Diseño y fabricación de herramientas.

Diseño y fabricación de herramientas

Primera tarea – Segundo parcial

Materiales para herramientas

Herramientas de corte

Una herramienta de corte es un instrumento que tiene como finalidad, modificar la forma de un material como desprendimiento de viruta.

Las distintas características que poseen este tipo de herramientas son:

-La clase, material, forma y angulos característicos.

Clases de herramientas de corte según la máquina de herramienta en las que se utilizan

-Herramientas de filo único: torneado, limado, cepillado y mandrilado.

-Herramientas de filo múltiples: fresado, agujereado, roscado, brochado, escariado, tallado de engranajes.

Herramientas de corte por generación de partículas:

Ruedas abrasivas – amolado, rectificado y afilado.

Materiales para herramientas de corte

Los materiales empleados para la fabricación de herramientas deben de contar con determinadas características físicas para mejorar el rendimiento de las mismas. Estas son las características:

- Resistencia al desgaste y al rozamiento

- Resistencia a las presiones

- Resistencia a los choques

- Resistencia a la temperatura

Aceros al carbono

Su aplicación se limita a trabajos manuales en materiales blandos.

Aceros rápidos

Este tipo de herramientas tienen la capacidad de trabajar a altas velocidades de corte (100 m/min) alcanzando elevadas temperaturas (600 °C) sin perder su calidad.

Metales duros

Herramientas que pueden trabajarse incluso a velocidades más altas (120 m/min) que los aceros rápidos y mayores temperaturas (800 °C). Gracias a su dureza nos ofrece facilidad de corte.

Cermets

Metales duros fabricados a base de materiales cerámicos. Poseen elevada resistencia al desgaste y al corte en caliente, buena estabilidad química, y poca tendencia al falso filo y al desgaste por oxidación.

Su aplicación está centrada en trabajos de alta velocidad donde se requieren buenos acabados.

Materiales cerámicos

Se emplean especialmente para el maquinado de metales no ferrosos, grafitos, etc. Son de extremada dureza, elevada resistencia al desgaste y al ataque de ácidos.

Poseen gran resistencia al corte en caliente y estabilidad química, y permiten elevadas velocidades de corte en aceros templados y en fundiciones.

Nitruro de boro cubico

Puede emplearse para mecanizar materiales aeroespaciales duros, así como fundición endurecida. Se le llama también “súper abrasivo”.

Diamante policristalino

Su uso se encuentra limitado a herramientas monocortantes y a ruedas abrasivas, con bajas velocidades de corte y profundidades de corte pequeñas.

Recubrimientos especiales

El recubrimiento actúa como interfaz entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte. Según el proceso de la aplicación, los recubrimientos pueden proporcionar resistencia al desgaste, a la abrasión, a la formación de cráteres, a la acumulación de adherencias en el filo, a la resistencia química, o una simple reducción de la fricción que disminuye las temperaturas de corte.

Comentarios personales

Es importante conocer los diferentes tipos de herramientas de corte que podemos encontrar en la industria, tanto por sus propiedades químicas, su estructura geométrica y que aplicaciones se le da a cada uno de ellos.

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Segunda tarea – Segundo parcial

Formación de viruta

La viruta se forma cuando una herramienta de corte penetra a un material y provoca un desprendimiento del mismo.

¿Cómo se produce?

Una herramienta de corte con filo en forma de cuña, penetra el material con una fuerza aplicada y con el movimiento que se está generando, se levanta una capa curva del material y se desvía del área de trabajo desprendiéndose.

La forma de la viruta puede variar dependiendo de la forma y el material con el que se está fabricada la herramienta.

La viruta se forma en un proceso de cizalladura en zonas muy estrechas. Se trata de una deformación plástica que se genera a partir de una gran tensión y altas velocidades de trabajo en donde la herramienta recorre la pieza con un movimiento radial.

Tipos de virutas

El tipo de viruta depende de:

-Propiedades del material a trabajar

-Geometría de la herramienta de corte

-Condiciones de corte.

Es posible diferenciar entre tres tipos de viruta distintos:

-Viruta discontinua o fragmentada

-Viruta Continua

-Viruta Continua con protuberancias

• Viruta discontinua

Se produce cuando es trabajado en materiales que suelen ser muy frágiles tales como el hierro fundido y el latón fundido.

Básicamente, la viruta se fragmenta por la fragilidad del material.

• Viruta continua

Este tipo de viruta se le conoce así porque esta no se fragmenta y tiende a seguir creciendo sin romperse. Es producido por velocidades de corte relativamente altas, grandes angulos de ataque y poca fricción entre la viruta y la cara de la herramienta.

• Viruta continua con protuberancias

Se genera en bajas velocidades en donde existe una alta fricción sobre la cara de la herramienta.

Esta alta fricción es causa de que una delgada capa de viruta quede cortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta.

Rompe virutas

Es un escalón que se incluye en la herramienta para que esta se encargue de ir cortando la viruta y evite que estas alcancen gran tamaño.

Comentarios personales

La formación de viruta a veces puede ser un estorbo en el área donde estamos trabajando. En este resumen aprendemos desde la definición de viruta, los tipos que existen, que características llevan cada una de ellas y por qué se generan.

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Tercera tarea – Segundo parcial

Geometría de las herramientas de corte

Angulos típicos de herramientas de corte

Los ángulos característicos determinan la forma geométrica de la herramienta, y el valor de estos ángulos tiene la máxima importancia para la correcta y económica ejecución del mecanizado. Tales ángulos son:

• Ángulo de incidencia
• Ángulo de filo  
• Ángulo de ataque
• Ángulo de corte

Angulo de incidencia

Este ángulo lo que permite es que no se provoque un rozamiento entre el cuerpo del filo con el material en el que se está trabajando, disminuyendo el calor generado por el maquinado.

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