conformación por arranque de material

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Conformación por Arranque de Material Elimina un excedente de material de la pieza de trabajo (semielabora material se extrae en forma de virutas o partículas. Existen dos ope básicas: Operaciones de desbaste: eliminación de mucho material con poca precisión (proceso intermedio) Operaciones de acabado: eliminación de poco material con mucha precisión (proceso nal) 1. Materiales de la pieza de trabajo !etales" plásticos" madera" cerámicos # compuestos. $a facilidad de mecanizado se eval%a mediante el concepto de ma&uinabilidad" es decir aptitud de los materiales a ser conformados por arran&ue de material. depende de: $a composición &uímica $a constitución ama o de *rano +ureza ,nclusiones -critud 2. Parámetros fundamentales del mecanizado Velocidad, V (cm/min ó m/s) Expresa la rapidez de la herramienta con relación a la pieza dur el movimiento de corte o movimiento primario. Avance, a (cm/rev ó cm/min) Expresa la cantidad de material &ue se elimina en cada revolució en cada pasada de la herramienta. Es el movimiento mediante el c la herramienta encuentra nuevo material para cortar. Profundidad, t (cm ó mm.) Expresa la cantidad de penetración en el material a mecanizar. 3. Teora de formación de la !iruta e diferencian tres tipos de viruta en función del tipo de mate los parámetros de mecanizado. /iruta discontinua: se desprende en se*mentos mu# pe&ue os. o 0ajas velocidades de corte o 1e&ue os án*ulos de ata&ue (23 a 423) o !ateriales frá*iles o -vances burdos. /iruta 5ontinua: permiten el corte sin fractura. o -ltas velocidades de corte o 6randes án*ulos de ata&ue (423 a 723) o 1oca fricción entre la viruta # la cara de la herramienta. /iruta 5ontinua con borde acumulado: 8na del*ada capa de viruta &ueda cortada de la parte inferior # se adhiera a la cara de la herramienta o 0ajas velocidades de corte o -lta fricción sobre la cara de la herramienta.

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Proceso de Fabricación

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Conformacin por Arranque de MaterialElimina un excedente de material de la pieza de trabajo (semielaborado). El material se extrae en forma de virutas o partculas. Existen dos operaciones bsicas: Operaciones de desbaste: eliminacin de mucho material con poca precisin (proceso intermedio) Operaciones de acabado: eliminacin de poco material con mucha precisin (proceso final)1. Materiales de la pieza de trabajoMetales, plsticos, madera, cermicos y compuestos. La facilidad de mecanizado se evala mediante el concepto de maquinabilidad, es decir, la aptitud de los materiales a ser conformados por arranque de material. sta depende de: La composicin qumica La constitucin Tamao de grano Dureza Inclusiones Acritud

2. Parmetros fundamentales del mecanizado Velocidad, V (cm/min m/s) Expresa la rapidez de la herramienta con relacin a la pieza durante el movimiento de corte o movimiento primario. Avance, a (cm/rev cm/min)Expresa la cantidad de material que se elimina en cada revolucin o en cada pasada de la herramienta. Es el movimiento mediante el cual la herramienta encuentra nuevo material para cortar. Profundidad, t (cm mm.)Expresa la cantidad de penetracin en el material a mecanizar.3. Teora de formacin de la virutaSe diferencian tres tipos de viruta en funcin del tipo de material y de los parmetros de mecanizado. Viruta discontinua: se desprende en segmentos muy pequeos. Bajas velocidades de corte Pequeos ngulos de ataque (0 a 10) Materiales frgiles Avances burdos. Viruta Continua: permiten el corte sin fractura. Altas velocidades de corte Grandes ngulos de ataque (10 a 30) Poca friccin entre la viruta y la cara de la herramienta. Viruta Continua con borde acumulado: Una delgada capa de viruta queda cortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta Bajas velocidades de corte Alta friccin sobre la cara de la herramienta.

4. HerramientaLa herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas de un material de elevada dureza y resistencia. sta se pone en contacto con la pieza de partida ejerciendo una fuerza suficiente para provocar la fractura en el material, separando la viruta de la pieza en cada pasada, sin provocar deformacin significativa en el resto de la pieza de trabajo. En la herramienta elemental: ngulo de incidencia ngulo de filo ngulo de desprendimiento Influencia de los ngulos ngulo de inclinacin longitudinal: Positivo La viruta sale en direccin opuesta a la pieza La pieza tiende a acercase a la cuchilla Negativo La viruta sale en direccin a la pieza La pieza tiende a separarse de la cuchillangulo de oblicuidad del filo Con el mismo avance, entre menor ngulo de oblicuidad menor espesor de la virutaCriterios para la eleccin de la mquina herramienta Geometra a obtener Dimensiones de la pieza Cantidad de piezas a fabricar Tolerancia requerida Acabado superficial Costo econmico

Tipologas de herramientas Integrales (HSS) Plaquitas intercambiablesCondiciones de corte o parmetros de mecanizado Velocidad de corte

Velocidad de avance, a (mm/rev) Profundidad de corte (t)

Volumen de elminacion de material (VEM)

Tiempo de mecanizado (tm)

Vida de la herramientaAcciones que provoca el desgaste de la herramienta Fuerza de corte y consumo de potencia. Acabado superficial, precisin dimensional y estabilidad dinmica.Criterios de Fin de vida Fallo completo (fractura) Limitacin de especificaciones de la pieza Limitacin de fuerza o potencia requerida Tiempo total de operacin Tasa de desgaste prefijadaPara alargar la vida de la herramienta debemos realizar una adecuada seleccin de los materiales y de las condiciones de corte. Materiales de las herramientas Aceros para herramientas: aceros al carbono ordinarios. Buena dureza y resistencia Tenacidad aceptable Afilable T de trabajo< 200C. Aceros rpidos: aceros aleados. T de trabajo< 600C La velocidad de trabajo dobla a la de los anteriores. Carburos sinterizados. Ms duros que las anteriores Menos tenaces Altas velocidades de trabajo Pueden reaccionar qumicamente con aceros y fundiciones. Suelen usarse en forma de postizos unidos mecnicamente. Cermicos. Resistencia al desgaste La velocidad de trabajo triplica a la de los carburos No suelen necesitar refrigeracin Frgiles. Diamante. El material ms duro conocido Grandes velocidades Buenos acabados.Objetivo de los materiales de las herramientas Conseguir superficies con buen acabado y precisin Mecanizar cualquier tipo de material Terminar el trabajo con el menor nmero de afilados posibles (reduce el coste) Arrancar la mayor cantidad de material en el menor tiempo posible (reduce el coste)

5. Teora de Denis Demuestra de forma grfica la necesidad de elegir una velocidad de corte entre unos lmites. A mayor velocidad mayor duracin de la herramienta Rebasado un valor crtico disminuye la duracin de la herramienta al elevarse la T Existe una velocidad lmite que origina la destruccin de la cuchilla en un tiempo muy pequeo La mayor produccin de viruta coincide con el mnimo desgaste del filo La velocidad econmica de corte es mayor que la velocidad de mnimo desgaste porque la disminucin de la produccin de viruta por afilado queda compensada con la menor duracinInfluencia sobre la velocidad de mnimo desgaste (segn Denis)- Material de la pieza: la economa en el mecanizado aumenta al disminuir la resistencia del material a trabajar, aumenta el caudal de viruta arrancada y la velocidad de corte empleada. - Refrigeracin: el refrigerante absorbe el calor producido durante el corte y aumenta por tanto la duracin del filo de la herramienta y el caudal de viruta entre afilados. - Material de la herramienta: el poder de corte aumenta con la calidad de la herramienta. Tendremos mayores velocidades de corte y mayores caudales de viruta entre afilados.6. Fluidos de corteLquidos o gases que se usan para refrigerar y lubricar el proceso de mecanizado. Su uso aumenta notablemente la vida de las herramientas reduciendo los costes. Refrigerantes: basados en agua (Taladrinas). Debe poseer: Baja viscosidad Capacidad de baar bien el metal Alto calor especfico Elevada conductividad trmica Lubricantes: basados en aceites. Debe reducir el coeficiente de rozamiento para que la viruta se deslice fcilmente sobre la cara interior de la herramienta.Los mtodos de aplicacin son manual, inundacin, y niebla. Algunos fluidos de corte son: Aceites minerales: petrleo y productos obtenidos de su destilacin Buen poder refrigerante Poco poder lubrificante y anti-soldante. Se emplean para el maquinado de aleaciones ligeras y a veces en operaciones de rectificado. No se oxidan fcilmente. Aceites vegetales y animales: (Aceite de colza) Buen poder lubricante y refrigerante Escaso poder anti-soldante Se oxidan con facilidad. Aceites mixtos Buen poder lubrificante y refrigerante Ms econmicos que los vegetales. Aceites sintticos.

Aceites emulsionables: mezcla aceite mineral con agua Emulsiones diluidas Escaso poder lubrificante Se emplean para trabajos ligeros. Emulsiones medias Discreto poder lubrificante Se emplean para el mecanizado de metales de mediana dureza con velocidades medianamente elevadas. Emulsiones densas Buen poder lubrificante Adecuados para trabajar metales duros de elevada tenacidad Protegen eficazmente contra las oxidaciones las superficies de las piezas maquinadasObjetivos de los fluidos de corte Ayuda a la disipacin del calor generado Lubrica los elementos que intervienen en el corte para evitar la prdida de la herramienta Reduce la energa necesaria para efectuar el corte Protege a la pieza contra la oxidacin y la corrosin Arrastra las partculas del material Mejora el acabado supercial7. Consideraciones econmicas. Economa del maquinadoLa velocidad de corte es el parmetro fundamental tanto en la economa de un proceso de mecanizado como en la vida de una mquina herramienta.Los costes de produccin de una serie de n piezas en una mquina-herramienta se dividen en unos costes fijos y unos costes por unidad de produccin:

Atendiendo a los tiempos del proceso, el coste de produccin es:

Coste horario. Incluye el coste de la mano de obra directa, amortizacin de instalaciones, y mquinas, mantenimiento, etc. Coste de la herramienta Tiempo no productivo. Incluye los tiempos de preparacin de la mquina Tiempo de operacin Tiempo de reposicin de la herramienta Tiempo de maquinado Tiempo de vida de la herramienta