herramientas para torneado

7/16/2019 Herramientas Para Torneado

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LABORATORIO N2

1. TEMA: HERRAMIENTAS PARA TORNEADO “CUCHILLAS”2. OBJETIVO:

1. Conocer la designación empleada para cuchillas.2. Investigar las diferentes formas que presentan las cuchillas y su aplicaciónsegún el trabajo a realizar.

3. Conocer las fuerzas que actúan en la cuchilla durante el proceso demecanizado.

4. Investigar la clase de material del cual se conforman las cuchillas y susdistintas aleaciones según su fin de empleo.

5. Saber el tratamiento térmico correcto que se debe dar a las cuchillas deacuerdo al material del que se componen.

3. TEORIA:

El torno permite el empleo de un número grande de distintas herramientas de corte, perola cuchilla de torno es la mas útil. Esta herramienta determina el modo de trabajar y laconstitución del torno.

Designaciones:

La cuchilla de torno (útil de torno) consta de mango o cuerpo y cabeza. El cantocortante o filo constituido por la intersección de las superficies de ataque y de incidenciase llama corte principal.Al corte principal va a parar, haciendo ángulo con el a la altura de la superficie deataque, el corte secundario. La altura de una cuchilla se mide desde la punta del útilhasta su superficie de apoyo. En los acodillados la punta puede estar mas baja que lasuperficie de apoyo, siendo negativa la altura. Para la designación “derecha” o“izquierda” sirve la siguiente regla: se mantiene el útil con la cabeza vuelta hacia uno yla superficie de ataque hacia arriba; si el filo principal esta situado entonces a laderecha, se trata de un útil de corte a la derecha, y si esta a la izquierda, será un útil a laizquierda.

Formas fundamentales



Según sea la posición de la cabeza con respecto al vástago o cuerpo, se distingue entre:a) Útiles rectos: El eje visto desde arriba y de costado es recto.

b) Útiles curvados: El eje visto desde arriba es curvado (hacia la derecha o hacia laizquierda).

c) Útiles acodillados: El eje aparece acodillado en la vista lateral.

Formas en que se presentan las cuchillas de torno y los útiles de metal duro.

1. Útiles de corte para trabajo exteriora) Útil de desbastar recto a la derecha (cuchilla de torno recta a la derecha) b) Útil de desbastar curvado a la derecha (cuchilla de torno curvada a la

derecha)c) Útil puntiagudo de afinar (cuchilla de torno puntiaguda)d) Útil rebajado lateral izquierdo (cuchilla de torno rebajada lateral

izquierda)e) Útil de afinar curvado a la derecha (cuchilla de torno de esquina curvada

a la derecha)f) Útil de formag) Útil de roscar puntiagudo a la derecha

h) Útil recto de tronzar (cuchilla de torno recta de tronzar)2. Útiles de corte para trabajo interior



k) Útil de desbastar para torneado interior (cuchilla de torno para interior)l) Útil de corte para interior (cuchilla de torno para esquina interior)m) Útil para roscar al interior n) Útil de gancho.

3. Plaquitas para torno (cuchillas recambiables, bits o lengüetas para

portaherramientas). Las plaquitas son de acero rápido de gran valor, tienen pequeñas dimensiones y no tienen una cabeza especial de corte, están templadasen toda su longitud y después revenidas, y en general han sido rectificadas por los lados; cuando se desafilan no necesitan sino ser nuevamente afiladas, nosiendo necesario templarlas de nuevo. Estas plaquitas van sujetas en mangosespeciales y pueden gastarse con el uso por ambos lados sin mas limite que la

posibilidad de sujeción. Además de las formas especiales con distintas seccionestransversales.

4. Útiles de torno especiales (útiles de disco con forma, útiles de mano peines deaterrajar de mano).

Esfuerzos que actúan sobre la cuchilla de tornear

Para que puedan ser arrancadas virutas tiene que penetrar en el materiales filocuneiforme.

El material ofrece a la herramienta una determinada resistencia que para ser vencidaexige el empleo de fuerza. Esta fuerza, que es una fuerza de compresión, carga tantosobre la pieza como sobre la herramienta.El esfuerzo mayor es el que obra verticalmente. Recibe el nombre de presión vertical decorte. La carga producida por el avance se llama presión de avance. El material ejerce

además sobre la herramienta una accion o presión de rechazo o retroceso en dirección



del mango. Se llama este esfuerzo presión de rechazo o retroceso o presión sobre elmango.La magnitud de estas fuerzas depende principalmente de:

1. la resistencia del material2. la sección transversal de la viruta (anchura de viruta por espesor de la misma)

3. estado del filo de la cuchilla (por ejemplo si se trata de cuchilla afilada o decuchilla roma)La velocidad de corte es independiente de la presión de corte.

Los esfuerzos de corte no son iguales en todos los instantes del proceso de mecanizado,sino que oscilan entre un valor máximo y uno mínimo, es decir, que son esfuerzososcilantes que hacen vibrar la herramienta, la pieza o las piezas de la maquina, y que por lo tanto pueden redundar en perjuicio de la tranquilidad de marcha de la maquina.Para medir los esfuerzos de corte se utilizan soportes especiales de medición condispositivos mecánicos, ópticos o eléctricos de medición. Esfuerzo de corte especificoPara tener una orientación aproximada sobre la magnitud de los esfuerzos de corte se

parte de la presión de corte especifica ks. Se entiende por tal el esfuerzo que se ha deemplear para arrancar 1 milímetro cuadrado de sección de viruta.

Para acero con 40 …50 kg de resistencia la presión de corte especifica ks valeaproximadamente 200 kg/mm2Para acero con 60…70 kg de resist. Ks ….250 kg/mm2Para acero duro al manganeso ks….. 420 kg/mm2Para acero moldeado ks…. 200 kd.mm2Para hierro fundido (dureza Brinell 200) ks….150 kg/mm2Para aleaciones de aluminio ks….. 70…90 kg/mm2Para electrón ks…. 30 kg/mm2

La presión de corte específica depende especialmente del material. Es mayor el caso de pequeño avance y gran profundidad de corte y menor cuando se trata de grandesavances y pequeñas profundidades de corte.Las cifras citadas son únicamente valores medios para secciones de viruta entre

pequeñas y medianas (avance s=0.3 mm/rev)En el caso de grandes secciones de viruta esos valores se hacen notablemente mas

pequeños.La sección transversal de viruta (A) se calcula por A=a.s (profundidad de viruta yavance) .La presión principal de corte (F) se halla por la formula F=A.ks (sección transversal deviruta y presión de corte especifica)

Ejemplo:



Magnitud de los ángulos de las cuchillas de tornear

Lo mismo que en todas las demás herramientas para arrancar viruta, tienen también lascuchillas de torno que acompasarse al material.Con objeto de simplificar al almacenaje reciben las cuchillas de torno, según Din

primeramente ángulos promedio, que pueden cambiarse mediante esmerilado cuandosea necesario.

Ángulos de ataque negativos.



Modernamente se emplea de vez en cuando especialmente para trabajar materiales muyduros y tenaces, un ángulo de ataque negativo. Se trabaja entonces con velocidades decorte muy elevadas. El trabajo de arranque queda aquí facilitado en virtud del fuertecalentamiento experimentado por el material. Por lo que respecta a las herramientas , noentran aquí en consideración nada mas que metales duros. Las maquinas herramientas,

tienen que estar muy solidamente construidas ya que el consumo de fuerza, y con ellotambién la solicitación, resultan multiplicadas.

Materiales para las herramientas de corte

Condiciones exigidas al material de las cuchillas.1. Deberá poseer una suficiente dureza con objeto de que pueda penetrar en el

material2. Con objeto de que no se rompa la cuchilla, hará falta una cierta tenacidad.3. Tendrá que soportar una velocidad de corte tan grande como se pueda, sin que en

virtud de la elevada temperatura que se produce en le arranque de viruta sufra

menoscabo la capacidad de corte. Es decir, que se exigirá una gran dureza encaliente (resistencia de revenido)

4. La resistencia al desgaste deberá ser tan grande como sea posible.

Materiales para las cuchillas

Los puntos de vista que pueden ser decisivos para la elección son, por ejemplo, lossiguientes:La aplicación que se vaya a dar al útil (material de la pieza a trabajar, procedimientode trabajo)La forma de la herramienta (cuchilla de torno, macho de roscar, escariador)Las exigencias en cuanto a rendimiento (velocidad de corte, duración de laherramienta)La cuestión económica (costos de la herramienta, etc.)Con objeto de tener en cuenta las distintas exigencias, se han desarrollado gran númerode materiales para las cuchillas de corte. Podemos considerar los siguientes grupos

principales:1. Aceros para herramientas no aleados (aceros al carbono)2. Aceros para herramientas de aleación débil3. aceros para herramientas fuertemente aleados (aceros rápidos)4. Metales duros y materiales de corte cerámicos.

5. Diamantes.Aceros para herramientas no aleados (aceros al carbono)El hierro contiene como componente aleado casi únicamente el carbono (junto a

pequeñas cantidades de silicio o de manganeso). Cuanto mas elevado sea el contenidode carbono tanto mas duro resulta el acero, pero también tanto mas agrio. La proporciónviene a ser en el caso de cuchillas de 1.2 a 1.5 %.Soportan velocidades de corte pequeñas. Se distinguen diversas calidades de pureza ,clase de fundición, cimentación, etc.

Aceros para herramientas de aleación débil.

Los componentes aleados son, además del carbono, especialmente cromo, manganeso,silicio, wolframio, vanadio, molibdeno y níquel. Con estos se mejora especialmente la



tenacidad y la consistencia de corte. El templado se hace en aceite , agua o aire. Ladureza profunda queda perfeccionada. La dureza en caliente llega a los 2000…300grados.

Aceros para herramientas fuertemente aleados (aceros rápidos)

Estos aceros obtienen frecuentemente todavía un aumento de sus buenos rendimientosde corte mediante un fuerte calentamiento varias veces repetido durante el mecanizado.Su causa es el fuertemente contenido de wolframio con un 4% de cromo. A la vezmejora su capacidad de corte, y la dureza el contenido de vanadio, cobalto y molibdeno.Estos aceros soportan temperaturas de corte hasta los 600 grados y velocidades de cortemás altas que los aceros al carbono.

Tratamiento térmico de los aceros de herramientas

El tratamiento térmico de los aceros se rige por su composición y es decisivo para lacalidad del acero. Hay que tener por lo tanto exactamente en cuenta las prescripcionesde las firmas productoras. Si no se dispone de estas se puede seguir los siguientes

parámetros:a) Aceros al carbono: Forja: a 800 grados, Templado: 750 a 800 grados

Enfriamiento en agua o aceite b) Aceros de herramientas débilmente aleados: forjado lento a 9000…1100 grados,

templado: calentamiento lento, temple en agua a 750..800 grados, en aceite a800..1100 grados y en aire a 900…1100 grados.

c) Aceros de herramienta fuertemente aleados (aceros rápidos ): forjado :calentamiento a 11000 grados, templado: precalentamiento lento a 750..850grados, llevándolo después rápidamente a 1150…1300 grados. Templado enaceite en corriente de aire o en un baño caliente de 500…550 grados.

Materiales de corte cerámicos

Todavía mas duros que los materiales de corte desarrollados en estos últimos tiempos yfabricados a base de óxidos (combinaciones de oxigeno) de aluminio purísimo



(materiales de corte oxiceramicos). Su campo de aplicación es, empero, todavíalimitado.

Clases de cuchillas

Marca: Armstrong• Fabricadas de acero rápido en los grados más versátiles M-2 o M-34.• Rectificadas por los 4 lados y listas para su uso.• Extremos biselados en ángulo de 10°.• Especificaciones Federales OO-C-851ª

M-2 Acero rápido al tungsteno: Carbono .84%, Manganeso .25%, Silicio .30%,Tungsteno 6.40%, Cromo 4.15%, Vanadio 1.90%, Molibdeno 5.00%.

M-34 Acero rápido al Cobalto: Carbono .90%, Manganeso .30%, Silicio .30%,Tungsteno 1.55%, Cromo 3.75%, Vanadio 2.00%, Molibdeno 8.70%, Cobalto 8.00%.

Esmeril:Marca: Rong LongHP: 1/3Amperios: 3/1.5Ciclos: 60



No. Load Speed: 3600 rpm

OTRAS ESPECIFICACIONES DE LAS CUCHILLAS.Es una herramienta de punta única, es una pieza de acero rápido o aleado, cuya secciónes por lo general, cuadrada, pueden obtenerse en varias medidas, y longitudes siendocorrientemente las más usadas las de 3/16”, 1/4”, 5/16”, y 3/8”, o bien en mm las de 4x46x6, 8x8 y 10x10 aunque según normas establecidas pueden llegar a la sección de60x60.Para su fabricación se parte de una barra laminada cortada en trozos apropiados loscuales después de afilados dándoles forma suelen recibir el nombre de cuchillas.

Barra laminada para cuchillas1.- Preparación de la cuchilla.-

Se afila sobre tres superficies para formar una arista de corte, el pico se afila redondo oen punta según los requerimientos del trabajo. Después del afilado se procede alesmerilado fino de las superficies a fin de tener un filo liso y puntiagudo.



Obtención de la cuchilla partiendo de la barra laminado

2.-Ángulos de afilado de una cuchilla.-Son los que se indican en la siguiente figuraA= ángulo de salida o de desprendimiento superior B= ángulo de desprendimiento lateralC=ángulo de incidencia frontalD= ángulo de incidencia lateralE=ángulo de filo lateralF= ángulo de filo frontal

Ángulos de una herramienta de un solo filo2.1. Angulo de desprendimiento superior.-Este ángulo sirve principalmente, para guiar la dirección del flujo de la viruta, también

sirve par proteger la punta de la herramienta, la medida de este ángulo depende delmaterial a mecanizar, cuando más blando es éste, mayor debe ser el ángulo dedesprendimiento superior.



2.2. Angulo de desprendimiento lateral.-Es el ángulo formado al afilar la parte superior de la cuchilla, ya que a está superficie sele da una inclinación hacia abajo partiendo del filo lateral. El ángulo de desprendimiento

lateral determina si una herramienta es de corte a la derecha o a la izquierda, por logeneral en el afilado se le da una medida que oscila entre los 6o y los 15o

2.3. Angulo de incidencia lateral.-este ángulo permite que la cuchilla avance de lado en la pieza, pudiendo cortar sinfricción; si es demasiado pequeño la herramienta no puede avanzar sobre el material, yaque al rozar contra el mismo se sobrecalienta y se embota, de esta forma el acabado esmuy basto y rasposo, si el ángulo de incidencia lateral es demasiado grande el filo serompe en partículas pequeñas debido a un soporte insuficiente.

2.4. Angulo de incidencia frontal.-Es el formado por la cara frontal de la herramienta y una recta imaginaria tangente a la

pieza y perpendicular al eje del torno, la medida de este ángulo puede variar entre 8o y15o siendo el diámetro de la pieza la que determina dicha medida



3.-Rompevirutas.-Es una ranura practicada precisamente detrás del filo de la cuchilla, pero sin quenecesariamente alcance la arista extrema de la herramienta, su utilidad radica en regular la salida de viruta continua en forma de cinta que se producen a altas velocidades, elrompevirutas actúa como una obstrucción al flujo libre de la viruta y motiva que esta se

rompa en trozos cortos y manejables.

TIPOS DE CUCHILLA DE TORNOHubo un tiempo en que cada taller y aun cada tornero construían a su voluntad y segúnsu personal experiencia las herramientas de torno. Hoy, sin embargo, tras los estudios denumerosos investigadores y la experiencia de los grandes talleres y fábricas, se hallegado a seleccionar algunos tipos fundamentales cuya eficacia y rendimiento sondifíciles de superar

Cuchillas de desbastar.- Tratan de arrancar la mayor cantidad posible de material en elmenor tiempo posible, aprovechando al máximo tanto la capacidad de corte de laherramienta como la capacidad del torno. Las cuchillas, por tanto, han de ser robustas.Pueden ser curvas y rectas, tanto a la derecha como a izquierda

Curvas de afinar.- Se trata de obtener una superficie cuidadosamente acabada, exactade forma y pulida. La viruta arrancada debe ser pequeña. Interesan, por tanto, formasredondeadas y anchas. El corte de estas cuchillas debe repararse con piedra de afinar después de afilarlas, de lo contrario dejan una superficie áspera y rugosa.

Cuchillas de corte lateral.- De costado. Se utilizan para refrentar y labrar ángulos muy

marcados. Deben trabajar de dentro hacia fuera, ya que el corte secundario no esadecuado para el arranque de viruta.



Cuchillas de interiores.- Para mecanizar las superficies interiores de un agujero, hacenfalta herramientas de cuerpo largo y sección reducida.

Están expuestas a vibraciones, por lo que la sección de viruta arrancada debe ser pequeña. Generalmente son curvadas y presentan dos formas fundamentales: para

agujeros pasantes y para agujeros ciegos, llamadas también estas de refrentar interiores

Cuchillas de trocear.- sirven tanto para hacer ranuras o gargantas, como parea cortar en el torno. Para evitar que la cuchilla roce con la pieza, aquella se estrecha en sucabeza de delante hacia atrás y de arriba abajo.

Cuchillas de forma: Numerosos trabajos de torno exigen un perfil determinado. Serealizan con barritas o planchuelas de acero rápido bien recocido, acabando con limasde matricero. Después se templan con las máximas precauciones.

Cuchillas de roscar.- pueden considerarse como cuchillas de forma. Su corte varía deacuerdo con el perfil de la rosca que se ha de tallar

Se detalla las cuchillas afiladas para trabajos de torno.

ISO1 =DIN4971 Herramienta de tornear recto con corte a la derecha

ISO2=DIN4972 Herramienta de tornear curva con corte a la derecha



ISO3=DIN4978 Herramienta de tornear con esquina destalonada

ISO4=DIN4976 Herramientas de desbastar ancha

ISO5=DIN4977 Herramienta de refrentar destalonada



ISO6=DIN4980 Herramienta de refrentar destalonada con corte a la derecha

ISO7=DIN4981 Herramientas de Tronzar

ISO8=DIN4973 Herramienta de desbastar interiores



ISO9=DIN4974 Herramientas para tornear en esquinas para interiores

ISO10=DIN4975 Herramientas de tornear de puntas

MATERIALES PARA LAS CUCHILLAS:

La parte de trabajo de la herramienta de corte, incluyendo la cuchilla, debe tener altadureza, alta resistencia térmica al rojo (tener la capacidad de no perder la dureza contemperaturas elevadas), alta resistencia al desgaste (resistencia al frote), así como ser lo suficientemente dúctil (resistencia a las cargas de impacto) Los materiales deherramientas se dividen en tres grupos:

En el primero están los materiales para las herramientas que trabajan a bajasvelocidades de corte. A éstos pertenecen los aceros al carbono para herramientas,con una resistencia térmica al rojo de 250-300 o C.

El segundo grupo son los materiales para herramientas que trabajan a velocidadeselevadas de corte, los aceros rápidos, estos aceros adquieren alta dureza, altaresistencia al desgaste y una resistencia térmica al rojo hasta temperaturas de 650 o C.

El tercer grupo reúne los materiales para herramientas que trabajan a altas velocidadesde corte, los cermets, fabricados como plaquitas de varias dimensiones y formas



REGLAS PARA EL USO DE LAS CUCHILLAS

• Antes de conectar el avance, es necesario apartar la cuchilla de la pieza, lo qua protege el borde de corte contra el desmenuzamiento;

• Se recomienda afilar periódicamente la cuchilla con una barra abrasiva de granofino directamente en el portacuchillas, lo qua alarga la duración de servicio de lacuchilla;

• Se prohíbe dejar qua el borde de incidencia de la cuchilla se emboteconsiderablemente, es necesario reafilar esta última antes de qua comience adestruirse el borde de corte, o sea, con una anchura de la partes desgastada de lacara de incidencia principal de la cuchilla de 1 . . . 1,5 mm;

• Se prohíbe emplear las cuchillas como guarniciones,

• La cuchilla de aleación dura se debe entregar al almacén, cuando la plaquita dealeación dura se ha separado del mango.

• Se prohíbe colocar las cuchillas sin orden (en montón) en la caja para lasherramientas

PORTAHERRAMIENTAS

Los soportes de herramientas para torno se la fabrican en varios modelos aizquierda, a derecha, rectos a fin de que la cuchilla pueda ser presentada a la pieza

según diferentes ángulos. Existen soportes de herramientas de varios tamaños paracuchillas de diferentes medidas, algunos son ajustables a fin de permitir elalojamiento de cuchillas de dimensiones diversas.

Portacuchillas acodado a izquierda

Portacuchillas acodado a derecha



Portacuchillas recto

Poratcuchillas ajustable para alojar cuchillas de varios tamaños

El ajugero para insertar la herramienta en su soporte forma un cierto ángulo

Portacuchillas detronzar dirigida a laderecha

Portacuchillas de tronzar dirigida a la izquierda



VENTAJAS RELATIVAS AL USO DE SOPORTES DE HERRAMIENTASACODADOS O RECTOS

Muchas veces es necesario segar o cortar alguno pieza acabada lo mas cerca posibledel plato del torno entonces se requiere de una herramienta de tronzar para cortar,

cuando se usa una herramienta de tronzar para cortar redonda o chapa o para abrir ranuras en la cara de una pieza, ofrece una gran ventaja el soporte de herramientaacodado a izquierda.

El soporte recto para herramienta de tronzar sostiene la cuchilla en toda su longitudy es útil cuando hace falta tal apoyo mayor de lo normal.

Herramienta extensible para limadora

Portacuchillasde tronzar montada en un soporte recto

ESMERILEs una piedra especial, artificial o lija, utilizada para afilar los instrumentos metálicos y

pulir o desgastar otras cosas, el esmerilado es la operación de mecanizado fino en el queel arranque de material se efectúa mediante una muela de esmeril.Cuando la muela de esmeril ya se encuentre totalmente desgastada se procede al cambiorespectivo para lo que seguiremos los pasos siguientes:

1.-Ajuste los apoyos para la pieza de modo que cuando las orejas del reacondicionador

mecánico estén contra su borde, los rodillos de éste apenas toquen la cara de la rueda2.- Use unos anteojos de seguridad aprobados



3.- Colóquese a un lado de la rueda y entonces proceda a encender el esmeril4.- Sostenga el reacondicionador con firmeza hacia , abajo con sus orejas contra el

borde del apoyo de la pieza. no haga contacto con la rueda giratoria

5.- Mueva el reacondicionador hacia uno y otro lado de la cara de la rueda con unmovimiento uniforme, con el objeto de realizar una pasada de prueba

6.- Una vez que la rueda quede reacondicionada detenga el esmeril y ajuste los apoyosde la pieza hasta que queden a 1.5 mm aproximadamente de la cara de la rueda.

4. CONCLUSIONES:

Se conoció las designaciones empleadas en cuchillas así como sus formasfundamentales empleadas según su fin de empleo, se conoce la gran importancia de laelección de una cuchilla adecuada según el material al cual se va a aplicar, a la vez se

conoció el correcto tratamiento térmico para un mejor rendimiento y excelente forma detrabajo. Se conoció las formulas empleadas para calcular las fuerzas y presiones quedebe soportar la cuchilla durante el proceso de mecanizado.

5. RECOMENDACIONES:

1. El conocimiento de las designaciones empleadas es fundamental para la elecciónde una buena herramienta de trabajo por lo tanto este conocimiento es primordial

para trabajar en el torno.2. Al conocer las diferentes aleaciones de las cuchillas se puede dar el respectivo

tratamiento térmico para un mejor empleo de todas las características de la

cuchilla por lo tanto es importante conocerlas.3. Se recomienda el estudio minucioso de todas las características de las cuchillas

pues se obtendrá un mejor rendimiento en le trabajo así como un mejor acabadoen nuestros trabajos realizados en le torno.

6. BIBLIOGRAFIA:Alrededor del torno Walter Bartschwww.google.com cuchillaswww.wikipedia.com el torno

http://www.google.com/

http://www.wikipedia.com/

http://www.google.com/

http://www.wikipedia.com/

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