Introduccion al cad cam

MANUFACTURA II(Primera Parte)

APUNTESPrimavera 2001

Nombre________________________I.D.:__________________________

Manufactura II – IntroducciónM.C. Carlos Acosta

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INTRODUCCIÓN

EL MAQUINADO ES EL PROCESO PARA DAR FORMA Y DIMENSIONES A UNA PIEZA MEDIANTE LA ELIMINACIÓN DE MATERIAL EN CAPAS (VIRUTAS O REBABAS) UTILIZANDO UNA HERRAMIENTA DE CORTE (MONOCORTANTE O MULTICORTANTE)


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NECESIDAD DE LOS PROCESOS DE MAQUINADO

1. ALCANZAR MAYOR PRECISIÓN DIMENSIONAL QUE LOS PROCESOS PRIMARIOS.

2. OBTENCIÓN DE PERFILES ESPECIALES (CARAS PLANAS, ARISTAS AGUDAS)

3. DESPUÉS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO SE NECESITA RECTIFICAR UNA PIEZA.

4. ALCANZAR UNA MAYOR CALIDAD SUPERFICIAL.5. PUEDE SER MAS ECONÓMICO ESTE PROCESO PARA

PRODUCCIÓN UNITARIA.


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DESVENTAJAS DEL MAQUINADO

1. DESPERDICIO DE MATERIAL:– Maquinado: 10-60%– Forja 20-25%– Troquelado 10-25%– Extrusión 15%– Fundición en Molde Permanente 10%– Metalurgia de polvos 5%

2. MAYOR CONSUMO DE TIEMPO, ENERGÍA, CAPITAL Y TRABAJO.


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CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE MAQUINADO

PROCESOS DE MAQUINADO

CORTE ABRASIVOS NO TRADICIONALESELECTROEROSIÓN

LASER

DE REVOLUCIÓN AGLUTINADOS

TORNEADO, BARRENADO RECTIFICADO, HONEADO

OTRAS GEOMETRÍAS SUELTOS

FRESADO, BROCHADO LAPEADO, ULTRASONIDO


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PROCESOS DE MAQUINADO

1 . Torneado: Consiste en perfilar alrededor de un eje un sólidode revolución, para esta operación se emplean los tornos quepor medio de herramientas monocortantes efectúan la operación.

Movimiento Principal: PIEZAMovimiento de Avance: HERRAMIENTA


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PROCESOS DE MAQUINADODiversas Piezas Torneadas


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PROCESOS DE MAQUINADO2. Fresado: Consiste en arrancar la viruta mediante herramientas

circulares de filos múltiples denominadas fresas a fin de obtenersuperficies terminadas.

Movimiento Principal: HERRAMIENTAMovimiento de Avance: PIEZA


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PROCESOS DE MAQUINADO3. Taladrado: Consiste en practicar un hueco cilíndrico en una

masa metálica empleando un taladro por medio de brocas queefectúan la operación.

Movimientos de la herramienta: La herramienta, para poder cortar y separar material de la pieza, está animada de dos movimientos simultáneos, el movimiento de corte o de trabajo y el movimiento de avance. Movimiento rotativo de corte o de trabajo.

Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: HERRAMIENTA


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PROCESOS DE MAQUINADO4. Cepillado: Operación que consiste en arrancar viruta

horizontalmente a fin de obtener una superficie plana o perfiladaen un cuerpo.

Cepillo de Codo Planeadora

Movimiento Principal: HERRAMIENTAMovimiento de Avance: PIEZA

Movimiento Principal: PIEZAMovimiento de Avance: HERRAMIENTA


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PROCESOS DE MAQUINADO5. Mandrinado: Operación similar al torneado interior. Se

efectúa en las mandrinadoras. En estas máquinas es posibleagrandar un agujero cilíndrico realizado previamente con otraherramienta con objeto de obtener una medida de precisión.

Movimiento principal: HERRAMIENTA, Movimiento de avance: HERRAMIENTA O PIEZA


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PROCESOS DE MAQUINADO6. Mortajado: Similarmente al cepillado consiste en arrancar

viruta verticalmente. La máquina se denomina mortajadora. Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: PIEZA


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PROCESOS DE MAQUINADO7. Brochado: Consiste en hacer pasar forzadamente sobre una

superficie una herramienta de varios filos llamada brocha a fin de arrancar progresivamente la viruta.

En el brochado solamente se tiene el movimiento rectilíneo de corte, que anima a la herramienta, ya sea por empuje o por tracción. El movimiento de corte o de trabajopuede ser horizontal o vertical, según la máquina empleada.

Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: INCREMENTO DE LOS DIENTES


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PROCESOS DE MAQUINADOBrochado Interior


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PROCESOS DE MAQUINADO8. Aserrado: Consiste en separar un trozo de una pieza mediante

herramientas circulares o lineales de dientes múltiples llamadassierras.

Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: HERRAMIENTA

Sierra Oscilante:


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PROCESOS DE MAQUINADO9. Rectificado: Consiste en corregir definitivamente una

superficie plana, cilíndrica o cónica, exterior o interior, medianteuna herramienta de filos múltiples constituídos por abrasivosaglutinados, llamada muela.

Rectificado cilíndrico y rectificadoplano. Para el rectificado la herra-mienta está constituida por una muela. El movimiento de corte lo efectúa ésta. El movimiento de avance está com-puesto por dos movimientos. En el rectificado cilíndrico la pieza presentaun movimiento paralelo al eje de la muela y otro movimiento circular. En el rectificado plano, la pieza presentaun movimiento rectilíneo longitudinal y otro transversal. El movimiento de penetración lo efectúa la muela.

Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: HERRAMIENTA Y PIEZA


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MOVIMIENTOS, DEFINICIÓN ISO

MOVIMIENTO PRINCIPAL:ES EL PROPORCIONADO POR LA MAQUINA-HERRAMIENTA

PARA DAR MOVIMIENTO RELATIVO ENTRE LA PIEZA Y LA HERRAMIENTA DE TAL MANERA QUE LA CARA DE LA HERRAMIENTA ALCANCE A LA PIEZA. USUALMENTE LA MAYOR PARTE DE LA POTENCIA SE CONSUME EN ESTE MOVIMIENTO.

MOVIMIENTO DE AVANCE:ES EL PROPORCIONADO POR LA MAQUINA-HERRAMIENTA A

LA PIEZA O A LA HERRAMIENTA Y QUE SUMADO AL MOVIMIENTO PRINCIPAL CONDUCE A UNA ELIMINACION CONTINUA O DISCONTINUA DE VIRUTA Y A LA CREACION DE UNA SUPERFICIE MAQUINADA CON LAS CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DESEADAS. CONSUME UNA PARTE PEQUEÑA DE LA POTENCIA.


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LA MÁQUINA-HERRAMIENTALa máquina-herramienta es un equipo consitituído por un conjunto de órganoscapaces de imprimir los movimientos a la herramienta y a la pieza a trabajar de modo que ésta última con el arranque de viruta efectuado sea transformada en el sentido geométrico (forma) y/o dimensional (medida). La elección de la máquina-herramienta que satisfaga las exigencias tecnológicas del objeto o pieza a producir se hace de acuerdo a los siguientes criterios:

1. Según el aspecto de la superficie a obtener:Como por ejemplo la formación de un sólido de revolución que se origina porrotación alrededor de un eje no podrá obtenerse si no es en el torno.

2. Según las dimensiones del elemento a obtener.Las dimensiones de la pieza definen también las dimensiones de la máquinacapaz de trabajarla, así como otros parámetros de maquinado, como velocidadde corte, potencia, profundidad de corte, etc.

3. Según la cantidad de piezas a producir:Este parámetro nos define si debemos recurrir a una máquina de accionamientomanual, semiautomático, automático o de control numérico.

4. Según la precisión requerida:Es fácil deducir que para trabajos de precisión se deberán emplear las mejoresmáquinas con suficiente capacidad para acabar las superficies con lastolerancias especificadas.


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EL CORTE DE METALES LOS PROCESOS DE MAQUINADO ELIMINAN MATERIAL DE LA PIEZA POR MEDIO DEL CORTE DEL METAL Y PRODUCCIÓN DE VIRUTAS.

PUESTO QUE LA VIRUTA DEFORMADA ESTA COMPRIMIDA CONTRA LA CARA DE LA HERRAMIENTA SE DESARROLLA UNA FUERZA ELEVADA DE ROZAMIENTO. LA ENERGíA PARA PRODUCIR VIRUTA DEBE VENCER TANTO LA FUERZA DE CORTE COMO LA FUERZA DE ROZAMIENTO.

NOTA: EL ESPESOR DE VIRUTA e ES SIEMPRE MAYOR QUE LA PROFUNDIDAD DE CORTE a.


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LOS ÁNGULOS DE CORTEα + ß + δ = 90°

LOS ÁNGULOS DE CORTE SIEMPRE SUMAN 90. EL ÁNGULO DE ATAQUE PUEDE SER POSITIVO, NEGATIVO O NEUTRO.

ATAQUE NEGATIVO ATAQUE NEUTRO

ADEMÁS: Ø =45°+

DONDE: µ = tg γ y donde γ = ángulo de fricciónAL DISMINUIR α O INCREMENTAR LA FRICCIÓN γ EL ÁNGULO DE CORTE Ø DECRECE Y POR LO TANTO EL ESPESOR DE VIRUTA e AUMENTA, Y LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA (AUMENTO DE TEMPERATURA).

2 2

α < 0 α = 0

α γ


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GEOMETRÍA DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE

SE DISTINGUEN DOS PARTES PRINCIPALES: A) LA PARTE ACTIVA: Donde se encuenta el filo de corte.B) LA PARTE PASIVA: Para la sujeción, también llamada cuerpo.

EN LA PARTE ACTIVA SE DISTINGUEN 3 ÁNGULOS FUNDAMENTALES:

α ÁNGULO DE ATAQUEβ ÁNGULO DE FILOδ ÁNGULO DE ALIVIO

δ ÁNGULO DE ALIVIO

β ÁNGULO DE FILO

α ÁNGULO DE ATAQUE

φ ÁNGULO DE CORTE

ePROFUNDIDAD DE CORTE a

VIRUTA


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ÁNGULO DE ATAQUEPOSITIVO

-PARA CORTES LIBRES-GENERA MENOS PRESIÓN DE CORTE-REQUIERE MENOS POTENCIA -APLICADO EN MATERIALES SUAVES, ALEACIONES

ENDURECIDAS, MÁQUINAS DE BAJA POTENCIA Y BAJA RIGIDEZ.NEGATIVO

-GENERA MAYOR RESISTENCIA DEL FILO -ALTAS FUERZAS DE CORTE-SE USA PARA DESBASTE Y CORTE INTERRUMPIDO DE MATERIALES DUROS

ÁNGULO DE ATAQUE POSITIVO

ÁNGULO DE ATAQUE NEGATIVO

5º 0º

5º 5o


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VARIACIÓN DEL ÁNGULO DE ATAQUE

DE ACUERDO A LA POSICIÓN (DESCENTRAMIENTO) DE LA HERRAMIENTA CON RESPECTO A LA PIEZA SE PUEDE ALTERAR EL ÁNGULO DE ATAQUE EFECTIVO DE LA HERRAMIENTA.


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ÁNGULO DE AVANCE O DE POSICIÓN X

EN OPERACIONES DE TORNEADO SE CONOCE A ESTE ÁNGULO COMO AQUEL FORMADO ENTRE EL FILO DE CORTE Y LA PROYECCIÓN DE LA SUPERFICIE MAQUINADA.

X GRANDE: RÁPIDO CALENTAMIENTO Y DESGASTE DEL FILOX CHICO: MAYOR LONGITUD DE CONTACTO, VIDA MAS

LARGA DE LA HERRAMIENTA Y MAYOR FLEXIÓN DE LA PIEZA AL SER MAYOR LA FUERZA F.


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VARIABLES INDEPENDIENTES Y DEPENDIENTES

INDEPENDIENTES DEPENDIENTES

VARIABLES DE HERRAMIENTA REACCIÓN EN HERRAMIENTAMateriales, Geometría Desgaste, Fractura

VARIABLES DE LA PIEZAMaterial, Condición REACCIÓN EN LA PIEZA

Acabado superficial, PrecisiónVARIABLES DEL PROCESO PROCESO dimensional, Cambio de prop.,Velocidad de corte, avance DE tipo de viruta.Tipo de corte, Auto o manual MAQUINADO REACCIÓN EN LA MÁQUINAVARIABLES DE CONDICIÓN Desgaste, Ruido, Vibración, Fluído de corte, Ambiente Fuerza y Energía

VARIABLES DE LA MÁQUINA REACCIÓN ECONÓMICARigidez, Desgaste Costo de Herramienta, de M.O,

del Corte.


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FORMACIÓN DE LA VIRUTA

LOS REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA LA FORMACIÓN DE LA VIRUTA SON:

1. DUREZA DE LA HERRAMIENTA MAYOR A LA DE LA PIEZA2. EXISTENCIA DE PROFUNDIDAD DE CORTE, AVANCE Y

MOVIMIENTO PRINCIPAL.3. FUERZA DE CORTE.

LA VIRUTA TIENE COMO CARACTERÍSTICAS:1. ESPESOR MAYOR A LA PROFUNDIDAD DE CORTE.2. DUREZA MAYOR A LA DE LA PIEZA.3. EL LADO DE CONTACTO CON LA HERRAMIENTA PRESENTA UN

ASPECTO PULIDO Y EL OPUESTO UN ASPECTO RUGOSO CAUSADO POR EL PROCESO DE CORTE.


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FORMACIÓN DE LA VIRUTA


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TIPOS DE VIRUTA

1. CONTÍNUASE FORMA USUALMENTE A ALTAS VELOCIDADES DE CORTE Y/O GRANDES ÁNGULOS DE ATAQUE.AUNQUE GENERALMENTE PRODUCEN UN BUEN ACABADO SUPERFICIAL NO SON SIEMPRE DESEABLES, PARTICULARMENTE EN MÁQUINAS AUTOMÁTICAS, EN CUYO CASO HAY QUE USAR ROMPEVIRUTAS.

Zona primariade corte


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2. DE FILO RECRECIDO:OCURRE CUANDO EL MATERIAL SE VA SOLDANDO A LA PUNTA DE LA HERRAMIENTA. CUANDO ESTE MATERIAL SE HA ACUMULADO EN GRAN CANTIDAD, SE ROMPE LLEVÁNDOSE PARTE DEL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA Y DAÑANDO EL ACABADO SUPERFICIAL DE LA PIEZA.EN ALGUNOS CASOS ES DESEABLE UN PEQUEÑO Y ESTABLE FILO RECRECIDO QUE PROTEGE A LA PIEZA.PARA EVITAR EL FILO RECRECIDO SE DEBE: REDUCIR LA PROFUNDIDAD DE CORTE, AUMENTAR EL ÁNGULO DE ATAQUE Y USAR UN BUEN FLUÍDO DE CORTE.

TIPOS DE VIRUTA


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TIPOS DE VIRUTA3. DISCONTÍNUA:

LA VIRUTA SE FORMA EN PEQUEÑOS SEGMENTOS BAJO LAS SIGUIENTES CONDICIONES:

A) MATERIALES FRÁGILESB) MATERIALES CON INCLUSIONES/IMPUREZAS.C) MUY BAJAS O MUY ALTAS VELOCIDADES DE CORTE.D) GRANDES PROFUNDIDADES DE CORTE Y PEQUEÑOS α.E) POCA RIGIDEZ DE LA MÁQUINAF) FALTA DE FLUÍDO DE CORTE.

LAS FUERZAS GENERADAS BAJO ESTE TIPO DE VIRUTA SON CÍCLICAS Y DEMANDAN EL USO DE UNA MÁQUINA MUY RÍGIDA.


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TIPOS DE VIRUTA ACEPTABLERebabas que son formadas como un número 6 ó 9 son

ligeramente doradas en color, cuando ellas dejan la pieza de trabajo, después viran a un azul obscuro, lo cual indica un buensistema de maquinado de aceros(Grupo C). Grupos A, B y D son también aceptables. En tanto no presenten un problema de seguridad y sean fáciles de manejar.


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VIRUTAS TÍPICASHierro Fundido (ISO K) - Virutas cortas que

se rompen espontáneamente. Color característico: gris.

Acero (ISO P) - Viruta larga, contínua y muy dura, tiende a enrrollarse comoresorte. Hay que romperla parallograr un mecanizado eficiente. Color característico: azul acero. Si la viruta escafé aumentar la velocidad de corteSi la viruta es plateada disminuír la velocidad.

Acero Inoxidable (ISO M) - Viruta de segmentos irregulares, con tendencia aenrrollarse. Color característico: amarillotrigo.

En la figura: 1.- Acero, 2.- Ac. Inoxidable, 3.- Hierro fundido, 4.- Superaleaciones, 5.-Aluminio, 6.- Mat. de alta presión y temperatura, 7.- Titanio


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¿CÓMO SE ROMPEN LAS VIRUTAS?

1.- Se rompen solas (viruta ideal)2.- Se rompen contra la herramienta. Pueden fracturar la herramienta.3.- Se rompen contra la pieza. Pueden dañar el acabado superficial.


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TIPOS DE VIRUTA NO ACEPTABLERebabas inaceptables usualmente causan condiciones inseguras, atascan los equipos de

manejo automático de rebaba y son difíciles de manejar. El grupo “C” muestra una condición de empuje que puede causar que la rebaba se disperse ampliamente de la fuente de corte. Típico de una mala situación, nuevamente es el grupo “C”. Calor excesivo es generado por este tipo de rebaba. Esta rebaba es demasiado apretada y empujada, lo cual causa fusión de una rebaba a otra.Las fuerzas de corte y calor que se desarrollan durante el proceso de maquinado, son los dos factores de más influencia que contribuyen a la falla de la herramienta. Estas fallas son algunasveces llamadas fallas de herramientas mecánicas y caen en las siguientes categorías: Desgasteabrasivo, desgaste de cráter, deformación del filo/recalcado, excesivo desgaste del filo, adherencia al filo, desgarres, rotura/fractura


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CONTROL DE VIRUTASEN EL MAQUINADO DE ALTA PRODUCCIÓN EL CONTROL Y LA EVACUACIÓN DE VIRUTA CONTÍNUA SON IMPORTANTES PARA PROTEGER AL OPERADOR, LA PIEZA Y LAS HERRAMIENTAS. LA MANERA DE HACER ESTO ES MEDIANTE UN ROMPEVIRUTAS. EL ROMPEVIRUTAS SE PUEDE LOGRAR HACER CON:

A) UN ESCALÓN A LO LARGO DEL FILO CORTANTE.B) UNA PEQUEÑA MUESCA DETRÁS DEL FILO CORTANTE.C) UNA PLACA SOLDADA O ATORNILLADA SOBRE LA

HERRAMIENTA.


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DESGASTE Y FALLA DE LAS HERRAMIENTAS

EL DESGASTE DE LAS HERRAMIENTAS ES UN PROCESO GRADUAL. LA VELOCIDAD DE ESTE DESGASTE DEPENDE DE:

1. LOS MATERIALES DE HERRAMIENTA Y PIEZA2. EL AFILADO DE LA HERRAMIENTA3. EL FLUÍDO DE CORTE4. LOS PARÁMETROS DEL PROCESO5. LAS CARACTERÍSTICAS DE LA MÁQUINA

EXISTEN DOS TIPOS DE DESGASTE DE LA HERRAMIENTA:

1. DESGASTE DE FLANCOOCURRE EN LA CARA DE ALIVIO Y SE LE ATRIBUYE A: A) LA FRICCIÓN DE LA HERRAMIENTA CON LA PIEZAB) LAS ALTAS TEMPERATURAS

2. DESGASTE DE CRÁTER


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DESGASTE DE FLANCO

DESGASTE DE FLANCO:

FORMULA DE TAYLOR

V- VELOCIDAD DE CORTET- MIN. PARA DESARROLLAR UN DESGASTE DE FLANCO (VIDA)n- DEPENDE DEL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA Y CONDICIONESC- CONSTANTE

VALORES COMUNES DE n CURVAS DE VIDAAceros HSS 0.08-0.20Aleaciones Fund. 0.10-0.15Carburos 0.20-0.50Cerámicas 0.50-0.70

V X T = Cn

L


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DESGASTE DE CRÁTER

2. DESGASTE DE CRÁTER

OCURRE EN LA CARA DE ATAQUE DE LA HERRAMIENTA

ES CAUSADO POR:

A) TEMPERATURAB) AFINIDAD QUÍMICA

CRÁTER

EVENTUAL FRACTURA


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MODOS DE FALLAOTROS MODOS DE FALLA DE LAS HERRAMIENTAS SON:

1. DEFORMACIÓN EN CALIENTE:Ocurre cuando el filo de corte llega a ser romo y/o se deformaplásticamente debido al calor excesivo

2. ASTILLAMIENTO:Ocurre cuando se desprenden pequeñas partes de la herramienta. A diferencia del desgaste es una falla súbita. Es causada por el choquemecánico y/o choque térmico.

3. FALLA CATASTRÓFICA:Rotura total de la herramienta

LA VIDA DE LAS HERRAMIENTAS SE PUEDE EXPRESAR EN:1. Tiempo promedio de falla2. Volumen de material eliminado antes de fallar3. Número de partes producidas


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EJEMPLOS DE FALLA DE INSERTOS


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TEMPERATURAEN TODAS LAS OPERACIONES DE MAQUINADO LA ENERGÍA DISIPADA SE CONVIERTE EN CALOR LO QUE ELEVA LA TEMPERATURA EN LA ZONA DE CORTE.

LA TEMPERATURA:

1. AFECTA LA RESISTENCIA, DUREZA Y DESGASTE DE LA HERRAMIENTA.2. CAUSA CAMBIOS DIMENSIONALES EN LA PIEZA.3. PUEDE DAÑAR TÉRMICAMENTE A LA PIEZA.

LA TEMPERATURA AUMENTA CON:

1. LA RESISTENCIA DEL MATERIAL2. LA VELOCIDAD DE CORTE3. LA PROFUNDIDAD DE CORTE4. EL FILO DESGASTADO


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FLUÍDOS DE CORTE

SON USADOS PARA:1. Reducir la fricción y el desgaste2. Reducir las fuerzas de corte3. Lubricar la zona de corte4. Refrigerar la herramienta y pieza5. Limpiar la zona de virutas6. Proteger las nuevas superficies maquinadas

EFECTOS NOCIVOS1. En la pieza: Oxidación y corrosión2. En la máquina: Oxidación y corrosión de cojinetes, guias, etc.3. Biológicos: Alergias y problemas respiratorios al operador.4. Mayores costos por bombeo y limpieza.


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FLUÍDOS DE CORTE

PARA CUMPLIR CON SUS FUNCIONES EL REFRIGERANTE DEBE TENER LAS SIGUIENTES CUALIDADES:

1. Buena capacidad de enfriamiento2. Buenas cualidades lubricantes3. Resistencia a la herrumbre.4. Estabilidad- Larga duración.5. No ser tóxico.6. Transparencia.7. No inflamable.8. Baja Viscosidad, para permitir que se sedimenten con rapidez

las virutas.


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TIPOS DE FLUÍDOS DE CORTE

1. ACEITES PARA CORTE:Pueden ser ACTIVOS o INACTIVOS. Los activos tienen capacidadpara reaccionar con la superficie metálica a altas temperaturas a fin de protegerla.ACTIVOS: -Aceites Minerales Sulfurados (0.5 a 0.8% de S)

-Aceites Minerales Sulfoclorinados (3% de S y 1% de Cl)-Aceites Grasos Sulfoclorinados

INACTIVOS: -Aceites Minerales Simples-Aceites Grasos (Animales)-Aceites mezclas de Grasos y Minerales-Aceites Mezclas de Grasos y Minerales Sulfurados

2. ACEITES EMULSIFICABLES (Solubles)Puesto que el agua es el mejor enfriador, se mezcla con aceite paraformar una solución.Se usan sobretodo para altas velocidades de corte, cuando se genera mucho calor.


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TIPOS DE FLUÍDOS DE CORTE3. FLUÍDOS QUÍMICOS:

Son emulsiones sintéticas que se mezclan con agua.

4. ENFRIADORES ESPECIALES:- Aire comprimido- Gases Inertes- Pastas, Jabones y Ceras.- Lubricantes sólidos: a) Grafito

b) Disulfuro de Molibdeno


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EJEMPLOS DE APLICACIÓNMATERIAL REFRIGERANTE

Hierro Fundido En secoAire ComprimidoAceite Soluble

Acero Aceite SolubleAceite SulfuradoAceite Mineral

Aluminio Aceite SolubleKerosenoAgua de Sosa

Hierro Forjado Aceite SolubleManteca

Hierro Maleable En secoAceite Soluble

Latón En secoAceite de ParafinaManteca


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HOCUT 733

INFORMACIÓN DEL CATÁLOGO DEL FABRICANTE:

- Refrigerante semi-sintético de trabajo pesado.- Emulsionable al 3% (Blanco Lechoso)- Proteje contra la oxidación- Provee lubricación a las guias y correderas de las máquinas.- Moderadamente irritante a los ojos (usar lentes de seguridad)- Medianamente irritante a la piesl (usar vaselina neutra)- Vida: Almacenado 6 meses.


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MATERIALES PARA HERRAMIENTASDEFINICIÓN GENERAL:

La herramienta es un dispositivo que se utiliza manual o automáticamente y que sirve para fabricar alguna pieza.

PROPÓSITO DE LA HERRAMIENTA DE CORTE:Eliminar una cantidad de material en forma de viruta para obtener lasdimensiones y el acabado superficial deseado con velocidades y avances elevados conservando un mínimo esfuerzo y costo

CARACTERÍSTICAS:1. Dureza en caliente2. Resistencia en caliente3. Tenacidad (Resistencia al impacto)4. Resistencia al desgaste5. Estabilidad química con el material a cortar


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FACTORES QUE AFECTAN A LA SELECCIÓN DEL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA

1. Material a Trabajar (resistencia, dureza, etc)2. Lote de Producción (pequeño, mediano, grande)3. Diseño y geometría de la pieza4. Precisión y acabado de la pieza5. Tipo de máquina a emplear:

-Potencia disponible-Rigidez-Tipo de sujeción-Velocidades, avances disponibles-Rendimiento


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MATERIALES PARA HERRAMIENTASACEROS DE MEDIANO CONTENIDO DE CARBONOACEROS DE ALTA VELOCIDAD (RÁPIDOS)ALEACIONES DE COBALTOCARBUROSCARBUROS REVESTIDOSCERÁMICASNITRURO DE BORO CÚBICONITRURO DE SILICIODIAMANTE


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ACEROS DE ALTA VELOCIDAD (HSS)• SON MAS USADOS EN BARRENADO, RIMADO, ASERRADO,

BROCHADO, ETC.• ALTAMENTE ALEADOS• TIENEN LIMITADA RESISTENCIA AL DESGASTE • TIENEN ALTA TENACIDAD• ALTA RESISTENCIA A LA ROTURA• ADECUADOS PARA MÁQUINAS DE POCA RIGIDEZ Y CORTES

CON VIBRACIÓN• SE FABRICAN EN SERIE AL MOLIBDENO (M) O AL TUNGSTENO

(T)• LA SERIE M TIENE APROX. 10% DE Mo Y ADEMÁS Cr, V, T, Y Co

COMO ALEANTES. ESTA SERIE ES LA MAS USADA.• LA SERIE T TIENE APROX. 12-18% DE T CON CR. V, Y Co COMO

ALEANTES.• LOS MODOS DE FALLA MÁS COMUNES SON POR DESGASTE DE

FLANCO Y CRÁTER.


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CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS

ACEROS ALTA VELOCIDADCOLUMNA 1DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co DIN

DGN-AISI Simbolo M, Tipos al Molibdeno APROX

M-1 .08 - - 1.50 8.00 4.00 1.00 -M-2 .85 - - 6.00 5.00 4.00 2.00 - 3343M-3 Clase 1 1.05 - - 6.00 5.00 4.00 2.40 -M-3 Clase 2 1.20 - - 6.00 5.00 4.00 3.00 -M-7 1.00 - - 1.75 8.75 4.00 2.00 -M-10 .90 - - - 8.00 4.00 2.00 -M-15 1.50 - - 6.50 8.50 4.00 5.00 5.00M-33 .90 - - 1.50 9.50 4.00 1.15 8.00M-34 .90 - - 2.00 8.00 4.00 2.00 8.00M-35 .80 - - 6.00 5.00 4.00 2.00 5.00M-36 .80 - - 6.00 5.00 4.00 2.00 8.00M-41 1.10 - - 6.75 3.75 4.25 2.00 5.00M-42 1.10 - - 1.50 9.50 4.75 1.15 8.00M-43 1.25 - - 1.75 8.75 3.75 2.00 8.25M-44 1.15 - - 5.25 6.25 4.25 2.25 12.00M-45 1.25 - - 8.25 5.25 4.25 1.75 5.50M-46 1.25 - - 2.00 8.25 4.00 3.20 8.25


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ACEROS ALTA VELOCIDAD

COLUMNA 1DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co DIN

DGN-AISI Simbolo M, Tipos al Molibdeno APROX

Simbolo T, Tipos al Tungsteno

T- 1 .70 - - 18.00 - 4.00 1.00 - 3355T- 5 .80 - - 18.00 - 4.00 2.00 8.00

Aceros para Trabajos en CalienteSimbolos H

H-10, H-19 Incl. Tipos al Cromo

H-10 .40 - - - 2.50 3.25 .40 - 2365H-11 .35 - - - 1.50 5.00 .40 - 2343H-12 .35 - - 1.50 1.50 5.00 .40 - 2606H-13 .35 - - - 1.50 5.00 1.00 - 2344H-19 .40 - - 4.25 - 4.25 2.00 4.25

ACEROS PARA TRABAJOS EN CALIENTE

COLUMNA 1DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni DIN

DGN-AISI H-20 H-39, Tipos al Tungsteno APROX

H-21 .35 - - 9.00 - - 3.50 - -


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COLUMNA 1DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni DIN

DGN-AISI H-20 H-39, Tipos al Tungsteno APROX

ACEROS PARA TRABAJOS EN FRÍOSimbolo D, Tipos Alto Carbono, Alto Cromo

D-1 1.00 - - - 1.00 12.00 - - - -D-2 1.50 - - - 1.00 12.00 - - - 2601 D-3 2.25 - - - - 12.00 - - - 2436

D-4 2.25 - - - 1.00 12.00 - - - 2436

ACEROS RESISTENTES AL IMPACTOCOLUMNA 1 Simbolo SDESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni Al DIN

DGN-AISI APROX

S-1 .50 - - 2.50 - 1.50 - - - - 2550S-2 .50 - 1.00 - .50 - - - - - -S-5 .55 .80 2.00 - .40 - - - - - -

ACEROS PARA MOLDESSimbolo P

P-1 .10 - - - - - - - - - 2341P-2 .07 - - - .20 2.00 - - .50 -P-4 .07 - - - .75 5.00 - -


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ACEROS HERRAMIENTA PARA USOS ESPECIALESCOLUMNA 1 Simbolo L, Tipos Baja AleaciónDESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni Al DIN

DGN-AISI APROX

L-6 .70 - - - - .25+ .75 - - - 2713

ACEROS TEMPLE AL AGUASimboloW

W-1 .60/1.1.40++ - - - - - - - - - 1640W-2 .60/1.40++ - - - - - .25 - - 2835W-4 .60/1.40++ - - - - .25 - - - -W-5 1.10 - - - - .50 - - - -

SÍMBOLO A, TIPOS MEDIA ALEACIÓN DE TEMPLE AL AIRE

A-2 1.00 - - - 1.00 5.00 - - - -

SÍMBOLO 0, TIPOS TEMPLE AL ACEITE

0-1 .90 1.00 - .50 - .50 - - - - 25100-1 1.45 - 1.00 - .25 - - - - -

+ Opcional++ El contenido de carbono puede variar nominalmente dentro de estos valores, de acuerdo con las aplicaciones.Nota: Algunos de estos aceros se pueden producir con adición de azufre para mejorar su maquinabilidad



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APLICACIONES GENERALES DE LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS

Si la Herra- Estas son las Estas caracte- Bajo estas con- Estas propiedades Princi- Tipos de Aceromienta: características rísticas secun- diones. pales deben observarse Recomendables

principales re- darias pueden (a)queridas. requerirse. Resist. Tenaci- Dureza

al Des- dad. al Rojogaste.

CORTA Resistencia al Facilidad de Cortes ligeros W2, M2, M7, M33,(con des- desgaste y re- rectificado y baja velocidad 4 a 8 1 a 3 1 a 6 T1 y T5prendi- sist. al ablan- tencaidad.miento de damiento por Cortes pesados, M2, M7, M33, T1 y T5rebaba. el efecto del alta velocidad. 7 a 9 1 a 3 8 a 9

calor.

CIZALLA Resistencia al Seguridad en Material delgado,(sin des- desgaste. el temple. baja producción 4 a 6 1 a 7 W2, O1 y A2prendi- Distorsiónmiento de ligera en el Material delgado, A2, D2, D4, M2rebaba). temple alta producción. 6 a 9 1 a 7 M7, M33, T1 y T5.

Material grueso,baja producción. 2 a 4 7 a 9 W2, S5 y H11.

Material grueso,alta producción. 3 a 5 7 a 9 S1 y H 11.


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APLICACIONES GENERALES DE LOS ACEROS PARA HERRAMIENTAS

DOBLA O Resistencia al MaquinabilidadENCURVAdesgaste (facilidad de ma- En frío. Baja(conforma) quinado) y tena- producción. 4 a 6 1 a 7 W2, O1 y A2

cidad.En frío Alta O2, D4, M2, M7,producción 7 a 9 1 a 4 M33, T1 y T5.

En caliente. Baja producción 3 a 6 6 a 9 5 a 7 W2, L6, H11 y H14

En caliente. Altaproducción 4 a 6 6 a 9 7 a 9 H14 y H21

EMBUTE Resistencia al Distorsión ligera Baja producción. 4 a 6 1 a 7 W2, O1 y A2desgaste. en el temple.

Alta producción. 7 a 9 1 a 4 D2, M2, M33, T1 T7, T5 y M7

EXTRUYE Resistencia al En frío 4 a 9 1 a 7 W1, H21, O1, T1,ablandamiento T5 y M2por efecto delcalor, tenacidad En Caliente 3 a 6 6 a 9 5 a 7 H11y resist. al desgaste.

LAMINA Resistencia al Baja producción 4 a 6 1 a 7 W1, O1 y A2 desgaste.

Alta producción 7 a 9 1 a 4 D2, T1, T5 y M2


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CARBUROSPERMITEN ELEVAR LA VELOCIDAD DE CORTE POR SU MAYOR DUREZA EN CALIENTE.

CARBURO DE TUNGSTENO (WC):• Contiene Co como aglutinante• Excelente para maquinar fundiciones y aleaciones no ferrosas.• El Co eleva la resistencia, dureza, y tenacidad pero baja la

resistencia al desgaste.• Con carburo de Ti y Tantalio puede maquinar acero.

CARBURO DE TITANIO (TiC):• Tiene mayor resistencia al desgaste pero no es muy tenaz.• Con adición de Ni y Mo se pueden maquinar materiales duros

(aceros y fundiciones) a mayores velocidades que con WC


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FABRICACIÓN DE INSERTOS DE CARBURO

La adición de Titanio y Tantalio agrega una cualidad de deslizamiento a la mezcla la cual previene el rasgado. Además incrementa la habilidad de los grados para soportar el calor. Específicamente el Titanioprovee un bajo coeficiente de fricción y el Tantalio mejora la integridad del filo de corte desde el punto de vista de soportar un nivel mayor de calor, que podría de otra manera causar deformación.

Aquí mostramos la mezcla metalúrgica para un grado de uso general para cortar acero, designado como K-420.


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Aquí vemos un típico juego de dados usado para prensar un inserto triangular. Mostrados están lospunzones superior e inferior y la cavidad. Estos componentes son de carburo o de pastilla de carburo. La configuración del punzón y la cavidad del dado, determinan la forma de la parte a prensar. Estos tipos de inserto requieren una ranura rompeviruta moldeada en la cara.


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Los polvos son mezclados en un molino de bolas por varios días para completar la mezcla de loselementos metalúrgicos. Enseguida el polvo es compactado en una prensa para formar el inserto como se muestra.

Después de formado, el inserto tiene una consistencia como de gis, que puede ser roto con la presón de la mano.


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Desspués del prensado los insertos son cargados en charolas de carbón para ser sinterizados en hornosen vacío.


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Las charolas son colocadas en hornos en vacío.

La temperatura en el horno es elevada a 2700°F. A esta temperatura el metal aglutinante de cobalto fluyey cementa los granos en su lugar.

Después de un período de tiempo el horno es enfriado lentamente hasta llegar a la temperatura ambiente y es cuando las partes son sacadas.


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Durante el proceso de sinterizado el carburo se contrae aproximadamente 50%en volumen. Estrechocontrol del proceso de sinterizado nos permite mantener tolerancias de más o menos algunas milésimas(0.000) de pulgada en el estado moldeado.


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Ahora en su condición completamente endurecida los insertos son rectificados con ruedas de diamente. Aquí vemos insertos que son preparados para rectificado superior e inferior.


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En adición al rectificado superior e inferior, insertos de precisión son rectificados en la periferia por mediode rectificadoras tipo leva. Con tolerancias de 0.001, y de ultraprecisión de 0.0005.


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CARBUROS CONTINUACIÓN...

LOS CARBUROS GENERALMENTE SE PRODUCEN EN FORMA DE INSERTOS QUE SE SUJETAN A UN PORTAHERRAMIENTAS.

LA RIGIDEZ DE LA SUJECIÓN Y DE LA MÁQUINA SON MUY IMPORTANTES PARA EVITAR EL DAÑO A LA HERRAMIENTA.

LA HERRAMIENTA SE PUEDE ROMPER AL TENER VELOCIDADES BAJAS, AVANCES BAJOS O EXISTIR VIBRACIÓN.


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TABLA DE CLASIFICACIÓN DE CALIDADES DE CARBURO ISO

El campo de aplicación de una calidad de metal duro queda descrito en una tabla de clasificación ISO. Dicha tabla está dividida en tres campos principales:

ISO P- Corresponde al mecanizado de materiales de viruta larga tales como el acero, el acero fundido, el acero inoxidable y la fundición maleable.

ISO M - Corresponde al mecanizado de numerosos materiales difíciles de mecanizar, tales como el aceroinoxidable, los materiales resistentes al calor y la fundición aleada.

ISO K - Corresponde al mecanizado de materiales de viruta corta, tales como la fundición, el aceroendurecido y los materiales no férreos, como el aluminio, el bronce, etc.

En cada campo principal aparecen números que indican los distintos tipos de mecanizado, desde el desbaste hasta el acabado. Estos tipos empiezan en el número 01 que corresponde a las operaciones de acabado con altas velocidades de corte con pequeños avances y una pequeña profundidad de corte y acaban en el número 50 que corresponde a las operaciones de desbaste a bajas velocidades de corte perocon arranque de virutas muy pesadas, pasando por una serie de números que corresponden a operacionesque van del desbaste mediano al semi-acabado.Es importante notar que el sistema de clasificación de calidades ISO no es en realidad un sistema de identificación de la calidad misma, sino un sistema de identificación de la aplicación . La clasificación ISO de una calidad específica, por ejemplo P35, consittuye el mejor campo de aplicación recomendado por el fabricante para esta calidad. No estandariza el material duro y el material de recubrimiento.Esto significa que a pesar de que las calidades procedentes de distintos fabricantes estén clasificadascon el mismo sistema ISO, pueden tener una estructura totalmente distinta y un rendimiento diferente.


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CARBUROS REVESTIDOSCON LOS REVESTIMIENTOS SE EVITA LA REACCIÓN QUÍMICA DEL MATERIAL DE LA PIEZA CON EL DE LA HERRAMIENTA Y SE DISMINUYE LA FRICCIÓN.

LAS VELOCIDADES DE CORTE SE PUEDEN INCREMENTAR HASTA EN 10 VECES CON RESPECTO A LOS CARBUROS NO REVESTIDOS.

LOS MATERIALES DE REVESTIMIENTO MAS USADOS SON: TiN, TiC y AL2O3.

NITRURO DE TITANIO (TiN)• Bajo coeficiente de fricción• Alta dureza• Resistencia a altas temperaturas• Buena adhesión al sustrato• Color dorado


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C. REVESTIDOS CONT.CARBURO DE TITANIO (TiC)• Incrementa la resistencia al desgaste de flanco.• Excelente adherencia al sustrato.

CERÁMICAS (AL203)• Resistencia a altas temperaturas• Estabilidad química• Baja conductividad térmica• Resistencia al desgaste de flanco y cráter.• Pobre adherencia al sustrato.

REVESTIMIENTOS MÚLTIPLES• Combinan las propiedades arriba descritas para:

Alta velocidad y corte contínuo TiC/AL203Trabajo pesado y corte contínuo TiC/AL203/TiNTrabajo ligero y corte interrumpido TiC/TiC+TiC/TiN


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CALIDADES CON RECUBRIMIENTOUna plaquita de metal duro con recubrimiento consta de un sustrato de carburo encima del cual se ha vaporizado una o varias capas. El sustrato proporciona la tenacidad y la resistencia al calor básicas de la plaquita mientras el recubrimiento garantiza la resistencia a distintos tipos de desgaste como el desgastepor abrasión, el desgaste por oxidación o por difusión.La mayor parte de los metales duros recubiertos que se producen hoy día constan de varias capas de recubrimiento, lo cual, combinado con sustratos especialmente diseñados para este fin, proporciona un excelente rendimiento en amplias áreas de aplicación. La mayor parte de los materiales de recubrimientocomunmente utilizados hoy día, en una o varias capas, son los siguientes:

TIC- El carburo de titanio proporciona una alta resistencia al desgaste a bajas velocidades y bajastemperaturas de filo de corte. También forma una fuerte mezcla con el sustrato, ofreciendo así unaexcelente base para las capas de recubrimiento adicionales.

Al2O3- El óxido de aluminio tiene una excelente resistencia a las reacciones químicas. También conservasu dureza a altas temperaturas, por lo que garantiza una excelente resistencia al desgaste y unaprotección contra el desgaste por difución y oxidación a velocidades de corte muy altas y temperaturas de corte elevadas.

TIN- El nitruro de titanio confiere una alta resistencia a la craterización y reduce la fricción entre el ángulode ataque y las virutas, minimizando de esta manera el riesgo de filo recrecido.

Las plaquitas modernas con varias capas de recubrimiento pueden ser utilizadas en un amplio campo de aplicaciones de maquinado. Por esta razón la mayoría de los talleres necesitarán menos calidades paraabarcar todas sus operaciones, lo que facilita la reducción de las existencias de herramientas.


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HSS CON RECUBRIMIENTO DE TiN

•SE HAN OBTENIDO AUMENTOS EN LA VELOCIDAD DE CORTE DE UN 20% (NO TANTO COMO EN LOS CARBUROS)

•LA VENTAJA ESENCIAL DEL TiN ES LA REDUCCIÓN DEL DESGASTE AUMENTANDO LA VIDA DE LA HERRAMIENTA Y REDUCIENDO EL COSTO POR PIEZA.

•HERRAMIENTAS TÍPICAS RECUBIERTAS: BROCAS, FRESAS, RIMAS, BROCHAS, HERR. DE FORMA Y OTRAS

•ESPESOR DEL RECUBRIMIENTO = 0.005mm


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HSS CON RECUBRIMIENTO DE TiN


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CERÁMICAS

• CONSISTEN DE ÓXIDO DE ALUMINIO DE ALTA PUREZA EN GRANO MUY FINO.

• SE LES ADICIONA TiC Y OXIDO DE ZIRCONIO PARA MEJORAR SU TENACIDAD Y RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO.

• CERMETS 70% DE OXIDO DE ALUMINIO 30% DE TiC. OTROS CERMETS CONTIENEN CARBURO DE Mo O DE NIOBIO O DE TANTALIO.

• TIENEN ALTA DUREZA EN CALIENTE, ALTA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN, RESISTENCIA A FORMAR FILOS RECRECIDOS Y DESGASTE DE CRÁTER, DAN BUEN ACABADO SUPERFICIAL EN LA FUNDICIÓN PERO TIENEN POCA TENACIDAD.

• PARA EVITAR EL CHOQUE TÉRMICO NO SE RECOMIENDA USAR REFRIGERANTE O DE LO CONTRARIO USARLO EN ABUNDANCIA.

• REQUIERE EL USO DE ÁNGULOS DE CORTE NEGATIVOS Y MÁQUINAS RÍGIDAS. NO RESISTEN CORTES INTERRUMPIDOS.


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CERÁMICAS


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PROPIEDADES DE LAS CERÁMICAS

Diamante y CBN

DUREZA YRESISTENCIAAL DESGASTE

Al2O3Al2O3 +TiC

Nitruros de Silicio

CERMETS

Carburos Revestidos

Carburos

HSS

TENACIDAD Y RESISTENCIA


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NITRURO DE SILICIO

SiN CON AL2O3, OXIDO DE ITRIO Y TiC TIENE BUENA DUREZA EN CALIENTE Y RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO.

EL SIALON (S, AL, O Y N) TIENE MAYOR RESISTENCIA QUE EL SiN Y ESTA RECOMENDADO PARA FIERRO FUNDIDO. NO ES RECOMENDADO PARA ACEROS POR LA AFINIDAD QUIMICA.

SE ESTA DESARROLLANDO TAMBIÉN EL SiN REFORZADO CON SiC.


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DIAMANTE

• ES EL MATERIAL MAS DURO QUE SE CONOCE. NO SE USAN MAS LOS DIAMANTES NATURALES SINO EL DIAMANTE SINTÉTICO POLICRISTALINO DESARROLLADO A ULTRALTAS PRESIONES (50KBAR Y 1500 C)

• EL DIAMANTE POSEE: ALTA DUREZA, BUENA CONDUCTI-VIDAD TÉRMICA, CONFORMACIÓN DE FILOS AGUDOS (MONOCRISTALES), BAJO COEFICIENTE DE FRICCIÓN, RESISTENCIA AL DESGASTE Y NO ADHERENCIA.

• LAS DESVENTAJAS SON: REACCIONA QUÍMICAMENTE CON ELEMENTOS DEL GRUPO IVB Y VIII DE LA TABLA PERIÓDICA, SE DESGASTA RÁPIDAMENTE CON EL ACERO DE BAJO CARBONO Y MENOS RÁPIDAMENTE CON EL DE ALTO CARBONO. OCASIONALMENTE SE HA PODIDO MAQUINAR HIERRO GRIS. EL DIAMANTE ES FRÁGIL.


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DIAMANTE Cont...

• EL DIAMANTE POLICRISTALINO (PCD) CONSISTE DE UNA DELGADA CAPA (0.5-1.5mm) DE PARTÍCULAS DE DIAMANTE SINTERIZADO Y UNIDAS METALÚRGICAMENTE A UN SUSTRATO DE CARBURO CEMENTADO. EL ACABADO EN FORMA, TAMAÑO Y PRECISIÓN SE REALIZA POR LASER Y RECTIFICADO.


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TABLA DE CLASIFICACIÓN DE CALIDADES ISO

El campo de aplicación de una calidad de metal duro queda descrito en una tabla de clasificación ISO. Dicha tabla está dividida en tres campos principales:

ISO P- Corresponde al mecanizado de materiales de viruta larga tales como el acero, el acero fundido, el acero inoxidable y la fundición maleable.

ISO M - Corresponde al mecanizado de numerosos materiales difíciles de mecanizar, tales como el aceroinoxidable, los materiales resistentes al calor y la fundición aleada.

ISO K - Corresponde al mecanizado de materiales de viruta corta, tales como la fundición, el aceroendurecido y los materiales no férreos, como el aluminio, el bronce, etc.

En cada campo principal aparecen números que indican los distintos tipos de mecanizado, desde el desbaste hasta el acabado. Estos tipos empiezan en el número 01 que corresponde a las operaciones de acabado con altas velocidades de corte con pequeños avances y una pequeña profundidad de corte y acaban en el número 50 que corresponde a las operaciones de desbaste a bajas velocidades de corte perocon arranque de virutas muy pesadas, pasando por una serie de números que corresponden a operacionesque van del desbaste mediano al semi-acabado.Es importante notar que el sistema de clasificación de calidades ISO no es en realidad un sistema de identificación de la calidad misma, sino un sistema de identificación de la aplicación . La clasificación ISO de una calidad específica, por ejemplo P35, consittuye el mejor campo de aplicación recomendado por el fabricante para esta calidad. No estandariza el material duro y el material de recubrimiento.Esto significa que a pesar de que las calidades procedentes de distintos fabricantes estén clasificadascon el mismo sistema ISO, pueden tener una estructura totalmente distinta y un rendimiento diferente.


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La siguiente tabla presenta las calidades básicas convenientes para la mayor parte de las aplicaciones normalesde mecanizado. La utilización de un amplio surtido de calidades básicas simplifica la selección de la calidadadecuada sin que se reduzca la productividad y la exonomía del mecanizado. Al contrario, un surtido de calidadesbásicas que puedea aplicarse a varias operaciones permite ahorrar dinero, ya que se reducen las existencias de plaquitas así como el riesgo de una selección inadecuada de plaquitas para la aplicación.

– Proporciona un triple recubrimiento sumamente resistente al desgaste en un sustrato, por lo que la deformación plástica resulta mínima a elevadas temperaturas. Gracias a esta combinación, el GC415 es conveniente para operaciones que van del desbaste medioal acabado a altas velocidades de corte, con arranque de viruta moderadas en materiales de viruta larga, tales como el acero y el acero fundido.

Una calidad para uso general con doble recubrimiento ha sido diseñada para operaciones qu van del desbaste al mecanizado en acabado de materiales de viruta larga. Buana resistencia a la deformación plásticacombinada con una tenacidad y resistencia excelentes del filo. GC 425 es apropiada para operaciones de torneado de copia que requieren resistencia a las variaciones de temperatura y profundidades de corte. Conveniente para el acero, las fundiciones de acero y el acero inoxidable.

Un triple recubrimiento resistente al desgaste, idéntico al de la calidad GC 415, pero dispuesto sobre un sustrato de carburo, desarrolado especialmente para una resistencia máxima del filo y proporciona un ampliocampo de aplicación a la calidad GC435. Es adecuada para operaciones de mecanizado en general de materialesde viruta larga, que van del torneado en acabado a velocidades de corte medias al desbaste con cargas de virutamuy elevadas, incluyendo el mecanizado discontinuo. Excelente rendimiento en todas clases deacero, el aceroioxidable incluido.

Una calidad con doble recubrimiento que garantiza una vida máxima de la herramienta para el mecanizadode materiales de viruta corta, a alta velocidad. Una capa espesa de óxido de aluminio confiere una excelenteresistenci al desgaste en un sustrato que garantiza una alta resistencia del filo. Para operaciones que van del desbaste ligero al acabado de fundición de baja y alta resistencia a la tracción, maleable y nodular.


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Calidad sin recubrimiento con seristencia muy alta al desgaste y buena resistencia a la deformaciónplastica. Elaborada para operaciones que van de. desbaste ligero al acabado de acero y de fundiciones de acero, a altas velocidades de corte y avances moderados.

Calidad sin recubrimiento con base de carburo de titanio y níquel. Excelente resistencia al desgasteen incidencia y a la entalladura. El bajo coeficiente de fricción y la tendencia menor al filo de aportaciónpermiten generar una elevada calidad superficial. Apropiada para el mecanizado en acabado a altasvelocidades de corte.

Metal duro de grano grueso sin recubrimiento con una gran tenacidad, para troneado en condicionesdifíciles. especialmente elaborada para el debaste pesado de acero, acero inoxidable y fundiciones de acero a bajas velocidades de corte, con grandes avances y grandes profundidades de corte, así como paraoperaciones que van del desbaste al acabado de aceros inoxidables austeníticos. Muy apropiada para el mecanizado discontínuo.

Calidad sin recubrimietno principalmente destinada para el desbaste pesado de fundición a bajasvelocidades de corte, con fuertes arranques de viruta. Gracias a la alta tenacidad, es adecuada en condiciones muy difíciles.

Combina la buena resistencia al desgaste por abrasión con la buena tenacidad, para operacionesque van del torneado medio al torneado en desbaste de materiales resistentes al calor, bajo velocidades de corte moderadas y avances moderados a grandes. Es adecuada también para el desbaste de fundición y materiales no metálicos, tales como el caucho, el plástico, etc. Buena agudeza de filo.

Utilizada para operaciones que van del mecanizado medio al mecanizado en desbaste de aleacionesresistentes al calor a bajas velocidades de corte y avances moderados. La excelente agudeza y la altaresistencia del filo permiten geometrías de corte elevadas muy positivas. Adecuada también para cortesdiscontinuos.


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NITRURO DE BORO CÚBICO POLICRISTALINO (CBN)

• ES UN MATERIAL SINTÉTICO MUY DURO USADO EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ PARA EL MAQUINADO DE ACEROS ENDURECIDOS Y SUPERALEACIONES.

• SE PRODUCE EN UN PROCESO SIMILAR AL PCD, TIENE ELEVADA DUREZA EN CALIENTE Y BAJA REACCIÓN QUÍMICA CON LA VIRUTA.

• SIN SER TAN DURO COMO EL DIAMANTE PUEDE MAQUINAR ACEROS, HIERRO GRIS Y ALEACIONES DE NÍQUEL-COBALTO. ES MAS CARO QUE LOS INSERTOS DE CARBURO PERO OFRECE UNA VIDA 7 VECES MAYOR.

• DESDE QUE EL PCD Y EL PCBN SON MATERIALES FRÁGILES SE REQUIEREN MÁQUINAS CON: RIGIDEZ, ENTRADA Y SALIDA SUAVE DE LA HERRAMIENTA, GRAN PRECISIÓN Y ALTA POTENCIA.


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MAQUINABILIDAD

Se define como la facilidad relativa de corte de un determinadomaterial.Se usan los siguientes criterios para definir esa facilidad relativa de corte:

1. Buen acabado superficial.2. Uniformidad y precisión dimensional.3. Larga vida de la herramienta.4. Alta velocidad de corte.5. Bajas fuerzas de corte.6. Poca potencia necesaria.7. Bajo costo de maquinado.8. Tipo óptimo de viruta pruducida.


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MAQUINABILIDADPara definir una escala numérica se ha asignado arbitrariamente al acero AISI B1112 el índice de maquinabilidad=100

Así para cualquier material se determina su índice de maquinabilidadde la siguiente manera:

MAQUINABILIDAD = V material para T=60 min X 100VB1112 para T=60 min

En la próxima página se muestran valores de maquinabilidad paradistintos materiales.


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Machinability ratings of AISI steels and various ferrous and nonferrous metals to the nearest 5 percent, basedon 100 percent rating for Bessemer Screwstock AISI B112, cold-drawn when turned with a suitable cutting fluidat 180 ft/min under normal Screw-machine conditions.

Machinability Machinabilityrating, Brinell rating Brinell

AISI no. percent hardness AISI no. percent hardness

C1008 50 126-163 1340 45 187-241C1010 50 131-170 2317 55 174-217C1015 50 131-170 2330 50 183-241C1016 70 137-174 2340 45 187-241C1020 65 137-174 2515 30 179-229C1022 70 159-192 3120 60 163-207C1030 65 170-212 3130 55 179-217C1035 65 174-217 3140 55 187-229C1040 60 179-229 3145 50 187-235C1045 60 179-229 E3310 40 170-229C1050 50 179-229 4023 70 156-207C1070 45 179-229 4027 70 166-212C1109 85 183-241 4032 65 170-229B1111 95 137-166 4037 65 179-229B1112 100 179-229 4042 60 183-235B113 135 179-299 4047 55 183-235C111 5 85 179-229 4130 65 187-229C1117 85 143-179 4137 60 187-229C1118 80 143-179 4145 55 187-229C1120 80 143-179 4150 50 187-235C1132 75 143-179 4320 55 179-228C1141 70 187-229 4340 45 187-2411320 65 187-229 4615 65 174-2171330 50 183-241 4640 55 187-2351335 50 170-229 4815 50 187-229


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Machinability Machinabilityrating, Brinell rating Brinell

AISI no. percent hardness Type percent hardness5120 65 170-212 Aluminium 2-S 300-1,5005140 60 174-229 Aluminium 11-S 500-2,0005150 55 179-235 Aluminium 17-S 300-1,500E52101 30 183-229 Brass-leaded 300-6006120 50 179-217 Brass-red 2006145 50 179-235 Brass-yellow 2006152 45 183-241 Bronze, lead bearing 200-500NE8620 60 170-217 Bronze, manganese 150

or 8720 Copper-Cast 70NE8630 65 179-229 Copper-rolled 60

or 8730 Dowmetal 500-2,00NE8640 60 179-229 Everdur 120

or 8740 Gun metal 60NE8645 55 183-235 Inconel 45

or 8745 Iron-Cast (hard) 50 220-240NE8650 50 183-241 Iron-Cast (medium) 65 19-220

or 8750 Iron-Cast (soft) 80 160-1939260 45 187-225 Iron-ingot 50 101-131E9315 40 179-229 Iron-Malleable (standard) 120 110-145NE9440 60 179-229 Iron-Malleable (pearlitic) 90 180-200Steel-manganese 30 Iron-Malleable (perlitic) 80 200-240

(oil hardening) iron-stainless 70 163-207Steel-stainless 25 150-160 (12%Cr,F,M)

(18-8 austenitic) Iron-wrought 50 101-131Steel-stainless(18-8 FM) 45 179-212 Magnesium alloys 500-2,000Steel-tool (high-carbon, 25 Monel metal-cast 35

high-chromium) Monel metal-”k” 51Steel-tool (low-tungsten, 30 200-218 Monel metal-rolled 45

chromium and carbon) Nickel 2030Zinc 200 Ni-Resist 30

Steel-cast (0.35 carbon) 70 170-212

Steel-high-speed 30


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Introduccion al cad cam

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