Como se saca la viruta en un proceso de taladradoLa extraccin de viruta es el problema ms frecuente de un proceso de taladrado, por lo tanto existen distintas maneras de quitarlas, se puede hacer usando un avance intermitente para que los mismos canales de la broca extraigan la viruta, pero no se logra evacuar la totalidad por lo tanto se puede usar el refrigerante como medio por el cual se elimine el excedente de material(viruta), suministrndolo a presin en la parte inferior de la broca cumpliendo la misin de evitar el recalentamiento de la punta de la herramienta y la evacuacin de la viruta. Cuando se forman demasiados residuos de material durante el proceso de mecanizado, es necesario que la herramienta cuente con un rompe viruta, una pequea abertura o canal en la punta de la broca que ayuda a quebrar o partir las virutas con el fin de evitar atascamientos entre el equipo de trabajo y el material.Tambin existen mtodos mas sofisticados en la extraccin de viruta como lo es taladrado con extraccin interna, en la figura 1 se pueden observar las configuraciones de la herramienta, el cual consiste en conectar un sistema de aspiracin al cabezal mediante el cual se hace la aspiracin de la viruta producida en el filo de corte.

Figura 1. Configuraciones del sistema de aspiracin de viruta

Los resultados obtenidos en cuanto a recogida de la viruta por el interior de la herramienta son muy favorables, aspirando hasta el 99% de la viruta producida en el mecanizado. Para ello hay que tener en cuenta diversos factores que influyen decisivamente en el proceso de mecanizado con extraccin interna, como lo son el sistema de aspiracin utilizado, las condiciones de corte y el radio de interpolacin.

Diferentes sistemas de refrigeracin en el proceso del taladradoInvestigaciones realizadas a finales del siglo XIX pusieron de manifiesto que la refrigeracin y la lubricacin de la herramienta mejoran las condiciones de corte.Puesto que ayudan a la disipacin de calor generado durante la creacin de la viruta, protegen la pieza y la herramienta de corte contra la oxidacin y corrosin, tambin en la eliminacin de parte de la viruta en la zona de corte.Tipos de lquidos de corte

Los principales tipos de fluidos de corte para mecanizado son: Los aceite ntegros( Aceites minerales, vegetales, o mixtos ) Las emulsiones oleosas. Las "soluciones" semi-sintticas. Las soluciones sintticas.

Criterios para la seleccin del fluido de corteSe utilizan tres criterios que son: La naturaleza del material de la pieza a mecanizar La naturaleza del material de la herramienta Las condiciones funcionales del proceso de corte (CFPC)Por lo general se utilizan emulsiones de aceite mineral en agua (taladrinas) en diferentes porcentajes dependiendo de la dureza de los materiales y de las condiciones particulares de corte. Soluciones de la refrigeracin en el taladrado

Las brocas con agujero de refrigeracin son esenciales para una vida de la herramienta ms larga, una mayor velocidad y agujeros profundos.

Los fluidos de corte son esenciales para la evacuacin de calor, la salida de viruta y para la lubricacin, para Prevenir el desgaste por adhesin del material en la punta de la broca (donde la velocidad de corte es cero). En el taladrado se suelen preferir los aceites solubles, pero tambin se puede utilizar aceite puro. Los aceites solubles con aditivos prolongan significativamente la vida de la herramienta de las brocas HSS El fluido de corte debe ser directamente suministrado al filo de corte El volumen de lubricante requerido depende del dimetro de la broca, la profundidad del agujero y las condiciones de corte. En la grafica 1 se muestra la relacin entre la presin y cantidad de refrigerante contra el dimetro de la broca.

Caso prctico

Los Estilos 452 y 453 con filos de carburo y refrigeracin interna, ofrecen mejores condiciones y vida ms larga, producen agujeros con mayor control de tamao y con superficies de acabados mejores de los que se consiguen con rimas similares convencionales. El refrigerante a travs de los ductos internos desalojan la rebaba y el calor generado protegiendo as de distorsiones y daos a los acabados. Cuando se solicita pedirlo o cotizarlo favor de especificar que tipo de agujero se va a maquinar, ya sea ciego o pasado.

Figura 2. Aplicacin de agujero ciego

Las herramientas para agujeros ciegos pasan el refrigerante con vena central al frente. Esto hace que el refrigerante empuje la rebaba hacia afuera por las ranuras entre flautas.

Figura 3.Aplicacin de agujero pasado.

Las herramientas para agujeros pasados descargan hacia los lados y asi el refrigerante empuja la rebaba hacia el frente para desalojarlo por el agujero previo.

Formas de la viruta de taladradoLa viruta larga y rizada se adhiere al canal y no permite que el refrigerante se introduzca en el agujero.El resultado es que la herramienta se funde o se rompe. Cuando es muy corta, la viruta es difcil de evacuar y algunas veces obstruye el canal. Esto perjudica la calidad del agujero y acorta la vida de la herramienta.Formas de la viruta de taladrado.

Figura 4. Formas de viruta de taladradoForma de la viruta en cada una de las etapas del proceso de taladrado cuando se utiliza una broca aguzada

Figura 5. Formas de viruta por etapas en el proceso de taladrado

Grafica 1. Relacin entre la presin del refrigerante y el dimetro de la brocaLa presin adecuada para el refrigerante asegura una lubricacin y enfriamiento en la zona de corte Entre mayor sea la profundidad del agujero y los parmetros de velocidad y avance aumenten, tpicamente se requieren mayores presiones de refrigerante. Los volmenes mostrados en la tabla 1 estn basados en agua bombeada a travs de los conductos internos y sus dimetros. Fluctuaciones en la presin, variacin en orificios, gravedad especifica del refrigerante, temperatura del liquido, prdida por friccin, son algunos factores que modifican la presin. La filtracin de lubricante previene que se tapen los conductos y protege piezas y ayuda a mantener precisin en los agujeros, Operaciones de desbaste requieren 74 a 149 micras (200 a 100 de malla) de filtracin. Los agujeros de alta precisin requieren una malla de 5 a 25 micras para filtrar.

Tabla 1. Capacidad del refrigerante para broca

Ventajas de las brocas con agujero de refrigeracin y refrigerante de alta presin

previene la adherencia de la viruta previene los daos por reacciones qumicas que ocurren a altas temperaturas prolonga la vida de la herramienta (hasta un 300%) permite un incremento de las velocidades de corte ms de un 30% mejora el acabado superficial

Mecanizado de aceros templados a 60 hrcLa moderna tecnologa de fabricacin plantea mayores exigencias para que las piezas se terminen con una sola preparacin y crea la necesidad de mecanizar piezas endurecidas.

Figura 6. Maquinado de una pieza templada a 60HRC

Los materiales de las herramientas de corte como el CBN (nitruro de boro cbico) actan como potenciadores de la productividad cuando se utiliza el torneado en lugar del rectificado. En CoroCut de 1 filo se suelda una pequea pieza de CBN en un cuerpo de metal duro para que sea posible mecanizar ranuras y perfiles en piezas endurecidas. Es posible mecanizar tanto piezas endurecidas como piezas templadas por induccin con durezas de un rango determinado de 5065 HRC.

Recomendamos plaquitas CoroCut con geometra -GE para ranurar y -RE para perfilar.

Las plaquitas son vlidas tanto para cortes continuos como intermitentes y estn diseadas para conseguir buena calidad superficial y para mantener un reducido margen de tolerancia.En la tabla 1 podemos observar el mtodo de fabricacin, el tratamiento trmico de los diferentes aceros templados bajo el cdigo MC.

Tabla 2. Cdigo MC para acero templado

ISO H Acero templado Este grupo de materiales incluye aceros templados y revenidos con dureza >45 68 HRC. Entre los aceros comunes se incluye el acero carburizado (~60 HRc), el acero para cojinetes de bolas (~60 HRc) y el acero para herramientas (~68 HRc). El torneado de piezas duras habitual se sita dentro de la gama 55 68 HRC.Maquinabilidad El acero templado es el grupo ms reducido desde el punto de vista del mecanizado y el acabado es la operacin de mecanizado ms habitual. Fuerza de corte especfica: 2550 4870 N/mm. Esta operacin suele producir un control de viruta regular. Las fuerzas de corte y la potencia requerida son bastante altas. El material de la herramienta debe tener buena resistencia a la deformacin plstica (resistencia al calor), estabilidad qumica (a alta temperatura), resistencia mecnica y resistencia al desgaste por abrasin. El CBN tiene estas caractersticas y permite tornear en lugar de rectificar. Tambin se utiliza cermica mixta o reforzada con filamentos para tornear, cuando la pieza tiene exigencias moderadas de acabado superficial y la dureza es demasiado alta para el metal duro. El metal duro domina en aplicaciones de fresado y taladrado, y se utiliza hasta aprox. 60 HRc.Piezas tpicasAlgunas piezas tpicas son: ejes de transmisin, carcasas de cajas de cambios, piones de direccin, matrices de estampacin.

Figura 7. Piezas habituales

Universidad del Atlntico

Trabajo de procesos de manufactura II

Presentado por:

Escudero Ariza Randy Jos

Presentado a:

Ing, Mec, Dipl-Ing MSC Salas Siado Julin

Facultad de Ingeniera Ingeniera Mecnica

Barranquilla, Colombia 16 de abril del 2012