angulos de herramienta

8/19/2019 Angulos de herramienta

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Área de Procesos de Fabricación Planos y Ángulos de corte

Planos y angulos Julián Muñoz Página 1 de 9

1.3.- MOVIMIENTOS FUNDAMENTALES.

Los movimientos fundamentales en las máquinas herramientas son tres:

Movimiento de corte: Es el desplazamiento relativo de la pieza y de laherramienta en la formación de la viruta. Es un movimiento fundamental en lasmáquinas herramientas. Destacaremos que en todo tipo de máquinasherramientas viene expresado en m/min, excepto en las rectificadoras, quesuele darse en m/seg.

V

V

Cilindrado Fresado

Rectificado

Figura 66.1.- Velocidades de corte.

Movimiento de avance : Es el movimiento por el cual la herramienta

encuentra a la pieza en dos pasos sucesivos por el mismo punto. El avancepuede ser intermitente como en la limadora o cepilladora, realizándose en la


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carrera de retroceso, o avance continuo, como en el torno o fresa, que serealiza simultáneamente con el movimiento de corte. El movimiento de avancesuele venir en m/min o mm/rev o mm/golpe.

Avance

Figura 67.1.- Avance en el fresado.

Movimiento de profundidad de pasada : Este en realidad no es unmovimiento sino una colocación adecuada de la herramienta para que en sudesplazamiento nos genere la superficie a mecanizar. Este movimiento viene

expresado en mm.

En la figura 68.1, tenemos el mecanizado en un torno en la direcciónaxial.

La dirección de la velocidad aparente V, será vertical.


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La velocidad de avance será:

= ∗

Siendo t el avance por revolución y n el número de revoluciones porminuto

El ángulo que forma la velocidad aparente V con la velocidad real Vres:

tan =

= ∗

∗ ∗ =

∗

de donde = . .

∗

La magnitud de la velocidad aparente V es:

= ∗ ∗

Mientras que la magnitud de la velocidad real es: = cos⁄

1.4.- DEFINICIONES GENERALES.-

1.4.1.- Superficies.

Superficie de desprendimiento: Es la superficie de la herramienta por laque se desliza la viruta después de realizarse el corte.

Superficie de incidencia: Es la superficie adyacente a la superficie dedesprendimiento.

Filo de corte: Es la confluencia de las superficies de incidencia ydesprendimiento, siendo la parte más activa del corte. En algunasherramientas, por su propia configuración, tenemos varias superficies deincidencia, y como consecuencia, varios filos. Uno de ellos lo denominaremoscomo filo principal y el resto como filos secundarios. Figura 69.1.


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1.4.2.- Planos en el mecanizado.

Plano de referencia de trabajo: Es un plano perpendicular al movimiento

de trabajo.

Plano de corte: Es un plano tangente a la superficie de corte.

Plano de medida del trabajo: Es un plano perpendicular al plano dereferencia de trabajo y al plano de corte. En este plano definiremos lageometría de trabajo de la herramienta.

Plano de trabajo: Es un plano que contiene las direcciones de corte y deavance.

Los planos de trabajo no tienen por que‚ ser iguales a lo largo de toda laarista de corte, ya que la arista puede no ser una recta. Por eso, al considerar alos ángulos de corte nos referimos para un punto considerado.

En las figuras 70.1 y 71.1 representamos estos planos en corte rectilíneoy curvilíneo, respectivamente.


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Fig. 71.1.- Planos en corte ortogonal cuvilineo.


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1.4.3.- Geometría de herramienta.

Angulo de desprendimiento de herramienta (H): Es el ángulo que forma

el plano base de la herramienta con la superficie de desprendimiento.Cuanto mayor sea el ángulo de desprendimiento, mayor será la facilidad

de separarse la viruta de la pieza, en definitiva el mecanizado se realiza conmayor facilidad.

Este ángulo llega a ser excesivo cuando el filo de la cuchilla quedadebilitado de tal manera que no sea capaz de soportar la presión de corte, aconsecuencia de lo cual rompe o se mella. Puede decirse que un ángulo dedesprendimiento es correcto cuando el filo puede trabajarse sin romperse.(Todo esto sin entrar en criterios de durabilidad)

Angulo de incidencia de herramienta (H): Es el ángulo que forma unplano perpendicular al base de la herramienta con la superficie de incidencia.

Si es muy pequeño, la cuchilla no penetra normalmente y el rozamientoexagerado de la cara de incidencia con la superficie trabajada ocasiona uncalentamiento anormal, que trae como consecuencia una pérdida de lacapacidad de corte.

Si es muy grande el filo resulta frágil, puesto que no está capacitado

para soportar las fuerzas del corte. Es causa de un desmoronamiento del filo,no apreciable algunas veces con la vista, pero que va creciendoconstantemente. Al principio desaparece de la cara de incidencia una delgadacapa del material que constituye la cuchilla, produciéndose un rozamientoanormal de la herramienta contra la pieza, como si no existiera ángulo deincidencia. La herramienta pierde su filo rápidamente.

Angulo de punta de herramienta (H): Es el ángulo formado por lassuperficies de desprendimiento e incidencia. Figura 72.1.

Plano de referencia de la herramienta es un plano fácilmentematerializable, que en la fijación normal de la herramienta queda perpendiculara la dirección de corte. En el torno es el plano de la base.

Plano de la arista de corte: Es un plano que contiene a la arista de cortea considerar, perpendicular al plano de referencia de la herramienta.

Plano de medida de la herramienta: Es un plano perpendicular al planode referencia de la herramienta y al plano de la arista de la herramienta.


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Ángulo de inclinación de la arista de corte (K): Es el ángulo que forma laarista principal y el plano de referencia de la herramienta medido en el plano dela arista de la herramienta.

Ángulo de posición de la arista princiapi (λ): Es el ángulo entre el planode la arista de la herramienta y un plano perpendicular al eje de la herramientamedido en el plano de referencia de la herramienta.

La existencia de este ángulo hace que se repartan mejor las fuerzas decorte, permitiendo al filo empezar su trabajo por un punto situado detrás de lapunta de la herramienta.

La disminución del ángulo de posición del filo principal disminuye elespesor del material a cortar para el mismo avance y la misma profundidad decorte, aumentando la longitud de la arista cortante, esto aumenta la vida de laherramienta ya que disminuye el esfuerzo de corte por unidad de longitud dearista. También aumenta el ángulo de punta (ε) haciéndola mas rubusta.

Tiene como inconveniente que aumenta la fuerza radial. Este aumentode la fuerza limita la disminución del ángulo de posición de la arista principal,porque a partir de un cierto valor que depende de la rigidez de la máquina,empiezan a producir, vibraciones. Generalmente no se pasa de los 75º, pero sila máquina es muy rígida se llega a trabajar con ángulos de 45º.

En piezas largas y delgadas, el aumento de la fuerza radial puede dar enque en cilindrado la medida del diámetro no sea constante (será mayor cuanto

lejos de los apoyos estemos).

Ángulo de posición de la arista secundaria (X1): Es el ángulo formado porlos planos de arista secundaria y el perpendicular al eje de la herramienta,medido en el plano de referencia de la herramienta. Nos interesa que esteángulo sea lo menor posible para aumentar el ángulo de la punta.

Ángulo de punta (ε): Es el formado por los planos de las aristas principaly secundaria, medido en el plano de referencia de la herramienta.

La diferencia entre los ángulos detrabajo y de herramienta en el tomo es muypequeña como norma general. La variaciónestriba en la variación de los planos dereferencia, corte y medida considerando laherramienta o el trabajo que desarrolla estadiferencia aumenta con el avance, de allí laimportancia de este estudio en elmecanizado de roscas y con la disminucióndel diámetro.


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Con la excepción de los trabajos de roscado, es admisible admitir igualeslos ángulos de herramienta y de trabajo.

Para todo tipo de herramienta, la suma de los ángulos de

desprendimiento, incidencia y de punta de herramienta es 90º. + + = 90

1.4.4.- Geometría de trabajo

Angulo de incidencia de trabajo (T): Es el ángulo que forma el plano decorte con la superficie de incidencia, medido en el plano de medida de trabajo.Este ángulo se considera positivo al situarnos en el filo y en la direcciónmovimiento de corte, la superficie de incidencia está a la izquierda del plano de

corte. Angulo de desprendimiento de trabajo (T): Es el ángulo formado por la

superficie de desprendimiento y el plano de referencia de trabajo, medido en elplano de medida de trabajo. Este ángulo puede ser positivo o negativo, segúnque la superficie de desprendimiento quede por delante o por detrásrespectivamente del plano de referencia de trabajo siguiendo la dirección decorte.

Angulo de punta del filo de trabajo (T): Es el ángulo formado por lassuperficies de incidencia y desprendimiento, medido en el plano de medida detrabajo. Figura 73.1.

En todos los casos:

+ + = 90


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Angulo de inclinación de la arista de corte ( ): Es el ángulo formadopor el filo de corte y el plano de referencia de trabajo medido en el plano de

corte. Consideramos este ángulo como positivo, cuando en el puntoconsiderado, y en relación al plano de referencia de trabajo, la parte izquierdade la arista de corte queda detrás de dicho plano. Esta posición está observadasobre el plano de corte refiriéndola sobre la posición de la propia herramienta.Figura 74.1.

Figura 74.1.- Corte ortogonal y corte tridimensional.

Se define corte ortogonal , aquel que el ángulo de inclinación de aristade corte es de cero grados, mientras que tridimensional, por el contrario,

cuando no lo es.

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