TEORÍA DEL MAQUINADO DE METALES

TEORÍA DEL MAQUINADO DE METALES

Con la teoría del maquinado, se estudian cuales son los diferentes parámetros que intervienen en este proceso de manufactura, y como se interrelaciona unos con otros y en especial como se determinan estos para optimizar al máximo los recursos, disponibles para obtener un producto que cumpla con las especificaciones de diseño, de manufactura, y estándares de calidad, exigidos por la compañía.

Teoría de la formación de viruta

La geometría de la mayoría de operaciones de maquinado prácticopresenta complejidad en su ejecución. Para su análisis se desprecianmuchas de las complejidades geométricas y los procesos se puedendescribir con buena precisión. Se denomina modelo ortogonal verfigura 10. El cual es en dos dimensiones y es una simplificación delcorte real el cual es visto en 3 dimensiones. El modelo de corteortogonal juega un papel fundamental en el análisis

MODELO DE CORTE ORTOGONAL

El corte ortogonal usa por definición una herramienta en forma decuña, en la cual el borde cortante es perpendicular a la dirección dela velocidad de corte. Al presionar la herramienta contra el material seforma una viruta por deformación cortante a lo largo de un planollamado

plano de corte

, este forma un ángulo á con la superficie detrabajo. Solamente el afilado borde de corte de la herramienta haceque ocurra la falla del material, como resultado la viruta se separa delmaterial original.La herramienta de corte tiene solamente dos elementos geométricos,el ángulo de ataque y el ángulo o claro de incidencia. El ángulo deataque á determina la dirección de la viruta la cual fluye de la partede trabajo, y el ángulo del claro el cual brinda un espacio pequeñoentre la herramienta y la superficie recién generada.Durante el corte, el borde cortante de la herramienta se coloca acierta distancia por debajo de la superficie original del trabajo. Éstacorresponde al espesor de la viruta antes de su formación t0. Alformarse la viruta a lo largo del plano de corte se incrementa suespesor a tc. La relación de t0 a tc se llama relación de grueso deviruta o simplementerelación de viruta r .

La geometría del modelo de corte ortogonal nos permite estableceruna relación importante entre el espesor de la viruta, el ángulo deataque y el ángulo del plano de corte. Sea ls la longitud del plano decorte. Se verifica fácilmente.

Con un arreglo matemático Ô puede determinarse de la siguientemanera: La deformación cortante ocurre a lo largo del plano de cortepuede estimarse al examinar la figura. La figura 11 (a) muestra la deformación cortante aproximada, en la que una serie de placasparalelas se deslizan una contra otra para formar la viruta. Deacuerdo con la definición de deformación cortante, cada placaexperimenta la deformación cortante mostrada en 11 (b); querelacionada con la parte (c) se expresa como:

En tercer lugar, la formación de la viruta depende del tipo de materialque se máquina y las condiciones de corte de la operación. Sepueden distinguir tres tipos básicos de de viruta.

1.

Viruta discontinua

.

Cuando se maquinan materialesrelativamente frágiles (ejemplo hierro fundido) a bajasvelocidades de corte, la viruta se forma frecuentemente ensegmentos separados. Esto tienden a impartir una texturairregular a la superficie maquinada. Una alta fricción en laherramienta-viruta y los avances y profundidades grandes decorte promueven la formación de este tipo de viruta.

2.

Viruta continúa.

Cuando se cortan materiales de trabajodúctiles a altas velocidades, con avances y profundidadespequeñas, se forman virutas largas y continuas. Cuando seforma este tipo de viruta se obtiene un buen acabadosuperficial. Un borde cortante bien afilado en la herramienta yuna baja fricción herramienta-viruta crean el ambiente propiciopara la formación de viruta continua

3.

Viruta continúa

con acumulación en el borde.

Cuando semaquinan materiales dúctiles a bajas velocidades o medias, lafricción entre la herramienta y la viruta, tienden a causaradhesión de porciones de material de trabajo en la carainclinada de la herramienta. Esta formación de se llamaacumulación en el borde. La formación de esta acumulación esde naturaleza cíclica; se forma y crece, luego se vuelveinestable y se rompe. Gran parte de la acumulación de dedesecho se lleva la viruta. Sin embargo, algunas porcionespueden incorporarse a la superficie de trabajo recién formada,ocasionando que la superficie se vuela rugosa.

Relación entre potencia y energía de maquinado

El sistema de fuerzas que intervienen en un proceso de cortetridimensional consta de tres componentes, las cuales se definen acontinuación:



Fuerza de Corte F

c

:

Es la que actúa en el vector velocidad de corte.Esta fuerza es la que requiere mayor cantidad de potencia, el 99% deesta, para realizar el proceso.

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