PROCESOS DE MAQUINADO

El maquinados un proceso de manufactura en el cual se usa una herramienta de corte para remover el exceso de material de una parte de trabajo, de tal manera que el remanente sea la forma deseada. La acción predominante involucra la deformación en cortante del material de trabajo, lo que produce la viruta, la cual al ser removida queda expuesta la nueva superficie. Así como se muestra en la figura siguiente: 

 

El maquinado no es solamente un proceso, sino una familia de procesos. La característica común es el uso de la herramienta de corte que forma una viruta, la cual se remueve de la parte del trabajo. Para realizar la operación, se requiere del movimiento relativo, que se logra en la mayoría de los casos por medio de un movimiento primario, llamado VELOCIDAD y un movimiento secundario, denominado el AVANCE. Hay muchas operaciones de maquinado, cada una de las cuales es capaz de generar una cierta geometría y textura superficial. Los tres tipos más comunes de maquinado son: (hacer un clic sobre la figura correspondiente para ver en mas detalle cada uno de los procesos de maquinado) 

 

Condiciones de corte Para realizar una operación de maquinado es necesario que se de un movimiento relativo de la herramienta y la pieza de trabajo. El movimiento primario se realiza a una cierta VELOCIDAD DE CORTE; además, la herramienta debe moverse lateralmente a través del trabajo. Este es un movimiento mucho mas lento, llamado AVANCE, la dimensión restante del corte es la penetración de la herramienta de corte dentro de la superficie original de trabajo, llamada PROFUNDIDAD DE CORTE. Al conjunto de velocidad, avance y profundidad de corte son llamadas: condiciones de corte. 

Para herramientas de punta simple, podemos obtener la velocidad de remoción del material con la siguiente fórmula: Q = vL fR d Donde Q = velocidad de remoción de material (mm³/seg); vL = velocidad de corte (mm/seg); fR = avance (mm) y d = profundidad de corte (mm). 

Las unidades pueden cambiar dependiendo del tipo de operación, por ejemplo en el proceso de TALADRADO, la profundidad viene dada por la profundidad del agujero, además la profundidad va medida en la misma dirección que el avance, al igual que el proceso de TRONZADO. 

 

Teoría de la formación de viruta en el maquinado 

Para poder explicar el proceso de la formación de la viruta en el maquinado de metales, se hace uso del modelo de CORTE ORTOGONAL. Aunque el proceso de maquinado es tridimensional, este modelo solo considera dos dimensiones para su análisis. 

El modelo de corte ortogonal asume que la herramienta de corte tiene forma de cuña, y el borde cortante es perpendicular a la velocidad de corte, cuando esta herramienta se presiona contra la pieza de trabajo se forma por deformación cortante la viruta a lo largo del plano de corte (ver figura) y es así como se desprende la viruta de la pieza. La herramienta para corte ortogonal tiene dos elementos geométricos, el ángulo de ataque (a) y el ángulo del claro o de incidencia que es el que provee un claro entre la herramienta y la superficie recién generada. 

La distancia a la que la herramienta se coloca por debajo de la superficie original de trabajo es to Y luego que la viruta sale con un espesor mayor tc; y la relación de to a tc se llama: relación del grueso de la viruta. r = to / tc. La geometría del modelo de corte nos permite establecer una relación importante entre el espesor de la viruta, el ángulo de ataque y el ángulo del plano de corte, siendo Ls la longitud del plano de corte. así: 

 

En el caso del torneado (a excepción del tronzado) la herramienta se encuentra en un plano perpendicular a la superficie que se esta cortando, así como se ilustra en la fotografía, se puede observar también el sentido de la velocidad de corte, el cual es el mismo que el de la fuerza de corte. El ángulo de ataque esta medido sobre el plano de la superficie que se esta cortando, es este ángulo el que determina la salida de la viruta. 

 

En el torneado to viene dado por el avance, mientras que el ancho w, es la profundidad de corte. En el caso del tronzado, se cumple los mismos valores que los asumidos por la teoría de formación de viruta. 

En una operación de producción de maquinado se requiere potencia. Las fuerzas de corte que se encuentran en la practica de esta operación pueden ser de varios cientos de libras. El producto de la fuerza cortante y la velocidad dan la potencia requerida para ejecutar la operación de maquinado: 

P=Fc(v) Lo puse entre parentesis para no porner una x como signo de multiplicacion 

Donde P = potencia de corte, pie-lb/min (W); Fc = Fuerza de corte, lb (N); y v = velocidad de corte pie/min (m/s). La potencia bruta requerida por la máquina es mas grande que la potencia usada en el proceso de corte, ya que se dan perdidas mecánicas en el motor y transmisión de la máquina. La potencia en unidades inglesas viene dada en hp: 

hp=Fc(v)/3300 

La potencia se puede convertir a potencia unitaria, mediante la siguiente fórmula: 

hpu=hpc/MRR 

Donde MRR es la velocidad de remoción de material, pulg³/min. La velocidad de remoción se puede calcular como v toW. Descripción y partes del torno 

Torneado es la operación en la cual se utiliza una herramienta de corte con un borde cortante simple destinado a remover material de una pieza de trabajo giratoria, para dar forma a un cilindro. El movimiento de velocidad lo proporciona la parte de trabajo giratoria y el movimiento de avance lo realiza la herramienta de corte, moviéndose lentamente en una dirección paralela al eje de rotación de la pieza de trabajo. 

Las partes principales del torno son las siguientes: 

1. BANCADA. Es una pieza fundida y fuerte que soporta las partes móviles del torno. 2. CABEZAL. Este se encuentra situado al lado izquierdo de la bancada y sirve para contener el sistema de transmisión de potencia. 3. CAJA DE ENGRANES DE CAMBIO RÁPIDO. Aquí es donde se encuentran alojados los engranes de tamaño diferente, su función es la de producir velocidades variables, velocidades de corte y avances. 4. CARRO. Este se encarga de soportar las herramientas de corte y las mueve a lo largo de la bancada para operaciones de torneado. 5. CONTRAPUNTA. La función de esta es de servir de apoyo, a la pieza de trabajo cundo estas son demasiado largas, también sirve para colocar algunas herramientas, por ejemplo: brocas, rimadoras, etc A continuación se presentan las partes del torno 

 

Tipos de tornos 

Los tornos se clasifican en tres grandes grupos: Tornos de taller, Tornos de semi-producción o copiadores, y tornos de producción en serie. 

Los tornos de taller a su vez se dividen en: 

• Torno de banco. Este es el tipo de torno pequeño que se monta en un banco o en un gabinete metálico. • Torno rápido. Este torno también se puede montar sobre un gabinete y se caracteriza por la rapidez de preparación y cambio de la pieza de trabajo, facilidad de operación y poco mantenimiento. • Torno para cuarto de herramientas. Este torno esta equipado con aditamentos y accesorios especiales que permiten efectuar una serie de operaciones de precisión. • Torno de escote. Tiene una sección de la bancada debajo del plato, que se puede desmontar para aumentar el diámetro máximo de trabajo que se puede voltear. 

Los tornos semi-producción o copiadores, son básicamente tornos de taller modificados con la adición de un aditamento copiador o un sistema de lectura digital. 

Los tornos de producción en serie se utilizan cuando hay que producir una gran cantidad de piezas iguales, este tipo de tornos se clasifican en: 

• Torno revólver o de torreta. Se utiliza para producir gran número de piezas iguales que puedan requerir operaciones tales como torneado, taladrado, barrenado, escariado, refrentado. Se pueden llegar a montar hasta 20 herramientas diferentes. • Torno automático de un solo husillo. Esta destinado a la producción automática de piezas en serie que requieren principalmente torneado y refrentado. • Torno de control numérico por computadora. Este tipo de tornos son controlados por computadora, e incluyen software tanto para el diseño de la pieza como para la interfase entre la computadora y la maquina. Características y tipos de herramientas 

Las cuchillas o puntas de herramienta que se emplean en el torno se hacen de uno de los materiales básicos siguientes: Acero de temple al agua y de alta velocidad, materiales no ferrosos fundidos duros, carburos sintetizados (cementados), cerámicas y diamantes. La selección del material depende de muchos factores que incluyen el costo de la herramienta, el costo de reafilado, el tamaño y diseño de la herramienta, la velocidad de remoción del material, longitud de corte, etc. 

PARTES DE LA HERRAMIENTA 

LA CARA. Es la parte superior de la cuchilla. Es la superficie sobre la que se efectúa el ataque de la viruta (enrolla) según depende de la pieza de trabajo. 

EL BORDE CORTANTE. Es la parte de la herramienta que hace el corte realmente. 

LA NARIZ. Se refiere a la esquina o arco formado por las partes lateral y frontal del borde cortante. 

EL FLANCO. Es la superficie lateral del borde cortante. 

LA PUNTA. Es la parte de la herramienta que se esmerila para formar la cara y el borde cortante. 

 

ÁNGULOS DE LA HERRAMIENTA 

El ángulo de incidencia lateral, es el formado por la superficie esmerilada (flanco) y el lado vertical

de la herramienta antes de afilarla, este ángulo es el que nos proporciona un espacio libre entre la superficie cortada de la pieza y el flanco de la herramienta. 

El ángulo de salida lateral se refiere al ángulo entre la cara de la herramienta y una línea que representa la parte superior de la cuchilla sin esmerilar vista desde el extremo, este ángulo es el que controla el tipo de viruta producida durante el maquinado. 

El ángulo de incidencia frontal, es el formado entre el extremo del borde cortante y una línea vertical. Este ángulo proporciona espacio libre entre la superficie terminada de la pieza y la herramienta. 

El ángulo de salida posterior separa la viruta de la pieza acabada y proporciona a la herramienta una acción rebanadora. 

El ángulo de corte frontal proporciona espacio libre entre el cortador y la superficie acabada de la pieza. 

El ángulo de corte lateral separa la viruta de la superficie acabada. 

El radio de la nariz elimina la esquina frágil de la herramienta, prolonga la duración de la misma y mejora el acabado. 

 

TIPOS DE HERRAMIENTAS QUE SE USAN 

BURIL PARA DESBASTE 

 

BURIL PARA TRONZADO 

 

BURIL PARA INTERIORES.

4.1

 Teoría de Corte Velocidades y HerramientasMaquinado es un proceso de manufactura en el que una Herramienta de Corte se utilizapara remover el exceso de material de una pieza de forma que el material que quedetenga la forma deseada. La acción principal de corte consiste en aplicar deformación encorte para formar la viruta y exponer la nueva superficie. Tipos de HerramientasClasificación de las Herramientas de Corte- Según el Numero de Filos - De Un Filo - De Doble Filo O En Hélice - De Filos Múltiples- Metales Duros Aleados (Hs) - Diamantes - Cerámicos- Por el Tipo de Movimiento de Corte - Fijo - Contra El Material - En Contra Dirección- Por el Tipo de Viruta que Genera - Viruta Continua - En Forma De Coma - Polvo SinForma Definida Los conceptos principales que intervienen en el proceso son lossiguientes: metal sobrante, profundidad de corte, velocidad de avance y velocidad decorte.1.- ME Teoría de Corte Velocidades y HerramientasMaquinado es un proceso de manufactura en el que una Herramienta de Corte se utilizapara remover el exceso de material de una pieza de forma que el material que quedetenga la forma deseada. La acción principal de corte consiste en aplicar deformación encorte para formar la viruta y exponer la nueva superficie. Tipos de HerramientasClasificación de las Herramientas de Corte- Según el Numero de Filos - De Un Filo - De Doble Filo O En Hélice - De Filos Múltiples- Metales Duros Aleados (Hs) - Diamantes - Cerámicos- Por el Tipo de Movimiento de Corte - Fijo - Contra El Material - En Contra Dirección- Por el Tipo de Viruta que Genera - Viruta Continua - En Forma De Coma - Polvo SinForma Definida Los conceptos principales que intervienen en el proceso son lossiguientes: metal sobrante, profundidad de corte, velocidad de avance y velocidad decorte.1.- METAL SOBRANTE (SOBRE ESPESOR): Es la cantidad de material que debe serarrancado de la pieza en bruto, hasta conseguir la configuración geométrica ydimensiones, precisión y acabados requeridos. La elaboración de piezas es importante, sise tiene una cantidad excesiva del material sobrante, originará un mayor tiempo demaquinado, un mayor desperdicio de material y como consecuencia aumentará el costode fabricación.2.- PROFUNDIDAD DE CORTE: Se denomina profundidad de corte a la profundidad de lacapa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta;generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentidoperpendicular. En las maquillas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado yRectificado) , la profundidad de corte se determina según la fórmula:TAL SOBRANTE (SOBRE ESPESOR): Es la cantidad de material que debe serarrancado de la pieza en bruto, hasta conseguir la configuración geométrica ydimensiones, precisión y acabados requeridos. La elaboración de piezas es importante, sise tiene una cantidad excesiva del material sobrante, originará un mayor tiempo demaquinado, un mayor desperdicio de material y como consecuencia aumentará el costode fabricación.2.- PROFUNDIDAD DE CORTE: Se denomina profundidad de corte a la profundidad de lacapa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta;generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentidoperpendicular. En las maquillas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado yRectificado) , la profundidad de corte se determina según la fórmula: