Universidad Católica Andrés Bello

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Industrial

Laboratorio de Tecnología de los Materiales y Manufactura

MEZANIZADO. INFORME #4

Profesora: Mónica Niño Realizado por: (Equipo #2):

Fernández, Ricardo

Mujica, Andrea

Caracas, 24 de noviembre de 2015

OBJETIVOS

Objetivo General:

Producir una pieza, mediante la remoción de material con la ayuda de un torno y distintas operaciones de torneado.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

MECANIZADO

El mecanizado es un proceso de manufactura que tiene como objetivo producir una pieza por remoción de material de la pieza original. La pieza obtenida debe tener forma, dimensiones y acabado superficial especificados en el diseño.

PROCESOS DE MECANIZADO

En el mecanizado se utilizan máquinas que emplean herramientas, por lo cual se les llama máquinas-herramientas. El proceso de mecanizado puede ser clasificado en varios tipos dependiendo de las características de la máquina-herramienta empleada. Los principales procesos de mecanizado son: torneado, fresado, taladrado y rectificado.

En todos los procesos de mecanizado existe un movimiento relativo entre la herramienta y la pieza de trabajo. La forma final de la pieza depende del patrón de movimiento de la pieza y la herramienta, así como de la geometría de la herramienta.

En los procesos de mecanizado existen dos tipos principales de movimiento: primario y avance. Dependiendo del proceso, estos movimientos son efectuados por la pieza y la herramienta, o sólo por la herramienta. El movimiento primario es rotatorio y determina la velocidad de corte o de remoción de material. El movimiento de avance es rectilíneo y es responsable del suministro de material nuevo a la zona de corte.

GEOMETRÍA DE LAS HERRAMIENTAS

En el proceso de mecanizado se generan tres tipos de superficies en el área de corte: corte, incidencia y ataque. La superficie de corte es aquella que se forma debajo del filo de la herramienta. El área de la herramienta dirigida hacia la superficie de corte se conoce como la superficie de incidencia, y la viruta escapa sobre la superficie de ataque.

En las herramientas de mecanizado se definen los ángulos α ,β y γ, conocidos como los ángulos de incidencia, filo y ataque, respectivamente. Estos ángulos dependen de las superficies mencionadas anteriormente: el ángulo α se forma entre las superficies de corte e incidencia; el ángulo β es aquel comprendido entre las superficies de incidencia y ataque; el ánguloγ está formado por la superficie de ataque y la normal a la superficie de corte.

El ángulo de incidencia se utiliza para evitar que la herramienta roce la pieza. El ángulo de filo aumenta con la dureza del material, y la facilidad con la cual se mueve material aumenta con el ángulo de ataque. La magnitud de los ángulos α , β y γ depende del material de la pieza y la suma de ellos es siempre igual a 90°.

TORNEADO

En este proceso se producen piezas con forma de cuerpos redondos, como por ejemplo cilindros, conos y troncos de cono. La máquina utilizada en el torneado se llama torno. Existen varios tipos de tornos. El tipo más común es el torno de puntas, el cual consta principalmente de cabezal fijo, cabezal móvil o contrapunta, carro portaherramienta y mecanismo de avance.

Herramienta de tornear

La herramienta empleada en este proceso se conoce como 'herramienta de corte o cuchilla. Está fabricada de un material especial, mientras que la cuchilla tiene sólo la parte cortante fabricada de este material. En este caso, el mango está fabricado de un material menos resistente y más económico.

Patrón de movimiento en el torneado: El movimiento primario lo efectúa la pieza; el movimiento de avance, la herramienta. La velocidad de corte puede expresarse con base en la distancia torneada en cada giro de la pieza. Esta distancia es igual a la longitud de la circunferencia C de la pieza.

Operaciones de torneado

Existen diferentes operaciones de torneado, las cuales se diferencian principalmente en la dirección del avance y la forma de la herramienta utilizada. Estas variaciones producen piezas de diferentes formas. Las principales operaciones de torneado son:

1. Cilindrado: este procedimiento se utiliza para producir piezas cilíndricas. El avance de la herramienta es paralelo al eje de rotación de la pieza. En esta operación se utilizan las herramientas de desbaste y afinado. La herramienta de desbaste es robusta porque su función es remover la mayor cantidad de material en el menor tiempo posible. Por el contrario, la herramienta de afinado suele ser puntiaguda y se utiliza para producir una superficie lisa.

2. Refrentado: en esta operación se producen superficies planas utilizando un avance perpendicular al eje de rotación de la pieza. La herramienta utilizada se denomina herramienta de corte lateral y tiene forma puntiaguda

3. Torneado cónico: se utiliza para generar conos y troncos de cono. Por esta razón, el avance es oblicuo en relación con el eje de la pieza. Las herramientas utilizadas son iguales a aquéllas mencionadas en el cilindrado.

4. Ranurado: esta operación se utiliza para hacer ranuras. El avance es perpendicular al eje de la pieza y la herramienta utilizada se denomina herramienta de ranurar

5. Tronzado: es el procedimiento realizado para cortar una pieza utilizando un avance perpendicular al eje de rotación de la pieza. En este caso se emplea la herramienta para tronzar, la cual es similar a la herramienta de ranurar pero con el filo-oblicuo. Esto asegura un corte completo

6. Moleteado: en este proceso se producen superficies ásperas en las piezas que van a ser manipuladas. El moleteado puede ser de tres tipos: paralelo cuando la superficie está constituida por líneas paralelas, en cruz cuando se producen líneas horizontales y verticales perpendiculares entre sí, o en X cuando las líneas generadas son oblicuas. La herramienta utilizada se conoce como rueda para moletear.

7. El torneado también puede ser utilizado para producir formas particulares y roscas, en cuyo caso se utilizan las herramientas de forma y de roscar respectivamente.

FLUIDOS DE CORTE

Los fluidos de corte se utilizan para disminuir la fricción, la temperatura y la acumulación en el filo, con lo cual se obtiene un mejor acabado superficial y la vida de la herramienta aumenta. Los fluidos de corte usualmente son líquidos aunque algunas veces se usa aire. Los fluidos líquidos pueden clasificarse en hidrocarburos líquidos no solubles en agua y fluidos solubles en agua. Los hidrocarburos líquidos son mejores lubricantes que los fluidos solubles pero tienen un poder refrigerante menor. Además, los fluidos solubles son más económicos que los hidrocarburos.

ACABADO SUPERFICIAL

En el mecanizado, el término acabado superficial está referido a la integridad y lisura de la superficie de la pieza final. Esta superficie se denomina superficie real y debe ser muy similar a la superficie teórica exigida en el plano de trabajo. En general, la integridad y lisura dependen de la velocidad de corte.

La integridad de la pieza se refiere principalmente a la ausencia de grietas o cambios microestructurales producidos por la elevación de la temperatura durante el proceso de mecanizado. La aparición de grietas está asociada a bajas velocidades de corte, mientras

Herramienta de Desbaste

Herramienta de Corte Lateral

Herramienta de Ranurar

Herramienta para tronzar

que los cambios microestructurales están relacionados con las elevadas temperaturas asociadas a las altas velocidades de corte.

La lisura está referida a la rugosidad, la cual se define como la altura máxima de las irregularidades finamente espaciadas que están presentes en la superficie de la pieza. La rugosidad se expresa en unidades de micrones. El micrón equivale a 10-6 m.

El acabado superficial puede clasificarse en categorías dependiendo de la rugosidad. Los tipos de acabado se identifican por los llamados signos superficiales. Las principales categorías se muestran en.

Signos Rugosidad (μm¿ Descripción≤ 160 Las Marcas se ven a simple

vista y se sienten al tacto

≤ 25 Las Marcas son visibles a simple vista

≤ 4 Las Marcas no son visibles a simple vista

≤ 1 Las Marcas no son visibles a simple vista

En general, la rugosidad disminuye con el aumento en la velocidad de corte. La rugosidad depende del proceso de mecanizado, ya que la velocidad de corte de estos procesos es variable. La tabla indica la rugosidad promedio de las piezas obtenidas en los diferentes procesos de mecanizado.

Proceso Rugosidad (um)

Torneado 8

Fresado 6

Taladrado 8

Rectificado

2

MAQUINABILIDAD

La maquinabilidad se define como la capacidad que tiene un material para ser mecanizado. El criterio utilizado para evaluar esta capacidad es la vida de la herramienta, el acabado superficial de la pieza, la fuerza de corte o el tipo de viruta producido en el proceso. Un

material tiene una buena maquinabilidad si al mecanizarlo se obtiene una larga vida de la herramienta, un acabado superficial aceptable, una fuerza de mecanizado baja o una viruta manejable, es decir, en forma de rizos

MATERIALES Y EQUIPOS

Pieza cilíndrica de aluminio

Torno

Lentes de Seguridad

Falta imagen del torno

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

RESULTADOS

Figura 1. Pieza Torneada

Figura 2. Operaciones de Torneado

Figura 3. Pieza Torneada

DISCUSION DE LOS RESULTADOS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

Pazos N; Tecnología de los Metales y Procesos de Manufactura, Publicaciones UCAB 2006.