fundamentos del maquinado

7/25/2019 Fundamentos Del Maquinado

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Fundamentos del maquinadoFundamentos del maquinado

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Procesos deManufactura

ResumenResumen

Ventajas de los procesos de manufacturapor corte de viruta

Cmo se producen las virutas durante elmaquinado.

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Factores involucrados en el incremento dela temperatura y sus efectos en elmaquinado.

Desgaste en las herramientas de corte yfallas comunes.

ConceptosConceptos

El maquinado es la remocin de materialde una pieza y abarca varios procesos. Corte, que implica herramientas de corte

de una o varias puntas con formasgeomtricas bien definidas.

Procesos abrasivos, como el rectificado. Procesos avanzados de maquinado que

usan mtodos elctricos, qumicos,trmicos e hidrodinmicos, as comolseres.

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VentajasVentajas

Precisin dimensional cerrada. Pueden poseer detalles geomtricos

externos e internos. Las piezas producidas pueden someterse a

tratamientos trmicos. Se les puede dotar de caractersticas

superficiales especiales. Si la cantidad de piezas necesaria es

pequea, puede resultar mas econmica suproduccin que con otros mtodos.

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DesventajasDesventajas

Se desperdicia material inevitablemente. Requieren mas energa, capital y mano de

obra que las operaciones de formado ymoldeado.

Pueden tener efectos adversos sobre lacalidad superficial si no se hace de formacorrecta.

En general requieren mas tiempo paraeliminar un volumen de material de lapieza.

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Procesos comunesProcesos comunes

Los procesosde corteremuevenmaterial de lasuperficie de

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una p eza etrabajo

produciendovirutas

Proceso de corteProceso de corte

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Laprofundidad de corte es la penetracin de laherramienta medida de la periferia de la pieza endireccin del centro de giro de la misma.

El avance es la distancia que recorre la herramientaen cada revolucin de la pieza.

Proceso de corteProceso de corte

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velocidad constanteprofundidad de corte0t

V

Factores que afectan elFactores que afectan el

proceso de corteproceso de corte

Parmetros Influencia e interrelaciones

Vel. de corte,

prof. de corte,

Fuerza, potencia, elevacin de

temperatura, vida til de lai i i

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avance, ui osde corte

, ,superficial .

ngulos deherramienta

Igual que el anterior; influencia el ladireccin de flujo de la viruta,resistencia al desgaste de laherramienta y despostillamiento.


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proceso de corteproceso de cortengulo de ataque positivo:

Es mejor para eliminacin de metal. Se emplean en cortes continuos en

materiales dctiles, no demasiados durosni abrasivos.

ngulo de ataque negativo: Seempleaen cortes interrumpidosy

cuando el metal es duro y abrasivo. Crea ms friccin y calor, aunque se

considera una desventaja, es deseable elcalor cuando se maquinan metales duroscon buriles de carburo.

Prolonga la vida til por que el impacto essobre la cara

Se pueden utilizar mayores velocidades decorte

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ParmetrosInfluencia e

interrelaciones

Buen acabado superficial; fuerzasde corteestables;indeseable

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Viruta continua ;

especialmente en maquinariaautomatizada.

Viruta de bordeacumulado(build-up edge)

Acabado superficial pobre; si esdelgada y estable protege lassuperficies de la herramienta



Parmetros Influencia e interrelaciones

Virutadiscontinua

Deseable para el fcil desaojo de laviruta: fuerzas de corte fluctuantes;puede afectar el acabado superficialy causar vibracin y retamblado.

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Incremento detemperatura

Afecta en aumento del desgaste porcraterizacin y la precisindimensional de las piezas; puedecausar dao trmico a las superficiesde las piezas

Desgaste de laherramienta

Afecta el acabado superficial,precisin dimensional e incrementode temperatura, fuerzas y potencia.

Mecnica del corte ortogonalMecnica del corte ortogonal

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ntocizallamiedengulo

ataquedengulo

)cos(

sin0

ct

tr

Tipos de virutasTipos de virutas

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a) Viruta continua con zona de cizallamiento primaria, recta y estrecha.

b) Viruta continua con zona de cizallamiento secundaria en la interfaseviruta-herramienta.

c) Viruta de borde acumulado (build-up edge).

Tipos de virutasTipos de virutas Tipos de virutas producidos en el maquinado

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c) Viruta aserrada, segmentada o no homognea.

d) Viruta discontinua.

Tipos de virutasTipos de virutas Rompevirutas (chip breakers)

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Tipos de virutasTipos de virutas Virutas producidas en operaciones de torneado

(turning)

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a) Viruta muy enroscada.

b) Viruta impactndose en la pieza y se fractura.

c) Viruta continua alejndose radialmente de la pieza.

d) Viruta impactndose en el zanco de la herra mienta, se fractura y se desprende.

Materiales de las herramientasMateriales de las herramientas

de cortede corte

Acero de alta velocidad.

Carburos cementados

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Cermicos

Nitruro de boro (PCBN)

Diamante policristalino (PCD)


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Caractersticas a cumplir lasCaractersticas a cumplir las

herramientas de corteherramientas de corte

Duros Resistentes al desgaste Ca aces demantener una dureza al ro o

durante la operacin Soportar impactos durante la operacin Tener una forma tal que la arista afilada

pueda penetrar debidamente la pieza

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Cortadores de acero de altaCortadores de acero de alta

velocidadvelocidad

Es la herramienta de uso ms comn enpequeos talleres. Puede tener combinaciones de tungsteno, cromo,

anadio molibdeno cobalto, . Son capaces de realizar cortes gruesos, soportar

impactos y mantener el borde de corte afilado aaltas temperaturas.

Hay dos grupos: Grupo M y Grupo T. El de base Tungsteno se conoce como T1 o a

veces 18-4-1 (18% de W, 4% Cr y 1% de V). El de base Mo se designa M1 o (8-4-1)

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Cortadores de carburoCortadores de carburo

cementadocementado Velocidades 3-4 mayores que los cortadores de acero rpido.

Tienen baja tenacidad, alta dureza, y excelentes cualidades dedureza al rojo. Consiste de carburo de tungsteno sinterizado en una matriz de

cobalto. Se pueden agregar otros materiales como titanio y/otantalio antes del sinterizado.

no ferrosos pues con stos materiales se forman crteres y se

desgastan rpidamente. Los carburos resistentes a la formacin de crteres empleados

para maquinar acero se fabrican agregando carburos de titanioy/o tantalio.

Se fabrican diferentes grados de carburo para diferentescondiciones de trabajo. Para cortes bastos pesados contendrnms cobalto que los empleados para acabado superficial que sonms frgiles pero tienen mayor resistencia al desgaste a altasvelocidades. 31/03/2011

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Cortadores de carburoCortadores de carburo

recubiertosrecubiertos

Se fabrican depositando una capa de nitruro de titanio, decarburo de titanio o de xido de aluminio (cermico) en la aristacortante de la herramienta.

Dicha capa aumenta la lubricacin, mejora la resistencia aldes aste 200 500 % reduce la res is tenc iaa la ru turahas ta ,un 20%.

Aporta ms duracin y permite velocidades de corte ms altas. Los insertos recubiertos de titanio ofrecen una mayor resistencia

al desgaste a velocidades inferiores a 500 ft/min (152.4 m/min) Las recubiertas por cermico son adecuadas para velocidades

mayores. Se emplean para cortar aceros, hierros colados y materiales no

ferrosos.

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Cortadores de CermicaCortadores de Cermica

Son insertos para herramientas de cortecompuesto de material cermico y metal. Lamayora estn hechos por sinterizacin dexido de aluminio, carburo de titanio yxido de zirconio.

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Tienen duraciones superiores a las de carburos. Pueden emplearse en maquinados a altas temperaturas. Producen un acabado superficial mejorado, eliminando la

necesidad del rectificado y proporciona un mayor controldimensional.

Pueden utilizarse para maquinar aceros con grado dedureza de hasta 66 Rockwell

Cortadores deCortadores de NitruroNitruro de Borode Boro

CbicoCbico PolicristalinoPolicristalino ((PCBN)PCBN) El borazonposee gran dureza slo por

debajo del diamante. Las herramientas de corte de ste material

sefabrican uniendo una ca a dePCBN aun substrato de carburo cementado.

Ofrece excepcional alta resistencia aldesgaste y duracin del filo, buenaresistencia al impacto.

Pueden emplearse para maquinaraleaciones de alta temperatura y aleacionesferrosas con templado. 31/03/201124

Cortadores de diamanteCortadores de diamante El diamante es el material ms resistente al

desgaste debido a su dureza natural, perotiene el inconveniente de su gran fragilidad;por tanto, su empleo est limitado amecanizado de corte continuo y con pocaprofundidad de corte.

El montaje de la herramienta debe ser muy

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cuidadoso y rgido y la mquina debe sermuy robusta, ya que el diamante no admiteningn tipo de vibracin.

Su campo de aplicacin principal seencuentra en el mecanizado de materialesmuy abrasivos, bronces, aleaciones dealuminio, ebonita, cartn comprimido, etc.

Costo aproximado deCosto aproximado de


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Distribucin de las temperaturasDistribucin de las temperaturas

Temperaturas tpicas

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Dureza y temperatura enDureza y temperatura en


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Desgaste y falla de lasDesgaste y falla de las


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Lquidos de corteLquidos de corteVentajas

Reduce la friccin y el desgaste. Aumento de velocidad de produccin Reduccin de costos de mano de obra

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Reduccin de potencia y energa. Ayuda a retirar la viruta. Enfra la zona de corte, reduciendo as la

temperatura y distorsin trmica de la pieza. Aumento en la calidad de acabado de las

piezas producidas.

Caractersticas de los lquidosCaractersticas de los lquidos

para cortepara corte

Buena capacidad de enfriamiento Buena capacidad lubricante Resistencia a la herrumbre

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s a a arga urac n s ndescomponerse)

Resistencia a la oxidacinNo txico Traslcido Viscosidad relativa bajaNo inflamable

Tipos de lquidos para corteTipos de lquidos para corte

Aceites

Emulsiones

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Semi-sintticos

Sintticos

Aplicacin del fluido de corteAplicacin del fluido de corte

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Fuentes de informacinFuentes de informacin

Kalpakjian S., Schmid S., ManufacturingEngineering and Tecnology, Fifth Ed.

Prentice Hall

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fundamentos del maquinado

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