Laboratorio N°1 Formación de Viruta MEC161 Procesos de manufactura Nombre: Nicolás Rodríguez B. Rol: 201641052-k Profesor: Rafael Mena Y. Resumen de la sesión del laboratorio En el presente laboratorio, se observó y estudió las virutas que se desprendían de distintos materiales al ser mecanizados en un torno, con distintas herramientas, velocidades de corte, avance y profundidad, permitiéndonos poder relacionar el tamaño de la viruta con la dureza o ductilidad del material en cuestión. En el caso de los materiales más dúctiles, se logra apreciar una viruta corta sin importar la herramienta, no así en el caso de los materiales más duros, los cuales dejaban parte del material en la herramienta, generando los conocidos filos postizos. Descripción de los trabajos y metodologías utilizadas Objetivos del ensayo • • • • Analizar las virutas desprendidas de los distintos materiales mecanizados. Reconocer y clasificar las virutas obtenidas según sus características. Aprender sobre los riesgos de cada viruta, ya sean riesgos para el operador o para la maquina utilizada. Conocer los tiempos de vida de las herramientas y las nomenclaturas que se utilizan para clasificarlas y ordenarlas en los catálogos. Descripción y secuencia resumida Al comenzar el laboratorio, se nos enseñaron las diferentes herramientas de corte, sus usos y las geometrías que estas poseen, dando énfasis en los ángulos de corte (positivo o negativo), señalando la gran diferencia al momento de mecanizar con uno u otro. Luego se procedió a mecanizar con una herramienta HSS un acero SAE 1020, una vez finalizado el mecanizado, se pudo apreciar con la ayuda del microscopio los filos postizos que quedaron en la herramienta. Finalmente, se mecanizaron todos los materiales con las distintas herramientas disponibles y se analizó la viruta que estos desprendían al momento de ser cilindrados. Esquemas de instalación • Se preparó el plato para poder afirmar la pieza que íbamos a mecanizar, centramos la pieza con la contrapunta y apretamos de tal manera que no quede juego entre la contrapunta y la pieza. • • Se coloca la herramienta en el portaherramientas, el cual se posiciona en la torre de porta herramientas. Se ajustan el carro principal, la plataforma orientable y el carro portaherramientas. Se seleccionaron las rpm y avance y se ajustaron en la caja Norton. Instrumentos utilizados • • • Pie de metro: se utilizó para medir los diámetros de los materiales a cilindrar. Microscopio: se utilizó para poder visualizar los filos postizos en las herramientas HSS. Lupa: se utilizó para poder visualizar los filos postizos en una herramienta tras finalizar el mecanizado Desarrollo Base teórica, modelo o metodología utilizada Para el cilindrado de los materiales, se dispuso de 2 tipos de herramientas: HSS y plaquitas de corte, teniendo estas últimas una geometría muy particular que se indicaba con cierta nomenclatura. Tal como se indica en las imágenes del catálogo, la primera letra indica la forma de la plaquita, la segunda letra indica el ángulo de incidencia de la plaquita, la tercera letra las tolerancias con que viene la herramienta, la cuarta letra el tipo de plaquita (cantidad de filos). Los números que siguen a las letras indican el tamaño de la plaquita (Filo, espesor, radio de punta, etc.). Durante la experiencia, se cilindraron 6 materiales distintos, con distintas herramientas, velocidades y configuraciones para generar diferentes virutas, en total se realizaron 9 cilindrados. Ensayo Material Herramienta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Acero SAE 1020 Acero SAE 1020 Acero SAE 1020 Latón Aluminio Aluminio Cobre Nailon Fundición Gris HSS 10° HSS <6° Carburo metálico HSS HSS Carburo metálico HSS HSS HSS Diámetro [mm] 66,2 66,2 66,2 38,16 43,35 38,95 25,49 45,76 20,32 RPM Velocidad de avance [mm/rev] 335 0,127 335 0,127 900 0,127 450 0,127 710 0,127 900 0,127 710 0,127 1180 0,127 335 0,119 Valores obtenidos Ensayo 1 Material Acero SAE 1020 Observaciones Viruta relativamente larga, de forma helicoidal, con un color entre azulado y dorado. Viruta lamiar. 2 Acero SAE 1020 Viruta más corta que con la herramienta anterior, sin embargo, sigue teniendo las mismas características. 3 Acero SAE 1020 Viruta corta con forma de media luna, colores debidos a la alta temperatura (azul). 4 Latón Viruta del mismo color que el material, posee forma de agujas. Viruta laminar, discontinua 5 Aluminio Viruta muy larga de forma helicoidal, debido a las características del material. Viruta continua y escalonada, peligrosa tanto para el operador como para el torno. No cambia de color. 6 Aluminio No cambio la viruta con la herramienta. 7 Cobre Viruta muy larga, laminar y continua. Viruta peligrosa, no cambia de color. 8 Nailon Viruta larga de gran volumen, se enreda con el equipo, sin embargo, no llega a ser peligrosa con el operario. Viruta continua y laminar. 9 Fundición Gris Viruta que parece polvillo, daña los equipos fácilmente debido a la dureza del material. Viruta granular y en forma de polvillo. Análisis de resultados • • En los materiales dúctiles, no importa la herramienta, casi siempre se obtendrá una viruta larga. Son muy peligrosos a la hora de mecanizar ya que pueden dañar la maquinaria enredándose en cualquier parte de esta, como también pueden dañar al operario dependiendo del material. Los materiales que poseen una alta dureza generan una viruta granular que puede dañar las maquinas muy fácilmente. • • La gran mayoría de los materiales generan filos postizos que dañan la calidad superficial de la pieza que se está mecanizando. Dependiendo del material, las virutas pueden alcanzar temperaturas muy altas, cambiando sus propiedades y color. Conclusiones Las propiedades de los materiales combinadas con otros factores juegan un papel fundamental a la hora de intentar predecir la viruta que se generará al momento de mecanizar un material, como en el caso de los dúctiles, uno puede intuir inmediatamente que será una viruta continua y larga la cual es peligrosa debido a que daña las máquinas y puede causarles heridas severas a los operadores. Por el otro lado, si el material es muy duro, generara una viruta parecida a un polvillo que puede dañar gravemente la maquinaria utilizada, pero no causaría daños al operador. En conclusión, tener una viruta corta es bastante mejor que una larga, ya que optimiza el tiempo de limpiado, no causaría daños al operador y si bien causa daños a la maquinaria, estos pueden ser controlados si se toman las medidas de seguridad apropiadas. Bibliografía y referencias Sandvik. (s.f.). Sandvik coromant. Obtenido de Como tornear en diferentes materiales: https://www.sandvik.coromant.com/es-es/knowledge/general-turning/pages/how-todo-turning-in-different-materials.aspx Sandvik. (s.f.). Sandvik Coromant. Obtenido de Como elegir la plaquita de torneado correcta: https://www.sandvik.coromant.com/es-es/knowledge/generalturning/pages/how-to-choose-correct-turning-insert.aspx Material con virutas que se encontraba en el laboratorio.
