TEORÍAS Y FUNDAMENTOS DE LAS CUCHILLAS DE CORTE

Concepto: se denomina cuchilla o buril a una herramienta manual de corte, formada por una barra de acero templado (HSS), terminada en una punta que sirve fundamentalmente para cortar, marcar, ranurar o desbastar material en frio mediante el PROCESO DE ARRANQUE DE VIRUTA METALICA en el torno paralelo. Se utilizó en las primeras formas de escrituras.

El filo se puede deteriorar con facilidad, por lo que es necesario un reafilado técnico empleando el esmeril.

Materiales de las herramientas de corte

Las cuchillas para tornear se fabrican generalmente de materiales como: acero de alta velocidad (HSS), aleados con vanadio, cromo, níquel, carburos cementados, cerámico.

Las propiedades que poseen estos materiales son diferentes y la aplicación de cada uno depende del material a mecanizar y las condiciones del torno.

Clases de cuchillas

Cuchillas de metales duros: resistentes al desgaste, capaces de mantener una dureza al rojo durante la operación de mecanizado (la dureza al rojo es la capacidad del material de una herramienta para mantener un borde contarte afilado, aunque cuando se enrojece debido al alto calor producido durante la operación de corte); deben ser capaces de soportar impactos durante la operación de corte, debe tener forma geométrica de arista correctamente afilado para que puedan penetrar debidamente en la pieza.

Cuchillas de aceros de alta velocidad: construidos con aceros aleados con tungsteno, cromo, vanadio, molibdeno, cobalto y con base de tungsteno. Son capaces de realizar cortes gruesos, soportar impactos y mantener la arista o borde de corte afilado aun a altas temperaturas, las cuchillas de altas velocidades son generalmente de dos tipos: con base de molibdeno y con base de tungsteno.

Cuchillas de carburo cementado: las herramientas de carburo cementado son capaces de velocidades de corte de tres o cuatro veces mayores que las correspondientes a las cuchillas de alta velocidad, tienen baja tenacidad, pero alta dureza y excelente cualidades de dureza al rojo. El carburo cementado consiste en carburo de tungsteno sinterizado en una matriz de cobalto.

Los buriles o cuchillas de corte de carburo de tungsteno sirven para mecanizar:

Cuchillas de cerámicos: construidos con materiales cerámicos cuyas propiedades es ser resistentes al calor, producidos sin un agente de adhesión metálico como el cobalto. El óxido de aluminio es el más utilizado en herramientas de corte cerámicas.

Las cuchillas de cerámico permiten mayores velocidades de corte, aumenta la duración de la herramienta y dan un mejor acabado superficial que los de carburo.

ANGULO Y TÉCNICAS DE AFILADOS DE CUCHILLAS EMPLEADAS EN LE TORNO

El afilado correcto, técnico y adecuado de la cuchilla depende del ángulo de incidencia y ángulo de ataque, que debe de afilarse en la herramienta.

Ángulo de filo de corte frontal: es el que forma la arista de corte y una línea perpendicular al costado de corte de la herramienta, este ángulo puede variar entre 5° y 30° grados dependiendo el tipo de corte y el acabado superficial deseado.

Ángulo de incidencia lateral: es el formado en el flanco de la herramienta, debajo de la arista de cortante, este ángulo generalmente va de 6° a 10°. El claro lateral en un buril cortante permite que la herramienta avance longitudinalmente hacia la pieza de trabajo giratoria.

Ángulo de incidencia frontal: es el que está debajo de la nariz y parte inferior del buril lo que permite a la herramienta de corte penetrar la pieza de trabajo.

Angulo de ataque lateral: es el que se forma en la cara a partir de la arista cortante.

La inclinación positiva de ataque: es donde la punta de la herramienta de corte y el filo entran en contacto primero con el material, hace que la viruta se mueva hacia abajo por la cara del cortador.

La inclinación negativa de ataque: es donde la cara de la herramienta hace contacto con el metal a cortar originando que la ruta sea forzado hacia arriba por la cara de la cuchilla.

Ángulo de ataque positivo: es considerado como el mejor para la eliminación eficiente del metal.

Las cuchillas con inclinación positiva se utiliza generalmente para cortes continuos en materiales dúctiles, no demasiado duros abrasivos es generalmente de 10° a 150° para herramientas de uso general.

Para determinar el tipo y el valor del ángulo de ataque debe considerarse:

La dureza del material a cortar. El material y la forma de la herramienta de corte. La resistencia al borde de corte.

Ángulo de ataque negativo: se utiliza en cortes interrumpidos y cuando en material es duro o abrasivo. Aunque el aumento de calor puede parecer una desventaja, es deseable cuando de maquinan piezas con máteles duros con cuchillas de carburo.

Las ventajas de la inclinación negativa:

La dura capa exterior del metal no hace contacto con la arista cortante. Puede maquinizar fácilmente superficies con cortes interrumpidos. Se pueden utilizar mayores velocidades de corte.

Forma de la herramienta de corte

Es muy importante para la eliminación del material. La vida de una herramienta de corte generalmente se expresa como: El tiempo en minutos durante el cual la herramienta ha estado cortando y la longitud del corte del material. La cantidad en pulgadas cúbicas, o en centímetros cúbicos, del material eliminado.

El ángulo de ataque en las herramientas de corte permite a las virutas fluir libremente y reduce la fricción. Si se forma un gran ángulo de ataque en el buril, se crea un gran ángulo de corte en el metal durante la acción del maquinado. Los resultados de un ángulo grande de corte son:

Se produce una viruta delgada. La zona de corte es relativamente reducida. Se crea menor calidad en dicha zona. Se produce un buen acabado superficial.

Un ángulo de ataque pequeño crea un menor ángulo de corte en el metal durante el proceso de maquinado, con los siguientes resultados:

Se produce una viruta gruesa. La zona de corte es amplia Se produce más calor. Se requiere más potencia mecánica para la operación de maquinado.

El desgaste o abrasión de la herramienta de corte determinara su duración.

Los siguientes factores afectan la vida útil de una herramienta de corte:

La clase de material que se corta.

El micro estructura del material.

La dureza del material.

El material de la herramienta de corte.

El afilado correcto de la cuchilla de corte es uno de los factores más importantes que deben ser tomados en consideración para mecanizar los metales en las máquinas. El buril de corte debe estar correctamente afilado, de acuerdo con el tipo particular de metal que va a ser torneado y debe tener un filo adecuado para cortar exacta y eficientemente. Para obtener buriles de corte correctamente afilados, debe prestarse atención especial a los ángulos que forman las aristas cortantes. Estos ángulos reciben los nombres de ángulo de inclinación y de despejo.

EN EL TORNO PARALELO, LOS BURILES UTILIZADOS MÁS

FRECUENTEMENTE SON:

1) Cuchilla de corte derecho e izquierdo.

2) Cuchilla para refrenar, de corte derecho e izquierdo.

3) Cuchilla para redondeados.

4) Cuchilla para roscar y el buril de corte interior.

El uso de estos buriles depende del procedimiento empleado y de la naturaleza del trabajo.

Las cuchillas de torno para acero rápido, se fabrican de dimensiones estándar. Solamente necesitan ser afilados a la forma deseada e insertados en un mango portaherramientas apropiado para ser utilizados. Los tamaños más comunes de buriles

cuadrados son: ¼” (0.6 cm), 5/16” (0.8 cm) y 3/8” (0.9cm). Pueden obtenerse tamaños mayores para trabajos más pesados.

El ángulo de 30° en los extremos de la barra, para las cuchillas de corte, sirve como guía para dar el ángulo de incidencia o de despejo frontal a la herramienta al ser colocada en el portaherramientas. La cuchilla se adapta al mango portaherramientas con un ángulo de 20°, aproximadamente, dejando una incidencia frontal de 10°, aproximadamente, con el que se utiliza para trabajos generales.

La inclinación, llamada a veces la pendiente de la cuchilla, se esmerila en la parte superior, alejándose gradualmente del borde cortante. El ángulo que se aparta lateralmente del borde cortante, de la horizontal hacia un costado de la cuchilla, se llama ángulo de inclinación.

La combinación de la inclinación posterior y la lateral forman el ángulo de ataque que proporciona una acción de cizalla de borde cortante, permitiendo así que el material sea torneado más libremente y haciendo que las virutas se alejen del filo. El tipo de material que ha de ser torneado determina este ángulo.

El despejo del corte de la cuchilla lo determinan los ángulos necesarios para librar la pieza del trabajo cuando el buril se apoya contra ella durante el corte. El despejo lateral es, normalmente, de 3 a 10 grados. El despejo frontal o incidencia se esmerila a partir del borde cortante y continúa hasta el talón de la cuchilla de corte.

Si se esmerila una cuchilla con demasiada incidencia, el borde cortante se deteriorará rápidamente y se desmoronará en los cortes pesados, haciendo necesarios afilados repetidos, con las pérdidas consiguientes de material de la cuchilla y de tiempo. El ángulo de incidencia frontal es, generalmente, de 3 a 10 grados, dependiendo esto de la naturaleza del trabajo y de la altura a que se ajusta el filo de la cuchilla.

La cuchilla de torno, de corte derecho e izquierdo, se emplea para cortes de desbaste y trabajos generales en la máquina. La cuchilla se forma, con un esmerilado mínimo, con el fin de dejar una superficie amplia sobre el corte de la cuchilla que permita la eliminación rápida del calor que se produce al efectuar cortes pesados, lo cual prolonga la duración del filo.

La cuchilla de corte lateral derecho corta cuando avanza de derecha a izquierda; el borde cortante se encuentra sobre el lado izquierdo de la cuchilla. La cuchilla de corte lateral izquierdo corta cuando se apoya de izquierda a derecha; el borde cortante se encuentra sobre el lado derecho del buril.

La cuchilla de corte lateral para refrentado derecho o izquierdo se afilan para ser utilizados en resaltes refrentado. La parte frontal del buril para refrentado de corte lateral derecho está esmerilado de tal modo que permita librar una de las puntas del torno cuando se lleva a cabo el refrentado de los extremos. El buril para refrentado de corte derecho, corta cuando se apoya de derecha a izquierda; el borde cortante se encuentra en el lado izquierdo de la cuchilla mientras la cresta se aparta gradualmente del borde cortante.

La cuchilla para refrentado de corte lateral izquierdo es esmerilado al contrario que el de corte lateral derecho; el borde cortante se encuentra al lado derecho de la cuchilla, mientras que la parte superior se aparta gradualmente del filo. En ambos casos, el

talón de la cuchilla es esmerilado de tal modo que proporcione espejo suficiente para evitar la fricción cuando el filo se apoya contra la pieza que va a ser torneada.

La cuchilla de torno de punta redondeada es un instrumento cortante para trabajos generales que puede utilizarse para numerosas operaciones de torno. La cara superior de la cuchilla puede esmerilarse de tal modo que quede plana para admitir cortes ligeros en cualquier dirección o con inclinación lateral derecha o izquierda, para cortes en una dirección determinada.

AFILADO DE CUCHILLAS SEGÚN ESPECIFICACIONES TECNICAS:

COLEGIO TÉCNICO PROFESIONAL CARLOS MANUEL VICENTE CASTROTRABAJO COTIDIANO DE AFILADO DE HERRAMIENTAS DE CORTE,

SUBAREA DE MECANICA DE AJUSTE

1. ¿EXPLIQUE Y DESCRIBA TECNICAMENTE QUE ES UNA HERRAMIENTA DE CORTE?

2. ¿MENCIONE OCHO (8) MATERIALES EN QUE SE FABRICAN LOS BURILES?

3. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE UNIVERSAL E INDIQUELE SUS ANGULOS

PRINCIPALES?

4. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE A DERECHA E INDIQUELE SUS ANGULOS

PRINCIPALES?

5. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE A IZQUIERDA E INDIQUELE SUS ANGULOS

PRINCIPALES?

6. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE DE ACANALAR DE PROFUNDIDAD E INDIQUELE

SUS ANGULOS PRINCIPALES?

7. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE ACANALAR E INDIQUELE SUS ANGULOS

PRINCIPALES?

8. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE PARA ROSCAR E INDIQUELE SUS ANGULOS

PRINCIPALES?

9. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE PARA TRONZAR E INDIQUELE SUS ANGULOS

PRINCIPALES?

10. ¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE DE REFRENTAR A DERECHA E INDIQUELE SUS

ANGULOS PRINCIPALES?

11.¿DIBUJE UNA CUCHILLA DE CORTE DE REFRENTAR A IZQUIERDA E INDIQUELE

SUS ANGULOS PRINCIPALES?