TEORÍA DEL MAQUINADO

DE METALES

PANORAMA GENERAL DE LA TECNOLOGÍA DEL

MAQUINADO Tipos de operaciones de maquinado

Condiciones de corte: Para realizar una operación de maquinado se requiere el movimiento relativo de la herramienta y el trabajo. El movimiento primario se realiza a una cierta velocidad de corte v. Además, la herramienta debe moverse lateralmente mucho más lento, llamado el avance f. La dimensión restante del corte es la penetración de la herramienta de corte dentro de la superficie, llamada profundidad de corte d. Al conjunto de velocidad, avance y profundidad de corte se le llama condiciones de corte. Se puede usar su producto matemático para obtener la velocidad de remoción de material del proceso

Las condiciones de corte para una operación de torneado se describen en la siguiente figura. Las unidades típicas usadas para la velocidad de corte son m/s (ft/min). El avance en torneado se expresa usualmente en mm/rev (in/rev) y la profundidad de corte se expresa en mm (in)

Las operaciones de maquinado se dividen normalmante en dos categorías, distinguidas por el propósito y las condiciones de corte: cortes para desbaste primario (burdo) y cortes de acabado. Los cortes para desbaste primario se usan para remover grandes cantidades de material de la pieza de trabajo inicial tan rápido como sea posible a fin de producir una forma cercana a la requerida. Los cortes de acabado se usan para completar la pieza y alcanzar las dimensiones finales, las tolerancias y el acabado de la superficie. En los trabajos de maquinado para producción se realizan uno o más cortes para desbaste, seguidos de uno o más cortes de acabado

TEORÍA DE LA FORMACIÓN DE VIRUTA EN EL MAQUINADO DE METALES

Modelo de corte ortogonal

La herramienta para corte ortogonal tiene solamente dos elementos geométricos: 1) el ángulo de inclinación y 2) el ángulo del claro o de incidencia.

relación del grueso de la viruta

Deformación cortante en la operación

En una operación de maquinado que se aproxima al corte ortogonal, la herramienta de corte tiene un ángulo de inclinación = 10º. El espesor de la viruta antes del corte to = 0.50 mm y el espesor de la viruta después del corte tc = 1.125 in. Calcule el plano de corte y la deformación cortante en la operación.

TORNEADO Y OPERACIONES

El torneado es un proceso de maquinado en el cual una herramienta de una sola punta remueve material de la superficie de una pieza de trabajo cilíndrica en rotación; la herramienta avanza linealmente y en una dirección paralela al eje de rotación.

Condiciones de corte en el torneado La velocidad de rotación en el torneado se

relaciona con la velocidad de corte requerida en la superficie cilíndrica de la pieza de trabajo por la ecuación

La operación de torneado reduce el diámetro del trabajo Do al diámetro final Df.

Velocidad de avance lineal:

Tiempo para maquinar una pieza de trabajo cilíndrica:

Cálculo más directo del tiempo de maquinado:

Velocidad volumétrica de remoción del material:

Operaciones relacionadas con el torneado

FRESADO

El fresado es una operación de maquinado en la cual se hace pasar una pieza de trabajo enfrente de una herramienta cilíndrica rotatoria con múltiples bordes o filos cortantes (en algunos casos raros se usa una herramienta con un solo filo cortante llamado fresa perfilada simple).

Tipos de operaciones de fresadoHay dos tipos básicos de operaciones de fresado

El fresado periférico, también llamado fresado plano, el eje de la herramienta es paralelo a la superficie que se está maquinando y la operación se realiza por los bordes de corte en la periferia exterior del cortador.

A continuación se muestran varios tipos de fresado periférico: a) fresado de placa, la forma básica de fresado periférico; b) ranurado, también llamado fresado de ranuras; c) fresado lateral; y d) fresado paralelo simultáneo.

Fresado en la cara o fresado frontal: En el fresado frontal, el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo y el maquinado se ejecuta cortando las orillas, tanto en el extremo como fuera de la periferia de la fresa

De igual manera que en el fresado periférico, también en el fresado frontal existen diversas formas; a) fresado frontal convencional; b) fresado frontal parcial; c) fresado terminal; d) fresado de perfiles; e) fresado de cavidades; f) fresado de contorno superficial.

Condiciones de corte en fresadoLa velocidad de corte se determina con el diámetro exterior de la fresa. Ésta se puede convertir a la velocidad de rotación del husillo usando una ecuación:

El avance f en fresado se determina por lo general como el avance por diente cortante, llamado carga de viruta, y representa el tamaño de la viruta formada por cada filo de corte. Esto se puede convertir a velocidad de avance, tomando en cuenta la velocidad del husillo y el número de dientes en la fresa

La remoción de material en el fresado se determina usando el producto del área de la sección transversal del corte por la velocidad de avance

Por consiguiente, si una operación de fresado de una plancha corta una pieza de trabajo con ancho w a una profundidad d, la velocidad de remoción de material se puede calcular

Para determinar el tiempo de ejecución de una operación de fresado de la plancha, la distancia de aproximación A para alcanzar la velocidad de corte completo se determina mediante

Para el fresado frontal se acostumbra dejar para la aproximación la distancia A más una distancia O, de recorrido adicional. Hay dos casos posibles, como se muestra en la figura. En ambos casos, A = O. El primer caso es cuando la fresa se centra sobre la pieza de trabajo rectangular. En la figura a) es evidente que A y O son iguales a la mitad del diámetro del cortador

El segundo caso es cuando la fresa sobresale a uno de los lados del trabajo, como se muestra en la figura b). En este caso, las distancias de aproximación y la distancia adicional están dadas por