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MAQUINADO
Ing. Alejandro Salazar
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Proceso de manufactura en el cual
utilizando una herramienta de corte, en
forma de cua, se remueve el excesode material de la materia prima, para
que el material remanente tenga la
forma de la pieza deseada.
MAQUINADO
Materia prima, en forma de
cilindro, antes del maquinado.
Proceso de maquinado
Pieza maquinada
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MAQUINADO POR ARRANQUE DE VIRUTA
Proceso de manufactura apto para
modificar, en el material:
La forma
Las dimensiones y el acabado
dimensional
El grado de acabado superficial
(rugosidad)
Para formar la viruta, se necesita una
fuerza externa que genere un
esfuerzo cortante que provoque una
deformaciones cortante del material.
Ref. Tecnologa de la fabricacin- R.L.Timings.
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FORMACION DE LA VIRUTA
Para estudiar el proceso de corte
por arranque de viruta, se reduce el
nmero de parmetros, utilizando
el corte ortogonal y el modelo de
Merchant. BDDCAD
BD
AC +==
Deformacin cortante durante la formacin de la viruta:
La deformacin cortante ()
que ocurre a lo largo del planode corte o cizallamiento, se
estima
cot)tan( +=
BD
DCAD
BC
AC +==
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Tipos de viruta
El proceso de formacin de viruta cambiacon la velocidad de corte, Material acero:
a) Velocidad < 2 m/min
b) Velocidad 7 m/min
c) Velocidad 20m/min
d) Velocidad 40 m/min
Tipos de viruta:
a) Discontinua
b) Segmentada
c) Continua
d) Ondulada
e) Continua confilo recrecido
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Ref: Procesos de Manufactura John A. Schey
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HERRAMIENTA DE CORTE BASICA MONOCORTE
Cuchilla de acero rpido (HSS), de forma prismtica
Partes de la cuchilla
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Geometra de la herramienta
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OPERACIONES DE MAQUINADO
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PARAMETROS DE CORTE
Avance (a)
Rotacin (n)
1. Velocidad de corte, m/min
2. Avance (a), mm/rev
3. Profundidad de pasada (p), mm
4. Ratio de extraccin de material, Q = Vc .a. p (cm3/min)
5. Rugosidad de la superficie, (m)
6. Velocidad de Avance, Va = a . n (mm/min.
7. Tiempo de corte (tiempo de pasada), min.
8. Potencia especifica de corte, Kw-min/cm3
9. Dimetro (D), mm
10.Potencia de corte (Pc), Kw
11.Rotacin del husillo (n), rev/min
12.Radio de la punta de la cuchilla (r), mm
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FACTORES QUE INFLUYEN EN EL ACABADO SUPERFICIAL
Factores de vibracin y de la maquina
1. Juego en el mecanismo de avance2. Vibracin de la herramienta o componente de la maquina3. Vibracin de la instalacin,4. Estado conservacin de la maquina (presencia de desgaste
en sus componentes).5. Excesiva profundidad de pasado o avance
Factores geomtricos.
1. Tipo operacin de maquinado
2. Geometra de la herramienta de corte, radio de la punta
3. Avance de la herramienta
Factores del material de trabajo y su interaccin con la herramienta.1. Acumulacin del material en el filo de la herramienta
2. Rayado por la viruta enredada
3. Desgarramiento del material, durante la formacin de la viruta, porbaja velocidad de corte.
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MATERIALES DE LA HERRAMIENTA
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Aplicacin de los diferentes materiales de la herramienta, yvelocidad de corte alcanzadas en el tiempo.
1915 Aceros rpidos 36 m/min.1932 Carburos 120 m/min.
1968 Carburos recubiertos 180 m/min.
1980 Cermica 300 m/min.
1990 Diamante 530 m/in
Materiales de la herramienta
Nombre Temperatura Observaciones
Acero al carbono 300 C Prcticamente ya no se usa.
Acero alta velocidad 700 C HSS-Acero rpido.
Stelita 900 C Aleacin. Prcticamente ya no se usa
Carburos Metlicos 1000 C HM-Aglomerados y no aglomerados
Cermet 1300 C Base de TiC, TiCN, TiN
Cermicas 1500 C Al2O3 o Si3N4
Cermicas mezcladas 1500 C Al2O3 + ZrO3
CBN 2000 C TiN/TaN/CBN (Nitruro cbico de boro)
Diamante 800 C PCD Diamante policristalino
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1. Herramientas enteras,de HSS
2. Herramientas de plaquitas soldadas3. Herramientas de plaquitas intercambiables
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Influencia de la temperatura en la dureza,de acuerdo al material de la herramienta
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VIDA DE LA HERRAMIENTA
Desgaste de laherramienta
Formas posibles por las que falla una herramienta de corte
1. Por fractura
2. Por temperatura
3. Por desgaste gradual
Mecanismos que ocasionan el
desgaste de la herramienta:1. Abrasin
2. Adhesin
3. Difusin
4. Deformacin plstica.
* La mayora de estos mecanismos dedesgaste se aceleran a velocidades decorte y temperaturas altas
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Vida de la herramienta
CTv n
=Ecuacin de TAYLOR
V = velocidad de corte, en m/min
T = vida de la herramienta, en min.
n = exponente de vida, depende del material de la herramienta
C = constante de Taylor, en m/min, depende del material de trabajo y de lascondiciones de corte
Desgaste de la herramienta en funcin deltiempo de corte.
Material herramienta nC
(m/min)
Acero al carbono 0,1 20
HSS 0,125 70
Carburos cementado 0,25 500
Cermet 0,25 600
Carburo recubierto 0,25 700
Cermico 0,6 3000
Valores de n y C para maquinado de Acero
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TEMPERATURA DE CORTE
( ) 333,0
4,0 Kvt
CU oT =
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Economa del mecanizadoGrfico aproximado en escalaslogartmicas del costo de mecanizacinen funcin del nmero de piezas amecanizar por lote.
Mquinas tradicionales.
Mquinas de control numrico.
Mquinas especializadas oautomticas.
Log C logaritmo del costo de mecanizadoLog (n) logaritmo del numero unidades a mecanizar
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Montaje de pastillasde carburo o de
cermico
Soldadura de
pastillas de carburo
Fijacin de las pastillas de carburo o cermico
de corte; en los porta cuchillas