE DE VIRUTA

Si bien bsicamente, se utilizan cuatro formas principales de trabajar metales. Arranque de viruta; Conformado en caliente; Conformado en fro; Fundicin, en esta parte del curso se ver por arranque de viruta.

El mecanizado por arranque de viruta, se utiliza para los casos en que se requiere una superficie lisa y precisa, siendo apto para modificar formas, dimensiones y grado de acabado superficial de las piezas, arrancando el material por capas (sobremetal), que se transforma en viruta mediante el uso de herramientas cortantes propiamente dichas o con abrasivos.

Los estudios sobre arranque de viruta son complejos por cuanto comprenden aspectos mecnicos, termodinmicos y metalrgicos. Las investigaciones se han desarrollado con intensidad desde comienzos de este siglo, con medios cada vez ms perfeccionados, a fin de descubrir las causas primeras de los fenmenos que afectan al corte, alentados por la aparicin de materiales de muy elevada resistencia mecnica y trmica, como es el caso de los utilizados en la industria aeroespacial, dado que solo se convierten en tiles cuando se conoce la tcnica para cortarlos y darles forma.

Estas investigaciones tienen como base los estudios ms generales en el campo de la mecnica (deformaciones plsticas; rozamiento); en la termodinmica (desarrollo y transmisin del calor); metalurgia (cambios estructurales).

En todo momento debe tenerse presente que se trata de una' operacin de mecanizado compleja, donde intervienen mltiples variables interdependientes, a las que necesariamente se les debe asignar valores de compromiso, lo que posibilita encontrar ms de una forma de ejecutar una misma operacin.

Las teoras disponibles son frgiles y de aplicacin especfica para cada caso, con insuficiente conocimiento estadstico en la investigacin operativa, que hace que el tcnico no encuentre un instrumento suficientemente desarrollado para su caso real, cobrando importancia superlativa los resultados y tendencias obtenidas mediante experiencias propias.

La operacin de mecanizado de metales por arranque de viruta, consiste en la deformacin plstica controlada del material de la pieza, mediante la aplicacin de un esfuerzo mecnico.

Para deformar plsticamente el material se aplican fuerzas mecnicas que generen las tensiones necesarias para lograrlo. Adems, se debe ejercer un control sobre la aplicacin de Ias fuerzas, a fin de que la deformacin pretendida se produzca por la zona predeterminada que delimita la futura pieza, a fin de satisfacer las exigencias dimensionales y de calidad superficial exigidas.


Tanto la transmisin de las fuerzas desde la mquina herramienta hasta la pieza, como el control de la deformacin se efecta a travs de la herramienta.

La calidad de la pieza depender de la efectividad con que la herramienta cumple su cometido, en funcin del comportamiento fsico del material e la pieza.

HERRAMIENTA ELEMENTAL MONOCORTE

La forma de la herramienta proviene de la antigua Escarpa o Azuela, herramienta para madera usada efectivamente desde tiempos remotos. O sea que la herramienta que se aplica ya se sabe que funciona pues as lo ha demostrado.

Queda evidenciado que importarn en sobremanera, conocer el comportamiento fsico de los distintos metales en las condiciones de arranque de viruta que puedan establecerse, como tambin estudiar a fondo la herramienta y sus movimientos. Estas acciones provocan situaciones distintas y cambiantes, con consecuencias que debern ser analizadas en cada caso, a fin de potenciar a las que favorecen el proceso y eliminar las que son negativas. En este proceder se asientan los criterios de optimizacin o de incrementos de valor, que en s mismo constituye una especialidad de la ingeniera.

DESCRIPCIN DE LA OPERACIN

A los fines de la descripcin, conviene sepralo en etapas, con la aclaracin de que se trata de un material de comportamiento frgil.

1) Cuando se mueve la herramienta o la pieza que se trabaja, segn el movimiento de corte, la herramienta inicialmente comprime el material de la pieza, a travs de la superficie de contacto pieza- herramienta.

2) Segn se mueve hacia delante el filo de corte, ste va deformando el metal, apareciendo como ms importante que la compresin inicial, el esfuerzo tangencial de corte o cizallamiento que se establece en la zona de mxima tensin. Por tratarse de un material de comportamiento frgil, la zona de mxima tensin queda evidenciada por la rotura del material. Tambin se comprueba que esta rotura comienza en el filo de corte, ratificando que corresponde a un punto de concentracin de tensiones, avanzando la rotura hacia el borde libre de la pieza, quedando separado un fragmento de viruta, que fluye sobre la cara de ataque de la herramienta.


3) El metal cizallado tiende a escapar siguiendo la nica direccin libre, esto es apoyndose en la cara de ataque y hacia arriba, y lo hace de una manera conocida como flujo plstico. Aunque los metales tengan apariencia de materiales duros y de una sola pieza, en realidad estn formados por partculas diminutas qu, empujadas con la suficiente fuerza, se logra que unas empujen a las otras, provocando el movimiento relativo entre ellas. De este modo, una porcin del metal se mueve. Si la deformacin es tal que se trata de una deformacin plstica, el material desplazado no regresa al lugar original.

Debe tenerse el concepto claro, de que se trata de deformar plsticamente el material de la pieza, y que especficamente no busca romper el material. La rotura sobreviene

en el caso de materiales de comportamiento frgil, por su incapacidad de absorber deformaciones permanentes, contrario a lo que ocurre en un material de comportamiento dctil.

Compresin Deformacin Desprendimiento

Con metales blandos como el plomo y el cobre, se puede demostrar el flujo plstico abollndolos fcilmente con un martillo.

PROPIEDADES FISICAS DE LOS METALES

Las propiedades fsicas de los materiales se estudian analizando el comportamiento que acusan cuando se los somete a esfuerzos exteriores distintos. La medida de la reaccin, es decir la oposicin que presentan a cambiar de forma, se la conoce como resistencia. Esta oposicin a' cambiar de forma esta dada por las fuerzas internas de cohesin, que mantienen unidas todas las partes del cuerpo. Tcnicamente se define como resistencia de un elemento, como la tensin unitaria mxima que puede existir en su interior, sin que se destruya su utilidad o capacidad para cumplir su funcin. En un mismo material, se obtendrn respuestas distintas, vale decir resistencias distintas, segn sean los tipos, formas y condiciones distintas de aplicacin de los esfuerzos.

Para los estudios sobre los comportamientos de los materiales, los tipos de esfuerzos a que normalmente se los someten son: a) Traccin; b) Compresin; c) Corte; d) Flexin; e) Torsin, ellos en formas simples o combinadas. Las formas de aplicacin son: a) Estticamente, cuando la carga vara de un modo continuo y lento; b) Por impacto, cuando hay cambios bruscos de


carga (choque); c) Por oscilaciones, cuando las cargas varan de un modo continuo, pero rpidamente cambian de signo (fatiga).

Sin ser exactamente as, son los ensayos normales de impacto, los qu ms se aproximan a las condiciones de arranque de viruta, tanto por la magnitud de las deformaciones como por la velocidades a las que se producen. Las condiciones de velocidad y temperatura tambin influyen, especialmente en los metales.

Las condiciones ms comunes en que se realizan los ensayos, son aplicando los esfuerzos en condiciones estticas y a temperaturas ambiente. Es por esta razn de que existe la mayor cantidad de informacin, pero que lamentablemente nos es de aplicacin para el arranque de viruta. Concretamente, para el caso de arranque de viruta es la resistencia a ser plsticamente deformado, por la aplicacin de un esfuerzo de corte o cizallamiento, en las condiciones en que se realiza la operacin. Los valores numricos se obtienen en ensayos especficos efectuados en laboratorios especializados

ENSAYOS EN CONDICIONES ESTATICAS

Como ya se dijo, la informacin ms difundida, se refiere a los ensayos en condiciones estticas, a tal punto de que los trminos tcnicos con que se hace referencia al comportamiento de los materiales, llevan implcitamente estas condiciones, como si existiera una relacin biunvoca y nica, que no merece ser aclarada para cada caso.

Lo que se quiere decir, es qu, por ejemplo, la expresin ms difundida de la ley de Ohm, es simplemente V= I.R., sin ningn otro agregado o comentario. Se considera que no es necesario andar repitiendo de que sus resultados son para elementos conductores, a temperaturas consideradas como normales, a frecuencias industriales de la corriente, etc., pero para superconductores, temperaturas extremas, otras frecuencias, los resultados debern adecuarse convenientemente. Lo mismo ocurre con el comportamiento fsico de los materiales, en condiciones estticas y en otras condiciones como los son las de arranque de viruta.

Surge de lo anterior, que ms propiamente, debiera referirse a tipos de comportamiento de los materiales (en las condiciones de trabajo), en lugar de tipos de materiales (para condiciones estticas). As es como se deber distinguir a MATERIAL DE COMPORTAMIENTO DUCTIL O FRAGIL en lugar de MATERIAL DUCTIL O FRAGIL.

Recordar que ductilidad es la propiedad de absorber deformaciones permanentes sin llegar a la rotura, mientras que fragilidad es la propiedad contraria.

Como aclaracin ltima, el vidrio es de comportamiento frgil a temperatura ambiente,

y de comportamiento dctil para altas temperaturas. El material es uno solo, y es el comportamiento el que vara segn las condiciones en que se aplican los' esfuerzos.

CONDICIONES EN QUE SE REALIZA EL ARRANQUE DE LA VIRUTA

Estas condiciones son muy distintas a las que normalmente se ejecutan los ensayos normales, o sea los ensayos en condiciones estticas y temperatura ambiente. Esto hace que los materiales se comporten en forma distinta. Aqu se llama la atencin sobre que los metales s comportarn en forma distinta a la que intuitivamente se espera, ya que hasta ahora, solo se han considerado las


condiciones estticas y algunas pocas veces de impacto, para predecir el comportamiento de un material, debiendo ahora educar la intuicin de acuerdo a las nuevas condiciones de trabajo.

Ambas condiciones difieren en la forma de aplicar los esfuerzos, la velocidad de la deformacin, los valores absolutos de las deformaciones, la temperatura.

a) FORMA DE Aplicacin DEL ESFUERZO

El esfuerzo que se aplica es del tipo impacto (a una velocidad mayor que las de los ensayos de Charpy) por sacudidas, vale decir que la carga pasa de cero a mximo en un tiempo muy corto.

b) VELOCIDAD DE DEFORMACION

Como consecuencia de lo anterior, la velocidad de deformacin es muy elevada, no dando tiempo suficiente para que el material se reacomode internamente para soportar el esfuerzo, lo que s ocurre en condiciones estticas, provocando una respuesta distinta. Los ensayos realizados sobre distintos materiales, con objeto de determinar el efecto de la velocidad sobre sus propiedades (en particular en la traccin), muestran que el cambio en los alargamiento son pequeos, por lo qu, la ductilidad permanece casi igual (la superficie total de la grfica esfuerzo- deformacin). Sin embargo el lmite de rotura crece para velocidades elevadas. El efecto observado ms importante es que el lmite de fluencia tambin crece, y en proporcin mayor al de rotura, indicando que para cargas de alta velocidad, el acero suave puede esperarse que se comporte de un modo rgido- plstico.

Forzando una representacin grfica de cmo podra ser el comportamiento de los metales, en las condiciones de arranque de viruta, esto es un diagrama esfuerzo-deformacin que no es real, al menos de la que esta ctedra tenga conocimiento, resultara como lo representado en la figura.

c) MAGNITUD DE LA DEFORMACION

El arranque de viruta, fsicamente significa producir una deformacin permanente del material. Por ello resulta qu debe analizarse el campo de las deformaciones plsticas, superando


ampliamente a las correspondientes al campo elstico. Hasta este punto de la carrera, solo se han analizado casos donde exclusivamente interesaba el campo elstico, como es el caso de estructuras y piezas mecnicas en las que una deformacin permanente las inutiliza.

d) EFECTO DE LA TEMPERATURA

El efecto de la temperatura, en particular en los metales hace que los valores de los ensayos de impacto (Charpy),es modificar los valores de resistencia (kg.m). As se distingue una zona, comprendida entre los (-100Cc y OC) donde la resistencia crece muy rpidamente con la temperatura. Fuera de esta zona los valores se estabilizan, hasta temperatura del orden de los 200 ac. La apariencia de la superficie de la rotura a cada lado de esta regin, es de mayor importancia que los valores reales. La fractura a bajas temperaturas es frgil, de aspecto astillado, mientras que la fractura en la zona de alta temperatura es dctil, del tipo desgarrado. El examen de la curva revela tambin, que la zona de la temperatura de transicin es muy estrecha. Frecuentemente solo existe una temperatura de transicin, que generalmente se ubica en valores cercanos a la temperatura ambiente.

Como luego se ver, estos distintos comportamientos tienen mucho que ver con la forma de la viruta y con el aspecto de la superficie trabajada.

TIPOS DE VIRUTA

La separacin del sobremetal de la pieza a mecanizar produce la viruta, y su forma depender del tipo de comportamiento fsico que acuse el material, esto es frgil o plstico.

Se pueden distinguir los siguientes tipos:

1) Viruta discontinua o fragmentada. En condiciones normales de velocidad y temperatura, la originan los materiales de comportamiento frgil. La superficie de contacto entre viruta y pieza es muy reducida, y por ello tambin lo es la accin de roce. El ngulo de ataque puede tomar valores muy bajos, nulo, e inclusive negativo.

2) Viruta continua. Se produce en condiciones prximas a las de rgimen de deformacin plstica estacionario, por darse una condicin de estabilidad en la realizacin de la deformacin. Tambin en condiciones normales de velocidad y temperatura, la originan los materiales de comportamiento dctil. El rozamiento se convierte en fenmeno importante, y para disminuirlo,' el ngulo de ataque o de desprendimiento de la herramienta debe tomar valores relativamente altos.


3) Viruta parcialmente fragmentada. Es una variante intermedia de las anteriores, y se corresponde con los comportamientos lmites de frgil a dctil.

4) Viruta onduladas. Se producen, incluso con materiales de comportamiento tenaz, cuando se verifican condiciones de inestabilidad del flujo plstico, debidas a vibraciones en el sistema herramienta- pieza.

ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL ARRANQUE DE VIRUTA

Surge de lo dicho, que al realizar una operacin de arranque de viruta aparecen y se interrelacionan los siguientes elementos:

a) La mquina herramienta, como el elemento capaz de ejercer una fuerza y dar movimientos.

b) b) La herramienta, como el elemento que de manera controlada transmite la fuerza desde la mquina a la zona a deformar en la pieza.

c) La pieza, o producto esperado que segn sea el material, tendr su propia exigencia dimensional, metalrgica, superficial.

d) Las condiciones en que se ejecuta la operacin, las que modifican los comportamientos de los elementos que intervienen.

Todos ellos interactuando, constituyen el escenario real donde se realizar la operacin de arranque de viruta, conformando la pieza deseada.

Cada uno de estos elementos deber estar representado por sus parmetros caractersticos, que luego relacionados inteligentemente, conforman las ecuaciones de clculo, que muestran la interrelacin de dichos parmetros.

A fin de ganar en simplicidad, aunque se pierda una cierta exactitud acotada, cuando se va a analizar la variacin de un parmetro, nicamente se lo hace considerando aquellos otros parmetros que ms notablemente influyen sobre el primero. La accin del resto se analizan por separado, y en forma especfica para la operacin en anlisis, siempre y cuando su influencia sea importante.

PARTES Y PARAMETROS DE LA HERRAMIENTA

Durante una operacin de arranque de viruta, se pueden advertir' dos movimientos principales:

a) El movimiento de corte, que corresponde al movimiento relativo de pieza y herramienta.

b) El movimiento de fuga de la viruta, que es el movimiento relativo entre viruta y herramienta.

Las direcciones del movimiento de corte y la de fuga de la viruta, que se cortan en el filo de corte de la herramienta, determinan el plano principal, donde se referencia los parmetros caractersticos reales de la herramienta.

Como ejes de referencia se consideran, la direccin del movimiento de corte, que coincide con la superficie de trabajo y una perpendicular a ella


Eje X = Movimiento de corte Sup. de trabajo .

Eje Y = Normal a la Supo de trabajo.

En la herramienta se distinguen como partes constitutivas:

OA = Cara de ataque; OB= Cara de incidencia; O = Filo de corte;

Los parmetros caractersticos de la herramienta, o sea los valores numricos que representan a la herramienta en las distintas ecuaciones son:

= Ang. De ataque;

= Ang. de filo slido;

= Ang. de incidencia;

+ + = /2

Estos ngulos, medidos en el plano principal, representan los ngulos reales de corte de la herramienta en la operacin de arranque de viruta, y son los que se utilizarn en el desarrollo de la materia, salvo indicacin en contrario.

Por razones de conveniencia prctica, a veces estos ngulos se miden en otros planos, en cuyos casos debern hacerse las conversiones correspondientes, antes de utilizar sus valores en las ecuaciones. Un ejemplo de lo anterior se encuentra en los ngulos de afilado de una broca helicoidal, cuando se consideran los ngulos de afilado, por cuanto el movimiento real de corte (helicoidal) es distinto del movimiento de afilado (circular). '

Tambin como ngulos secundarios, que no participan activamente en la operacin de corte, se distinguen los ngulos de posicionamiento, que no intervienen como parmetros de la operacin propiamente dicha, sino que posibilitan posicionar la herramienta, respecto a determinados ejes de la pieza o de la mquina herramienta.


FUNCIONES DE LAS PARTES DE LA HERRAMIENTA

a) FILO DE CORTE

Es el concentrador de las fuerzas de corte que, desde la mquina deben transmitirse a la pieza para lograr la deformacin permanente de sta. Desde un punto de vista terico, es la parte que ms efectivamente participa en la operacin de deformacin propiamente dicha, efectuando la deformacin plstica principal. Tcnicamente se trata de un punto concentrador de tensiones, obtenido por la variacin brusca de direccin de una superficie. As aparece que para obtener fsicamente el punto concentrador 'de tensiones o el filo de corte, deben existir obligatoriamente las caras de la herramienta, cuya participacin en la operacin de arranque de viruta es negativa, debido al rozamiento que introducen

b) ANGULO y CARA DE ATAQUE

Influye notablemente en la formacin de la viruta, El arranque de viruta es provocado por la accin combinada del filo de corte, que transmite la mayor parte de las fuerzas, y la cara de ataque que gua la salida de la viruta. La cara de ataque provoca la deformacin plstica secundaria del material, provocando la separacin de la viruta en correspondencia con el filo de corte. Esta operacin se realiza mientras la viruta ya separada, resbala sobre la cara de ataque o de desprendimiento.

c) ANGULO y CARA DE INCIDENCIA

Las funciones de la cara de incidencia son permitir la formacin del filo de corte, y dar el mayor ngulo slido a la herramienta, que permita la transmisin de fuerzas. El ngulo de incidencia tiene por funcin evitar el rozamiento entre la cara de incidencia y la superficie mecanizada de la pieza, evitando con ello su deformacin y la generacin de calor. Ocurre, que mientras el filo de corte trabaja, est comprimiendo al material de la pieza situado en la zona bajo su influencia. Cuando esta compresin deja de actuar, el material elsticamente se recupera, y, de ser nulo el ngulo de incidencia, significara un roce no deseado. Los valores de este ngulo debern ser los menores necesarios, para posibilitar el mayor ngulo slido, y ser funcin del grado de esponjamiento del material.

d) ANGULO SOLIDO

Junto con la resistencia del material de la herramienta hacen a la capacidad mecnica de transmitir la fuerza desde la mquina herramienta al material de la pieza.

ZONAS DE DEFORMACION

Durante la operacin de arranque de viruta, el material de la pieza se deforma en las siguientes zonas:

a) Deformacin primaria: Que es la que hace a la deformacin plstica controlada del material de la pieza. Se trata de una deformacin y una energa mecnica tcnicamente til.

b) Deformacin secundaria: Debido al movimiento de corte de la herramienta, sta deforma a la viruta. Se trata de una deformacin no til con la consiguiente prdida inevitable de energa mecnica.


La magnitud de la deformacin primaria est relacionada por el complemento del ngulo a cuyo valor es (/2 - ) = ( + ) que es el ngulo de doblado de la viruta. Segn sea el valor del ngulo a, inclusive para el caso en que adopta valores negativos, es el ngulo de doblado que debe adoptar la viruta para deslizar por la cara de ataque. Cuanto menor sea el ngulo de ataque, mayor el ngulo de doblado de la viruta, y por ello mayor tambin la potencia demandada.

Al disminuir a inclusive adoptando valores negativos, la viruta que desliza por la cara de ataque es obligada a curvarse un ngulo mayor, que para una determinada velocidad de corte significa mayor velocidad de deformacin, lo que modifica el comportamiento del material, mejorando el acabado superficial. La disminucin de a tambin significa un aumento de la potencia demandada por la operacin, lo que permite concluir que, un mejoramiento de la calidad superficial de la pieza, significa un mayor costo.

Para la eleccin del ngulo de ataque, entre otras cosas, se considera el tipo de viruta, que es consecuencia del comportamiento de los materiales de pieza en las condiciones del mecanizado, ya que influye notablemente para el rozamiento, si se trata de virutas continuas o fraccionadas. Como idea general, para continuas vara entre 10 y 40, y para fragmentadas entre 0 y 10 En la viruta continua, la viruta resbala un largo trecho sobre la cara de ataque, debiendo vencer con su movimiento, la resistencia debida al rozamiento de la viruta y la herramienta. Ello supone generar calor, que ser proporcional a las fuerzas nor-males a la cara de ataque y al coeficiente de rozamiento. El aumento del ngulo de ataque hace que disminuyan las fuerzas normales y consecuentemente lo hacen las de rozamiento y las totales de corte. Para virutas fraccionadas, el fenmeno de rozamiento es prcticamente nulo, pudiendo adoptar valores negativos para el ngulo de ataque, lo que provoca una velocidad mayor de deformacin, obteniendo un mejor grado de acabado superficial.


EXPERIENCIAS DE CORTE INTERRUMPIDO A fin de observar de manera directa, lo que ocurre en la naturaleza (el la zona de deformacin) es que en condiciones de laboratorio se efectan ensayos que bsicamente consisten en "congelar" bruscamente la accin de formacin de la viruta y, a continuacin, realizar micrografas de la misma, y observar su real estructura mientras se efectuaba la deformacin. Como se sabe, la respuesta del material a ser deformado es distinta, segn lo sean las condiciones en que el material es atacado. Para analizar ese comportamiento es que se debe efectuar una brusca interrupcin de la operacin, que "congele" todas las condiciones en que se produca dicha deformacin. Para obtener un corte bruscamente interrumpido, el tiempo de separacin de la herramienta debe ser extraordinariamente pequeo, tanto que el recorrido diferencial desde el instante del comienzo hasta el final de la separacin, sea despreciable en relacin con el espesor de viruta. Por ejemplo, a velocidad de corte de 50 m/min., el tiempo de separacin ha sido evaluado en 0,00017 seg., a fin de que el recorrido diferencial sea de 0,07 mm. Esto se logra, por ejemplo, separando rpidamente la herramienta de la pieza, por ejemplo rompiendo la herramienta mediante una carga explosiva, a fin de que el tiempo para la interrupcin fuera mnimo. No es suficiente separar la herramienta con el carro, o detener el movimiento de corte por frenos, por cuanto quedarancongeladas otras condiciones de velocidad de deformacin, y as otros comportamientos que enmascararan los resultados. Lo que se alcanza a ver en las probetas as obtenidas se asemeja a lo siguiente: DIAGRAMA DE TENSIONES Y RESULTANTE:

Se aprecia que los grnulos de ferrita que se observan por debajo de una cierta zona privilegiada, presentan una forma ms o menos esfrica, y que por encima de esa zona, aparecen como elipsoides, lo que permite inferir que la deformacin plstica de I material se produce exclusivamente en esa zona, y que el esfuerzo es del tipo tangencia!. Esto se tendr muy en cuenta al momento de tratar el modelo matemtico denominado del plano de cizallamiento.


MODELOS Y TEORIAS DE CORTE Como ya se adelant, permiten el planteo de las ecuaciones que posibilitarn encontrar los parmetros dinmicos, siendo los ms importantes en la operacin de arranque de viruta los siguientes: a) Comportamiento de los distintos tipos de materiales a mecanizar, en relacin con la calidad superficial de las piezas terminadas. b) De las condiciones a satisfacer por las herramientas, segn las condiciones de trabajo. c) Conocimiento de las solicitaciones a que estarn sometidos los distintos rganos de la mquina, permitiendo con ello el dimensionamiento adecuado, y evaluar las deformaciones que tienen consecuencia directa con el grado de precisin requerido para el trabajo, vale decir con la calidad superficial. d) Determinacin de las potencias necesarias puestas en juego en los distintos rganos de la mquina, para conseguir el mecanizado en las condiciones adecuadas, lo que en forma indirecta significa conocer los costos de produccin. Habiendo destacado la importancia de conocer las fuerzas, se pasa a analizar la accin de desprender viruta, estudiando el equilibrio de las fuerzas en cada una de las superficies de transmisin de los esfuerzos. Como ya se dijera, el arranque de viruta (deformacin plstica del material) se produce por la aplicacin de una fuerza mecnica, la que se transmite a travs de las correspondientes superficies en contacto. De manera restringida, en el estudio consideramos que es la mquina herramienta el elemento primario con capacidad para ejercer la fuerza de arranque de viruta. La herramienta con su filo de corte O como concentrador de tensiones, transmite la fuerza a la pieza travs de la superficie O-A y segn el diagrama de tensiones indicado en la figura. La resultante se ubica en una zona muy prxima al punto O. Por razones prcticas, se considera la fuerza F aplicada directamente en el filo de corte, con lo que se introduce un error de pequea magnitud que no modifica sustancialmente al resultado. Ese error, que da resultados de menor exactitud, pero ganamos en simplicidad, lo que hace que aparezcan ecuaciones de ms fcil aplicacin. A esta fuerza F, actuando sobre la cara de la herramienta la denominamos Fuerza de Corte. DIAGRAMA DE TENSIONES RESULTANTE: Luego la deformacin propiamente dicha (transformacin de material libre de tensiones en viruta) se produce en el plano de cizallamiento, que es la superficie O-S donde se transmiten los esfuerzos. A esta fuerza F, actuando sobre el plano de cizallamiento la denominamos Fuerza de Deformacin.


El apoyo y sujecin de la pieza a la bancada de la mquina se materializa en la superficie C-D, donde se transmite la fuerza F. A esta fuerza F la denominamos Fuerza en Bancada. En los tres casos se trata de la misma fuerza originaria F que recibe tres nombres distintos que individualizan en que superficie de transmisin del esfuerzo se est considerando. Recordar que se trata de esfuerzos mecnicos que se transmiten a travs de superficies en contacto. Cualquier otra direccin no tendra justificacin fsica. En este caso, las tres superficies de transmisin del esfuerzo son nicas. Es conveniente recordar que la accin de toda fuerza, cualquiera sea su direccin, actuante en una superficie, puede expresarse por su componentes, normal y tangencial, que por otro lado representan las direcciones en que una superficie tiene capacidad para ejercer fuerzas. Al considerar la superficie entre pieza y herramienta, da lugar a que la Fuerza de Corte se exprese a travs de Fa y Fan, que se corresponden con la Fuerza de Rozamiento y la Fuerza Normal (causante de la deformacin secundaria). Al analizar la superficie o plano de cizallamiento, la Fuerza de Deformacin puede expresarse a travs de Fs y Fsn, que se corresponden con la Fuerza de Cizallamiento (Fs) (utilizada para el cizallamiento del material) y la Fuerza de Compresin (Fsn) (que comprime las capas de material). En la superficie de pieza y mquina- herramienta, la Fuerza en Bancada puede expresarse con Ft y Fn, que se corresponden con la Fuerza Principal de Corte (Ft) que tiene la direccin del Movimiento de Corte y Fn (normal a la direccin del Movimiento de corte, y que podr ser de apriete o de separacin de pieza y mquina). Aqu aparece como hecho curioso que se le asigna un nombre muy importante como Fuerza Principal de Corte, a una fuerza que no interviene de manera activa en el arranque de viruta. Esto es debido a que si posee utilidad prctica debido a la facilidad de su medicin prctica a travs de la potencia, y luego con ese valor real, calcular el resto de las fuerzas. Pc = Ft. Vc, Esta potencia puede determinarse fcilmente en el taller con la ayuda de un wattmetro, y siendo Vc un parmetro que lo imponemos nosotros, es posible determinar el valor de Ft, y con ello encontrar todas las dems fuerzas actuante. Esto se advertir ms adelante. Para desarrollar un estudio sobre la formacin de la viruta, con bases tericas verificables experimentalmente, es necesario introducir algunas simplificaciones que no afecten grandemente a la exactitud de los resultados, pero que permitan reducir el nmero de parmetros a considerar, para as facilitar el planteamiento de ecuaciones y la resolucin de los problemas. Las condiciones reales, normalmente difieren de las tericas que han sido fijadas convencionalmente, y es cuando, despus de haber estudiado el caso ideal, extender los resultados obtenidos a los casos reales efectuando las adecuadas adaptaciones. Es aqu donde cobra importancia la experiencia y los conocimientos del tcnico que utiliza las ecuaciones, y en las cuales el rigor matemtico no resulta ser lo ms importante. Los trminos que conforman una ecuacin se mueven en estrechos lmites lgicos, dependientes de cada caso particular que se trata.

MODELO DEL PLANO DE CIZALLAMIENTO (PIJSPANEN) Estos modelos matemticos permiten obtener relaciones geomtricas entre los parmetros. Este modelo opera bajo las siguientes hiptesis:


1) Se considera el caso de corte ortogonal. Esto significa que el movimiento de corte es normal al filo de corte, y consecuentemente el movimiento de fuga de la viruta tambin lo es, y sin flujo lateral. El plano principal es coincidente con el del dibujo, apareciendo en representados los ngulos reales de corte. 2) El material de la pieza acusa un comportamiento dctil. Es decir que el material de la pieza se deforma segn el rgimen de rgido- plstico, y la viruta obtenida es del tipo continuo, tomando importancia el fenmeno de rozamiento. 3) La herramienta se comporta en forma rgida. Se considera que la herramienta es indeformable mecnicamente (que no sufre desgaste), vale decir que se considera en todo momento como recin afilada, en ausencia de contacto dorsal con la pieza y frontal con la viruta. 4) La viruta es arrancada en condiciones de rgimen estacionario. El flujo de viruta es continuo, separada de la pieza sin vibraciones, esto es que la viruta es de caras perfectamente paralelas y de espesor constante. Equivale a considerar que los parmetros son invariables en sus valores medios. Se insiste nuevamente en qu, como los casos reales de arranque de viruta no cumplen siempre con estas condiciones tericas, es que ser necesario, despus de haber estudiado el caso ideal, adecuar los resultados a las condiciones del caso real. Quizs el mejor ejemplo sea el caso del desgaste de la herramienta, que siempre aparecer en el caso real, debindose considerar por separado, modificando expresamente las ecuaciones para cada caso, tal como se ver ms adelante. En el modelo de Pijspanen el sobremetal o creces de mecanizado, se supone dividido en pequeos elementos de espesor infinitesimal, que resbalan uno sobr el otro por la accin de la herramienta, segn una direccin comn determinada por el plano de cizallamiento, que aparece inclinado un ngulo '" con respecto a la direccin del movimiento de corte. El valor de '" depende de los materiales de pieza y herramienta, y de las condiciones de corte.


Observando la figura, se interpreta como la viruta se separa de la pieza por la accin de la herramienta, que ha ocasionado una deformacin plstica en el material, en el plano de cizallamiento, correspondiente al desplazamiento relativo s de los elementos de espesor x.

El modelo del Plano de Cizallamiento, que ya ha sido ampliamente superado por otros ms especficos resulta ser un modelo simplificado del arranque de viruta, que supo conseguir resultados aceptables en pocas de los primeros estudios. A pesar de ello, todava resulta ser uno de los mejores para esbozar como es el razonamiento y la modalidad que debe seguirse al efectuar un clculo, mostrando como se van vinculando los parmetros que intervienen y las limitaciones de aplicacin de las ecuaciones resultantes.

Este modelo supone que el material que se ubica inmediatamente por debajo del Plano de Cizallamiento se encuentra libre de deformaciones, mientras que el que se ubica inmediatamente por encima ya ha sido totalmente deformado, lo que en rigor terico significa que en una zona de espesor nulo, la del Plano de Cizalla miento, el material ha soportado la totalidad de las acciones de las fuerzas exteriores, o sea que el evento se ha producido en un tiempo cero, significando que:

F = m. a = m. V/ t; como t = 0 , a = infinito; F = infinito, lo que resulta ser un absurdo.

Lgicamente, lo que se pretende simplificar en este modelo\es para cuando la zona de transicin donde el material adquiere la deformacin, es de un ancho reducido, y por ello, en forma especulativa, asociar a un plano. Si las condiciones reales son tales qu, esta zona no resulta ser as, por cuanto el material acusa un distinto comportamiento, no ser este el modelo a adoptar para resolver el problema.

Retomando el modelo del Plano de Cizallamiento, en la figura tambin se representa como la viruta resbala sobre la cara de ataque o desprendimiento, produciendo el roce de viruta y herramienta.

OA=s ; OB=x ; O=Filo

El valor de la deformacin relativa sufrida por el material es:

d= s/x = OA/ BC = AB/BC + BO/ BC= cotg + tg. (-)


Los valores de la deformacin d varan entre 2 y 5 en trabajos de torneado y aumentan en los de rectificado.

Esta ecuacin evidencia que la deformacin es funcin del material de la pieza y las condiciones de corte, por depender de y de la geometra de la herramienta, por depender de .

Si idealmente se supone = Cte. aparece que aumentando o disminuye ( - ) y consecuentemente la deformacin, lo que significara un esfuerzo menor, lo que estara en acuerdo con lo dicho al comentar la importancia de .

DETERMINACION DEL ANGULO DE CIZALLAMIENTO y FACTOR DE RECALCADO

El ngulo de cizalla miento, es la forma elegida para ubicar la direccin del plano de cizallamiento, lo que tericamente significa conocer la direccin en que se produce la deformacin plstica del material, bajo la tensin tangencial de cizallamiento Ts, vale decir quese encuentra en el interior del material, y por ello muy difcil de medir en forma directa, en condiciones de taller.

La medicin directa de se efecta en muestras microgrficas, obtenidas en pruebas de corte bruscamente interrumpido, las que solo pueden efectuarse en laboratorios especializados. Ms adelante se brindarn ms detalles sobre estas pruebas.

Para salvar la situacin anterior, Pijspanen crea el Factor de Recalcado, como la relacin entre el espesor del sobremetal h (la parte de material que se transformar en viruta), y el espesor de la viruta hc.

Geomtricamente se expresa como sigue:

c= h/ hc= OA x sen() / OA cos(-)= sen() / cos( -)

Siempre resulta: c < 1

La ecuacin evidencia qu el Factor de Recalcado est relacionado con el comportamiento de los materiales de pieza y de herramienta y con las condiciones de corte, al aparecer el ngulo de cizallamiento , y con la geometra de la herramienta al aparecer el ngulo de ataque .


El Factor de Recalcado se determina mediante la medicin directa de los valores de h y hc, que resultan ser dos medidas lineales, relativamente fciles de determinar en el taller.

Tambin, el Factor de Recalcado puede expresarse como relacin entre un determinado largo de sobremetal y su correspondiente largo como viruta, si se supone constante el volumen antes y despus de convertirse en viruta:

Vol= cte.= l x (hxb) = Ic x hc x bc ; b= bc por ser corte ortogonal

c= h/ hc= lc/l, donde lc. corresponde al largo de viruta, y I al largo del sobremetal.

Una vez determinado el valor del Factor de Recalcado, y como se conoce el ngulo de ataque, puede determinarse, indirectamente, e