proceso de manufactura unidad iii
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República Bolivariana de Venezuela.
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Puerto Ordaz.
Ingeniería Industrial.
Materia: Proceso de Manufactura.
Profesor: Autores:Ing. Alcides Cádiz Castillo Lizmilagros
C.I: 19.301.454
Rondón Yumar
C.I: 15.903.807
Puerto Ordaz, Noviembre de 2015.
LA TERMODINAMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIEMIENTO DE VIRUTA.
Índice
Contenido Pág.Introducción…………………………………………………………………..3
Termodinámica en el corte de metales……………………………………4
Tipos de virutas producidas en el corte de metales……………………..7
Importancia de las variables de corte en el proceso de manufactura….7
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte
de metales…………………………………………………………………….8
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura…………………………………………………………………..9
Conclusión……………………………………………………………………12
Bibliografías………………………………………………………………….13
Introducción
Los procesos de mecanizados, la conformación y el corte comprenden un
número de operaciones muy extenso y como parte de este método las
empresas de manufactura usan herramientas de corte para remover el
exceso de material de una parte de trabajo. El maquinado suele ser uno
de las técnicas más importantes de manufactura y se aplica
frecuentemente en todos los metales, a continuación se exponen ciertos
aspectos como son:
La termodinámica en el corte de metales.
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura.
Uso de propiedades físicas-químicas.
Seguridad industrial en el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura.
Que se consideran esencial en todo proceso de manufactura para llevar a
cabo actividades de calidad.
La Termodinámica En El Corte De Metales
El mecanizado es un proceso de deformación en el que tiene unas muy
fuertes deformaciones plásticas y a grandes velocidades. Donde se
aplica el corte de los metales la cual requiere de mucha potencia para
separar la viruta de la pieza de trabajo. Aunque las herramientas de corte
de hoy, son muchos más eficientes, las velocidades de arranque también
se han incrementado. La compresión de las fuerzas de corte, ha logrado
mejores cortes, lo que ha permitido que las empresas manufactureras
este donde están hoy en día.
El corte de los metales tiene por objeto, eliminar en forma de viruta
proporciones de metal de la pieza a trabajar, con el fin de obtener una
pieza con medidas, forma y acabado deseado.
El proceso de corte del metal ha jugado un papel importante para el
desarrollo de la civilización. Dentro del siglo XVIII, la madera era el
material más usado y el mecanizado de metal era limitado. Pero luego
mejoro con la obtención de poder de la máquina de vapor y luego con la
electricidad. El arranque de viruta era lento, por ejemplo: el planear una
placa de 1/2m2 consumía una jornada entera de trabajo, hasta que fue
creciendo la industria.
Cortar metales involucra la remoción de metal mediante las operaciones
de maquinado. Tradicionalmente, el maquinado se realiza en tornos,
taladradoras de columna, y fresadoras con el uso de varias herramientas
cortantes. El maquinado de éxito requiere el conocimiento sobre el
material cortante.
Según sea el método utilizado para el arranque de viruta se hace la
siguiente clasificación:
•Torneado: Es un procedimiento para crear superficies de revolución por
arranque de viruta. Llamamos superficies de revolución a aquellas en las
que si hacemos un corte por un plano perpendicular a su eje, la sección
es circular. La máquina que se utiliza para el torneado se denomina
torno.
En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y la
herramienta lineal. El tipo de piezas que podemos realizar combinando
estos tres movimientos principales es muy variado en función del
diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc.
En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y la
herramienta lineal. El tipo de piezas que podemos realizar combinando
estos tres movimientos principales es muy variado en función del
diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc.
•Taladrado: Es la operación consistente en realizar agujeros circulares en
una pieza. Para ello se monta en la máquina de taladrar una herramienta
llamada broca, que gira para penetrar eliminando virutas del material a
taladrar.
•Escariado: es el paso final para obtener un agujero preciso. Después de
hacer el agujero con la broca y ensanchar con la broca mandril, con el
escariador se incrementa el diámetro del agujero, consiguiendo así
calidades.
•Mandrinado: es una máquina herramienta que mediante un movimiento
de rotación de la herramienta aumenta el diámetro de orificio de la pieza.
Sirve para ampliar el diámetro de un agujero.
•Limado: Es un proceso manual, la forma más antigua de sacar viruta.
Tiene poca capacidad de arranque y se utiliza para ajustes, por lo que se
precisa de una mano de obra bastante especializada. Hay diferentes
tipos de limas dependiendo del tamaño de los dientes y de la sección de
la lima.
•Cepillado: mecaniza la superficie planas por arranque de viruta,
mediante un movimiento de corte alternativo presentado por la pieza.
•Fresado: Es un procedimiento consistente en el corte del material con
una herramienta rotativa que puede tener uno o varios filos. Dicho corte
de material se realiza combinando el giro de la herramienta con el
desplazamiento, bien sea de la misma herramienta o de la pieza a
trabajar. Dependerá del diseño de la máquina que lo que se desplace sea
la herramienta, la mesa, o combine el desplazamiento de ambos. Dicho
desplazamiento será en cualquier dirección de los tres ejes posibles en
los que se puede desplazar la mesa, a la cual va fijada la pieza que se
mecaniza.
•Aserrado: consiste en deslizar una hoja de sierra hacia adelante y hacia
abajo para realizar el corte del material.
Tipos De Virutas Producida En El Corte De Metales
Continua: las viruta continuas se suelen formar con materiales dúctiles a
grandes velocidades de corte y a grandes ángulos de ataques.
Borde acumulado o recrecido: una viruta de este tipo consiste en
capas de material de la pieza maquinada, que se depositan en forma
gradual sobre la herramienta y puede formarse en la punta de la
herramienta durante el corte.
Escalonada o segmentadas: son semicontinuas con zonas de baja y
alta deformación por cortante. Los metales con baja conductividad
térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura
como el titanio, muestran este comportamiento.
Discontinuas: consisten en segmentos que pueden fijarse, firme o
flojamente entre sí. Por la naturaleza discontinua de la formación de
virutas, las fuerzas varían en forma continua durante el corte.
Importancia De Las Variables De Corte En El Proceso De Manufactura
La relación de corte es un parámetro útil e importante, para evaluar las
condiciones de corte, ya que el espesor de la viruta no deformada es un
ajuste de la máquina y en consecuencia es conocido como variable
independiente. La relación de corte se puede calcular con facilidad
midiendo con un micrómetro de tornillo o de caratula el espesor de la
viruta. Como también se conoce el Angulo de ataque para determinada
operación de corte.
El ángulo de plano cortante tiene una gran importancia en la mecánica de
las operaciones de corte. Influye sobre los requisitos de fuerzas y de
potencia, sobre el espesor y la temperatura de la viruta debido al trabajo
de deformación.
Uso De Tablas Físicas Y Químicas Asociadas A La Termodinámica De Corte De Metales
Las Herramientas De Corte:Las herramientas de corte sufren altas temperaturas y grandes esfuerzos
mecánicos. Por tanto deben de cumplir con los siguientes requisitos:
• Alta resistencia al desgaste.
• Alta estabilidad física y química a alta temperatura.
• Alta resistencia a la fractura frágil.
• No es posible conseguir todas las cualidades a la vez y es necesario
llegar a soluciones de compromiso.
Influencia Del Tipo De Proceso:• Tipo de fuerzas que sufre la herramienta: impactos o fuerzas de módulo
constante.
• Temperatura que alcanza el filo de la herramienta.
Propiedades De Los Materiales De Corte:• Los materiales utilizados en las herramientas de corte son muy duros si
se comparan con los materiales mecanizados.
Los Materiales Más Utilizados Son:• Acero rápido
• Metal duro
• Otros materiales cerámicos
• Nitruro de boro cúbico
• Diamante policristalino
• A medida que se utilizan materiales de mayor dureza, se pierde
tenacidad → Menor resistencia a los impactos.
• Existe también una relación entre la dureza de los materiales con la
temperatura. A medida que se aumenta la temperatura se pierde dureza.
Análisis: De acuerdo a lo expuesto se llegó a la siguiente conclusión que
las propiedades físicas de los metales son aquellas que logran cambiar la
materia sin alterar su composición Los metales suelen ser duros y
resistentes. Y las propiedades químicas de los metales son aquellas que
permiten evidenciar durante una reacción química que existe un cambio.
Seguridad Industrial Y El Desprendimiento De Virutas En El Proceso De Manufactura
Todo proceso de mecanizado implica ciertos factores de riesgo que
pueden poner en peligro a todas aquellas personas que trabajan con
herramientas cortantes debido a los elementos móviles que en sus
desplazamientos crean zonas de atrapamientos, cizallamiento o
proyección de elementos tales como virutas, fragmentos del útil y llaves
entre otros.
Entre los principales riesgos derivados del mecanizado en máquinas-
herramientas están:
Atrapados Por: Elementos móviles.
Aproximación al punto de operación para la fabricación.
Puesta en marcha intempestiva de la máquina.
Uso de ropa holgada, pelo, etc.
Golpeado Por: Manipulación de herramientas de corte.
Proyección de virutas.
Proyección de llaves de apriete.
Heridas Y Quemaduras. Afecciones Cutáneas Y Respiratorias. Descargas Eléctricas. Riesgo De Incendio.
Medidas A Adoptar Son: Colocación de resguardos y dispositivos de protección.
Utilización de los equipos de protección personal adecuados a la
actividad a ejecutar.
Evitar realizar medición de cotas con la herramienta o pieza en
movimiento.
Mantener una distancia prudente entre los desplazamientos de
mesas u otros órganos móviles.
Evitar utilizar ropa desajustada.
No utilizar guantes ni llevar anillos, cadenas, collares, etc.
Utilizar guantes de seguridad, pero solamente durante la
manipulación de las virutas. No utilizarlos durante el mecanizado.
Mantener el orden y la limpieza retirar virutas y lubricantes.
No maniobrar la maquina hasta no conocer su funcionamiento.
No realizar reparaciones eléctricas solo personal capacitado y
especializado.
Conclusión
En el estudio de este tema se puede decir que es importante el conocer
todo lo que implica los procesos de mecanizado a través del uso de
herramientas cortantes las cuales son utilizadas en las industrias
manufactureras hoy en día, se dispone de materiales de herramientas
específicos, destinados a mejorar cada una de las operaciones de
mecanizado, arrancando el material con óptimos rendimientos. Materiales
completamente nuevos y otros mejorados, como el acero rápido,
permiten trabajar a velocidades de corte mayores. No obstante, la
introducción y el desarrollo continuado de los materiales duros ha sido lo
que, en el ámbito productivo industrial, ha mejorado realmente el
arranque durante los últimos tiempos.
Bibliografías
Serope kalpakjian y Steven schmid, (2002). Libro de ingeniería y
Tecnología, México, Pearson educación, 4ta edición. Disponible en:
https://books.google.co.ve
módulo III: mecanizado por arranque de viruta ingeniería mecánica (en
línea) país vasco: universidad del euskal herriko unibertsitatea.
Disponible en: www.ehu.eus/manufacturing/docencia/727.
José maría cortes Díaz, (2007). Técnicas de Prevención De Riesgos
Laborales seguridad e higiene en el trabajo, Madrid. Editorial Tébar, 9
edición Disponible en: https://books.google.co.ve