Clase 1

TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN
Mayormente piezas mecánicas. No se descartan otras aplicaciones
PROPÓSITO GENERAL: Seleccionar el proceso más adecuado
Factores a tener en cuenta:
• La pieza: Material, forma, tamaño, precisión y terminación superficial requeridas,
tamaño del lote, costos
• Las tecnologías disponibles: Máquinas-herramientas, etc.
CLASIFICACIÓN MÁS GENERAL DE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN
Procedimientos sin arranque de viruta: Laminación, forja, trefilado, colada,
estampado, sinterizado, etc. para obtener productos primarios o piezas terminadas.
Procedimientos con arranque de viruta Se emplean máquinas y herramientas
cortantes para obtener piezas terminadas.
Procedimientos no convencionales (de naturaleza no mecánica): Laser, plasma,
chispa eléctrica, etc..
Procesos de fabricación con arranque de viruta
El material de partida (Pieza en bruto) proviene de un proceso primario (laminación, trefilado, etc
El material sobrante es eliminado en forma de virutas mediante una herramienta de corte
OPERACIÓN DE TORNEADO: Superficies de revolución
LA PIEZA GIRA
Pieza en
bruto
Operación de
Cilindrado
2
1
1
Operación de
Frenteado
(tronzado)
VIRUTA
LA HERRAMIENTA SE DESPLAZA LINEALMENTE
1: Superficie terminada
2: Superficie de transición
Procesos de fabricación con arranque de viruta
OPERACIÓN DE LIMADO O CEPILLADO : Superficies prismáticas
Superficie
terminada
VIRUTA
LA HERRAMIENTA SE DESPLAZA
LINEALMENTE
LA PIEZA ESTA FIJA
Procesos de fabricación con arranque de viruta
OPERACIÓN DE FRESADO: Superficies prismáticas
LA HERRAMIENTA (FRESA) GIRA
VIRUTA
LA PIEZA SE DESPLAZA LINEALMENTE
GEOMETRÍA DE LA HERRAMIENTA DE CORTE
 Herramienta básica: monocortante, filo recto
 Aplicación corriente: Torneado, limado, cepillado mortajado, alesado
Plaquita cortante soldada
De material cortante integral
Plaquitas cortantes (insertos) descartables
Aristas, Superficies y Angulos de la herramienta
en la Posición de trabajo: Posición relativa a la pieza
Pieza en Torno: Superficies cilíndricas
Vc
B
C
A
A´
D
B´
C´
• Cara de Ataque (ABCD)
• Cara de Incidencia Principal (ABA’B’)
• Filo Principal (AB)
• Filo Secundario (BC)
• Punta (B)
• Cara de Incidencia secundaria (BCB’C’)
• Plano de Base (A’B’C’)
La herramienta se caracteriza por su geometría (ángulos de caras y aristas), material, etc.
Un cambio en la posición de trabajo modifica las características del proceso de corte:
fuerzas, desgaste del filo, etc.
El valor de los ángulos deberán definirse con la herramienta en la posición de trabajo
Sistema de Referencia de la Máquina – Torno
Herramienta en la posición de trabajo
Y: Dirección del movimiento de corte principal.
Z:
“
“
“
“ avance longitudinal.
X:
“
“
“
“ avance en profundidad
Planos Principales (I, II y III) - Fuerzas en Torno
Vc
I (torno): Tangente a la sup. mecanizada
II (torno): Perpendicular a la sup. Mecanizada
Y
Componentes de la F resultante
Fc: Fuerza de corte (Y)
Fa: Fuerza de avance (Z)
Fr: Fuerza normal de reacción (X)
III: Paralelo al plano de base
Planos Principales (I, II y III)- Fuerzas en Limadora
- Superficies planasSuperficie
mecanizada
Viruta
Herramienta
Z
Pieza
Y
X
I limado (Y-Z) : Paralelo a la sup. mecanizada
II limado (Y-X): Perpendicular a la sup. Mecanizada
III (Z-X): Paralelo al plano base de la herramienta
Componentes de la F resultante
Fc: Fuerza de corte (Y)
Fa: Fuerza de avance (Z)
Fr: Fuerza normal de reacción (X)
Angulos de la herramienta
NORMALIZACIÓN
ASA, DIN, BS, AFNOR, ISO
Contenido: sistema de referencia, ángulos, planos de medición
OBJETIVOS
Significado Físico
(dirección flujo de virutas)
Implementación del afilado en
máquinas automáticas
Geometría del alojamiento de
plaquitas en portaherramientas
La Herramienta como elemento aislado
Asociada a una terna de ejes
Definición de los ángulos
Su valor depende del plano en que se mide
πo
f
πf
π
r
Planos de medición seleccionados
πr: Plano de base
πy: Plano // al eje de la herr. y perpendicular a la base (proyección Y-Y)
πf: Plano pasante por el filo y normal a la base // a la base (proyección F-F)
πo: Plano normal a la proyección del filo sobre la base (proyección C-C)
Angulos de la herramienta como
elemento aislado
α: de Ataque (*)
β: de Cuña
γ: de Incidencia
λ: de Inclinación del filo
ε: de Punta
κr : de Posición (frontal del filo ppal).
κe : Frontal del filo secundario.
δ: de Corte
Definición de los Angulos de la herramienta
α: Angulo de ataque; entre la cara de ataque y la base de la herramienta,
Influencia de los Angulos de la herramienta en la formación de la viruta
Formación de la viruta: el material situado delante del filo se deforma por cizallamiento
en una zona que va desde el filo hasta la superficie de la pieza, conformando el Plano
de cizallamiento
(+)
Plano de
cizallamiento
(-)
Análisis del Angulo de Ataque α: Modifica el área de cizallamiento, afectando el
trabajo de cizallamiento, las fuerzas y potencias necesarias para el corte.
Si el ángulo α es positivo (>0): < área de cizallamiento, viruta más fina, < esfuerzo de corte
Angulos de trabajo efectivos αe y γe
Herramienta en la posición de trabajo
Vc y Va (velocidades de corte y avance) en el cilindrado
Relevancia de η
 En el cilindrado
Los valores de η son pequeños: su efecto es
despreciable
Toma > importancia para bajos valores de γ, pues
pueda causar talonado
αe = α + η
γe =
 En el roscado: el avance es elevado y es más
crítica su influencia sobre el talonado
Posición de la Herramienta en Altura
Operaciones de torno
 e ⇒e
 e e
EFECTOS
α e ⇒ γe
αe ⇒ γe
posible “talonado”
Fc, y Hta. atraida hacia la pieza
Otros efectos: Medida diametral de la pieza
Dirección del Flujo de las Virutas
Influencia del ángulo de inclinación del filo λ
CORTE ORTOGONAL
CORTE OBLICUO
Filo normal al movimiento principal (Vc)
Filo inclinado con Vc
Herramienta cuneiforme:
Limado, cepillado
λ se mide en un plano // a la sup. transitoria (=sup. mecanizada, ancho de herramienta y pieza iguales)
λy: ángulo de flujo de viruta, se mide sobre la cara de ataque
λ permite estimar la dirección del flujo de salida de las virutas pues:
λ ≈ λy
Angulos de Situación
Herramienta en posición natural
Coinciden las ternas Xt, Yt, Zt y X,Y,Z
Herramienta en posición no natural
Ternas no coincidentes
ángulos de situación G, H, L
G: Ángulo de Planta (giro con eje según la dirección de movimiento principal)
H: Ángulo de Elevación (giro con eje según la dirección de avance)
L: Ángulo de Rotación: (giro alrededor de su propio eje)
Influencia sobre los
ángulos efectivos
G > 0 si reduce el ángulo κr
H >0 si γ aumenta
L >0 si α disminuye
Convención de signos
Angulos que pueden asumir ambos signos: α y λ
(+)
(-)
Plano πf
Plano base
Plano πr