Herramientas de corte

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN        2

CAPITULO 1: HERRAMIENTAS DE CORTE EN EL PROCESO DE MECANIZADO

1. Fundamentos del proceso de mecanizado        3

1. Procesos de Mecanización por arranque de viruta        3
2. Torneado        4
3. Definición y geometría de las herramientas de corte        5
4. Materiales de las herramientas de corte        5

1. Dureza        6
2. Resistencia al desgaste.        6
3. Tenacidad        6

1. Mecanismos de desgaste        6

1. Desgaste abrasivo        7
2. Adhesión        7
3. Deformación plástica        7
4. Difusión        7

CAPITULO 2: CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA HERRAMIENTA

1. Selección de la herramienta de corte basado en criterios de selección y recomendaciones del fabricante de las herramientas.        8

1. Factores de selección        8

1. Propiedades del material        8
2. Parámetros de trabajo        9

1. Parámetros de corte a analizar        10

1. Velocidad de corte        10

1. Criterios de desgate        10

1. Desgaste del flanco        11
2. Profundidad de cráter        11

CONCLUSIONES        12

BIBLIOGRAFIA        13

INTRODUCCIÓN

Un gran porcentaje de los avances tecnológicos que se han desarrollado en la sociedad moderna, se han apoyado el gran desarrollo de materiales de ingeniería y procesos de fabricación a los cuales son sometidos para su fabricación. Una manera de garantizar a los diseñadores de partes mecánicas el correcto funcionamiento de sus componentes diseñados, es la adecuada selección de materiales y procesos.

Uno de los mayores desafíos de la tecnología de arranque de material es el de fabricar productos de gran calidad con una productividad elevada. Esto supone un reto importante puesto que, tradicionalmente, los elevados ratios de productividad van asociados a un incremento de las vibraciones en el corte y, por lo tanto, a una calidad superficial y precisiones dimensional y geométrica bajas

La selección del proceso de fabricación se basa comúnmente en la experiencia humana. La mayoría de métodos parten de la disponibilidad de una amplia gama de materiales, los cuales se debe entrar a analizar y refinar, ya sea con ayuda de: recomendaciones (métodos tradicionales), mapas de materiales (método gráfico) o información escrita que se encuentran en fuentes bibliográficas o en forma de software en bases de datos virtuales.

CAPITULO 1: HERRAMIENTAS DE CORTE EN EL PROCESO DE MECANIZADO

1. Fundamentos del proceso de mecanizado

Los procesos de manufactura consisten en dar forma predeterminada a distintas clases de materiales.

Existen 4 procesos de manufactura:

• Mecanización por arranque de viruta
• Conformado y primeras transformaciones.
• Procesos por soldadura.
• Proceso de fundición

Este trabajo se centrará en el proceso de mecanización por arranque de viruta.

1. Procesos de Mecanización por arranque de viruta

El proceso de mecanización por arranque de viruta consiste en remover material no necesario de alguna pieza mecánica hasta dejarlo en una forma determinada usando una herramienta de corte.

La herramienta de corte debe tener la geometría específica, así como propiedades como tenacidad, dureza y resistencia al desgaste.

[pic 1]

Fig N° 1. Proceso de mecanizado

[pic 2]

Tabla N° 1. Características de los procesos de mecanizado por arranque de viruta

1. Torneado

Consiste en arrancar viruta de una pieza mecánica por medio de una cuchilla que avanza longitudinal o radialmente mientras que la pieza gira sobre su propio eje accionado por el torno.

Etapas del proceso:

• Tiempo de carga/descarga: Fijación de la pieza a trabajar en el torno. La duración de esta etapa depende del tamaño, peso y otras características de la pieza.
• Tiempo de corte: Las herramientas de corte realizan todos los cortes necesarios para obtener la pieza deseada.
• Tiempo ocioso: Tiempo ocioso.
• Tiempo de sustitución de herramienta: es el tiempo empleado en cambiar una herramienta que ya ha excedido su vida útil.

Después de este proceso no suele ser necesario aplicar otros tratamientos de acabado, ya que se obtienen buenas calidades superficiales y tolerancias muy pequeñas.

[pic 3]

Fig N° 2. Torno

[pic 4]

Fig N° 3. Trabajo realizado en el torno

1. Definición y geometría de las herramientas de corte

La herramienta de corte es el elemento que entra en contacto directo con la pieza y produce la eliminación del material sobrante de la pieza.

1.3.1 Geometría de las herramientas de corte

Las herramientas de corte se pueden dividir en dos categorías: de punta sencilla y de bordes o filos múltiples. Las herramientas para torneado representan el primer tipo, mientras que las brocas y las fresas representan el segundo. En este caso se analiza la geometría de las herramientas de primer tipo.

1. Materiales de las herramientas de corte

Existe una variedad de materiales para herramientas de corte, que van desde los aceros de alto carbono hasta las cerámicas y diamantes; y ahora existen con las nuevas aleaciones materiales más resistentes, como es el nitruro de boro cúbico, que se utiliza en

procesos de mecanizado de materiales duros de más de 48 RC y trabaja a altas temperaturas 2000 C.

Es por esto que se debe tener en cuenta la diferencia que existe en cada tipo de materiales para su correcta selección.

Propiedades

Una herramienta de corte debe tener 5 propiedades principales, que son:

• Dureza y resistencia a alta temperatura.
• Tenacidad y resistencia.
• Propiedades térmicas adecuadas.
• Baja fricción.
• Estabilidad química.

A continuación, se detalla algunas de las propiedades:

1. Dureza

Se define como dureza, a la resistencia que tiene el material a la penetración. También es importante la dureza en caliente, que es capaz de mantener sus propiedades de dureza a altas temperaturas.

1. Resistencia al desgaste.

Esta propiedad con lleva la propiedad anterior, dureza. Ya que la dureza ayuda a resistir el desgaste abrasivo que da lugar entre la superficie de ataque y la viruta. Mientras mayor resistencia al desgaste tenga la herramienta, más durará la herramienta sin tener que cambiarla.

1. Tenacidad

Quizás sea la propiedad más importante de las tres. Es la capacidad que tiene el material para absorber energía ante un impacto sin que el material se fracture. Esta propiedad es muy importante al inicio de cada mecanizado, o cuando hay cortes intermitentes.

1. Mecanismos de desgaste

Debido a las elevadas fuerzas necesarias para producir el arranque de viruta y al movimiento friccionante entre la viruta y la herramienta se produce el desgaste de esta, agravado por el aumento de temperatura en la zona de corte.

Los mecanismos de desgaste se pueden clasificar en 4 categorías:

• Desgaste abrasivo.
• Adhesión.
• Deformación plástica.
• Difusión.

[pic 5]

Fig N° 4. Superficies de desgaste

1. Desgaste abrasivo

Ocurre cuando partículas muy duras del material cortado chocan con la superficie de la herramienta y causan grietas o ralladuras sobre esta.

1. Adhesión

Partículas del material cortado se adhieren a la herramienta de corte debido a las altas presiones y temperaturas que luego son separadas por las mismas fuerzas involucradas, causando desprendimiento de material de la herramienta.

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