LABORATORIO DE PROCESOS DE FABRICACIÓN

TOLERANCIA Y ACABADO SUPERFICIAL EN LOS PROCESOS DE MECANIZADO

AUTOR:

RODRIGUEZ SIERRA RUBEN DARIO

INGENIERÍA INDUSTRIAL

PROFESOR:

FONTALVO LASCANO ARMANDO

AGOSTO 28, 2012

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DEL NORTE

DIVISIÓN DE INGENIERÍAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE PROCESOS DE FABRICACIÓN

TOLERANCIA Y ACABADO SUPERIFICIAL EN LOS PROCESOS DE MECANIZADO

Para el diseño de un material de trabajo en el proceso de mecanizado se debe tener en cuenta las especificaciones que le fueron asignados a este como la tolerancia y acabo superficial. En el caso del campo industrial es muy importante tener en cuenta estas especificaciones ya sea en la producción en un gran número de cantidad, debido cualquier mínimo error puede producir grandes pérdidas en costos, pérdida de tiempo, perdida de material o alteraciones en las propiedades mecánicas, térmicas, etc ya que tienen una influencia significativa sobre el éxito de la operación del maquinado y también el desgaste de las herramientas de trabajo. También debe tener en cuenta en el proceso, el análisis con el tipo de procesos con el material y las condiciones de corte con el material por medio de los criterios que son como vida de la herramienta, fuerza y potencia, acabado superficial, tolerancia, y facilidad de la eliminación de los defectos.

En las operaciones de mecanizado abarca un conjunto de operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión, también por los procesos de forja o moldeo. Por medio de la tolerancia y acabado superficial permite la producción de piezas con formas definidas. En el caso de tolerancia permite establecer los límites permisibles de esa variación es similar de una manera al ajuste en ingeniería mecánica. Se puede definir los valores máximos y mínimos que debe medir un eje o agujero para que en el momento de su encaje el eje y el orificio puedan ajustarse sin problemas. De acuerdo a las tolerancia, permite seleccionar que tipo de mecanizado para trabajar ya sea fresado, torneado, rimado, barrenado, entre otros, puesto que las operaciones de mecanizado proporciona una mejor precisión respecto a otros procesos. Con la máquina herramienta influye en el trabajo, ya sea cuanto ha sido gastada o si es antigua, puede perjudicar en el proceso de variabilidad en los procesos que será más grande que uno pide y será difícil mantener las tolerancias que exigen. Por otro lado, en el proceso de mecanizado también influyen los costos de las tolerancias, entre más estrechas sean son más altos los costos. En algunos casos, se necesitara una operación adicional para satisfacer en la precisión que se requiere. Entre las ventajas que sean más estrechas las tolerancias, menos son la variabilidad en el mecanizado de los componentes por lo que conducen menos problemas de ensamblado.

Otro aspecto que especifica en los procesos de mecanizado son los acabados superficiales, define el conjunto de irregularidades que posee una superficie que es la rugosidad, tiene factores que influyen en la superficie maquinada de las cuales son: factores geométricos, factores de material de trabajo, y factores de vibración y de la máquina herramienta. En los factores geométricos “determinan” la superficie de la pieza maquinada debido al equipo de operación, por medio del tipo de operación maquinado, la geometría de la herramienta de corte y el avance. En el caso de tipo de operación se refiere al proceso de maquinado que se usa para generar la superficie, ya sea con el fresado periférico, el fresado de frente y el perfilado.

En la geometría de la superficie, se encuentran factores importantes que son la forma de la punta de la herramienta y el material de trabajo, la forma de cómo interactúa este con la herramienta ya que afectan en el acabado que debido al efecto de recrecimiento de filo, que se desprende partículas del filo en la superficie de trabajo y ocasiona una textura rugosa. Otro efecto es el desgarramiento de la superficie de trabajo durante la formación de viruta cuando se maquinan materiales dúctiles, las formaciones de grietas. Otro factor que afecta es la fricción entre el flanco de la herramienta y la superficie de trabajo recién generada. Todos estos factores influyen en el material de trabajo por la velocidad de corte y el ángulo de inclinación. Además son la causa de que el acabado real de la superficie sea en general más defectuoso que el ideal. Permite desarrollarse una relación empírica para convertir los valores de rugosidad ideal de un valor estimado de la rugosidad superficie real.

Otro factor que influye en el acabado superficial son los factores de vibración y de la máquina de herramienta, además de las herramientas utilizadas y con la instalación de la operación. Ya sea como el traqueteo o vibración en la operación de una maquina puede producir ondulaciones pronunciadas en la superficie del material. Por lo que se puede manejar o controlarse en la reducción de las vibraciones como: 1) en la amortiguación de la herramienta, 2) operar las velocidades que no causen fuerzas cíclicas 3) reducir los avances y las profundidades para disminuir las fuerzas de corte, 4) y cambiar el diseño del cortador para reducir fuerzas.

Al conocer las tolerancias, los acabados superficiales y su normatividad nos permiten crear piezas bajo norma que cumplan los requerimientos funcionales y estéticos, también debe tenerse importancia en como estas piezas por lo general van acopladas a otras y las mayoría de veces están en constantes esfuerzos, por lo que debe estar diariamente verificando en evitar errores. Además en la producción de piezas se incluyen los costos como en las restricciones de las tolerancias: Al hacerse más estrechas y los mejores acabados aumentan los costos de producción y requieren operaciones adicionales

REFERENCIAS

Groover, Mikell P. Fundamentos de manufactura moderna: materiales, procesos y sistemas, tercera edición, Editorial McGraw-Hill, pág.577-581, 587.