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1 HERRAMIENTAS de TORNEADO HSS y METAL DURO SOLDADO Una herramienta monocortante adecuada para tornear está normalmente constituida por una barrita de sección cuadrada, rectangular o redonda, de acero para herramientas, y en algunos casos forjada por un extremo, esta parte se llama punta, la restante, mango. Para distinguir las herramientas entre sí, toman diversas denominaciones que dependen: De la forma de la punta De la forma del mango De la posición del filo de corte Las siguientes figuras muestran algunas formas de herramientas forjadas para el torneado.- A B C D E F G A. Recta derecha de cilindrar B. Acodada derecha de cilindrar y/o frentear C. Recta simétrica con radio de cilindrar D. Acodada derecha de cilindrar y/o frentear c/radio E. Recta derecha de cilindrar con escalonamiento a 90 F. Recta simétrica de ranurar y/o cortar G. Recta derecha bicortante de roscar exterior con ángulo 55 / 60 H. Acodada derecha de cilindrar interior I. Acodada derecha de ranurar interior J. Recta derecha de cilindrar interior a 90 K. Acodada bicortante de roscar interior con ángulo 55 / 60 La sección del mango debe ser suficientemente robusta para resistir el momento flector debido a la presión que se produce sobre el filo cortante durante el arranque de viruta; dicha sección se elige, prácticamente con relación a la sección de viruta a arrancar. La siguiente tabla, nos da una orientación de las dimensiones del mango, de acuerdo a la sección de viruta. Sección de viruta hasta 5 mm 2 de 5 a 10 mm 2 de 10 a 16 mm 2 de 16 a 25 mm 2 Dimensiones en mm 16 x x x x x x x x 63 Dimensiones en mm 20 x x x x 50 El perfil de la parte cortante de una herramienta, influye sobre la calidad del mecanizado; por consiguiente analizaremos algunos detalles. Consideremos una herramienta recta de cilindrar, teniendo presente que los detalles valen también para otros tipos. Establecemos las siguientes denominaciones para las aristas y las caras: Arista de corte, o filo cortante AB Arista secundaria AC Arista de incidencia AD Superficie de ataque; cara ACEFB Superficie de incidencia; cara ABB D Superficie secundaria ACD D 1-11

2 Los ángulos que caracterizan la herramienta, dan la inclinación a las caras; se distinguen: Angulo de filo de corte β, formado por la superficie de ataque con la superficie de incidencia. Angulo de ataque α, formado por la superficie de ataque con el plano horizontal que pasa por el filo de corte. Angulo de incidencia δ, formado por la superficie de incidencia con el plano vertical que pasa por el filo de corte. Angulo de inclinación lateral ϕ, formado por el filo cortante con el eje de la barra a tornear. Angulo de resistencia o de la punta ε, formado por el filo cortante con la arista secundaria. El ángulo de trabajo esta formado por la suma de β y δ Se puede afirmar que el valor de los distintos ángulos depende: De la calidad del material a mecanizar De la calidad del material de la herramienta De las condiciones de trabajo HERRAMIENTAS para TORNEAR de ACERO RAPIDO (HSS) Las operaciones de mecanizado de hoy, precisan un amplio programa de herramientas de torno para cubrir todas las demandas del mecanizado. En las operaciones que se fabrican pequeñas piezas y en las que el volumen de arranque de material juega un papel secundario, las barritas de acero rápido continúan siendo una solución económica. Las barritas son una solución para operaciones en las que se precisan filos de corte agudos. El programa de herramientas de corte de distintos fabricantes, incluyen barritas de acero rápido súper aleado; a estas se les exige una resistencia al desgaste, tenacidad, posibilidad de soportar las altas temperaturas del corte y un afilado satisfactorio. Estas propiedades están combinadas en las calidades de los aceros rápidos de cada fabricante. Las siguientes tablas observamos algunas formas y dimensiones de la fabricación de Sandvik Coromant. Sección Cuadrada Sección Rectangular Sección Redonda Código Sandvik Dimensiones Código Sandvik Dimensiones Código Sandvik Dimensiones TB S4x63 4 x 4 x 63 TB F12x3x90 12 x 3 x 90 TB R3x100 Ø 3 x 100 TB S5x63 5 x 5 x 63 TB F10x4x x 4 x 100 TB R4x100 Ø 4 x 100 TB S6x63 6 x 6 x 63 TB F16x4x x 4 x 200 TB R5x100 Ø 5 x 100 TB S8x63 8 x 8 x 63 TB F20x4x x 4 x 200 TB R6x100 Ø 6 x 100 TB S10x63 10 x 10 x 63 TB F10x6x x 6 x 200 TB R8x100 Ø 8 x 100 TB S12x x 12 x 100 TB F14x6x x 6 x 140 TB R10x100 Ø 10 x 100 TB S14x x 14 x 100 TB F18x6x x 6 x 140 TB R12x100 Ø 12 x 100 TB S16x x 16 x 100 TB F25x6x x 6 x 200 TB R14x100 Ø 14 x 100 TB S18x x 18 x 200 TB F12x8x x 8 x 160 TB R16x100 Ø 16 x

3 Las herramientas de tronzar se suministran con incidencia en ambas caras laterales. Por lo tanto únicamente es necesario afilar el ángulo de desprendimiento, la incidencia frontal y la cara de desprendimiento. La siguiente tabla nos muestra una herramienta de tronzar tipo A, fabricada por Sandvik Coromant. Código Sandvik t s l α α1 α2 α3 α4 TB A12x3x º 0º TB A20x3x º 15º 0º TB A16x4x º 0º TB A18x8x º 0º TB A25x4x º 0º TB A16x6x º 0º La elección de la geometría de corte de las herramientas de acero rápido, depende de varios factores. A través de la utilización de las barritas de acero rápido es posible adaptar la geometría de corte a las operaciones de mecanizado. El tipo de máquina y el material de la pieza a trabajar determinan la geometría de corte de la herramienta, teniendo en cuenta como regla general que el filo de corte debe llevar ángulos positivos. Para mecanizar materiales de viruta larga se puede rectificar un rompevirutas (h) para obtener una mejor rotura de la viruta. No obstante, un valor de h demasiado alto puede producir atascos de viruta. La siguiente tabla nos indica orientativamente los valores de los ángulos. Material Dureza HB α γ β Acero < 175 8º 15º 67º Acero º 8º 74º Acero > 250 6º 0º 84º Acero Inox º 15º 67º Fundición < 250 8º 8º 74º Fundición > 250 6º 0º 84º Latón º 10º 70º Bronce º 10º 72º Cobre º 30º 50º Aluminio º 35º 45º Los ángulos que se muestran tienen valores nominales, deben ser cambiados de acuerdo con las condiciones de mecanizado. Por ejemplo, en el caso de avances fuertes, deben utilizarse ángulos de incidencia y de desprendimiento menores, para conseguir un filo más fuerte. 3-11

4 HERRAMIENTAS para TORNEAR con PLAQUITAS de METAL DURO SOLDADAS Estas herramientas están formadas por un mango que sirve para su fijación en el portaherramientas; en el extremo del mismo se fija la plaquita de corte. La sección del mango puede ser cuadrada, rectangular o circular; y el material es generalmente de acero tratado, con una resistencia de 700 a 900 N/mm 2. La siguiente figura generaliza una herramienta con plaquita de metal duro soldada. Los distintos perfiles de herramientas, con plaquitas de metal duro, están normalizadas bajo norma ISO, y bajo norma IRAM, existiendo distintos tipos que pueden ser derecha o izquierda. Designación h b l lc n s t r 10 x ,4 12 x ,4 16 x ,4 20 x ,4 25 x ,8 32 x ,8 40 x ,8 4-11

5 Designación h b l lc n s t r 10 x ,4 12 x ,4 16 x ,4 20 x ,4 25 x ,8 32 x ,8 40 x ,8 Designación h b l lc n s t 20 x x x x x

6 Designación h b l lc n s t r 20 x ,4 25 x ,8 32 x ,8 40 x ,8 50 x Designación h b l lc n s t r 10 x x x x x x x

7 Designación h b l lc n s t 12 x x x x x x Designación h b d l lc lu n s t D mín 8 x x x x x x x

8 Designación h b d l lc lu n s t D mín 8 x x x x x x x

9 DATOS TECNICOS Es necesario individualizar la velocidad de corte para obtener el máximo rendimiento. Las recomendaciones de velocidades de corte para herramientas de acero rápido, se indican en la siguiente tabla, los valores corresponden a una duración de filo de una hora, utilizando siempre fluido de corte en el mecanizado. Velocidad de Corte (m/min) Herramientas de Acero Rápido Profundidad de corte hasta 1 mm de 1 a 2 mm de 2 a 4 mm de 4 a 8 mm Descripción del Dureza Avance mm/v Avance mm/v Avance mm/v Avance mm/v Material HB 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 Acero al Carbono < Acero al Carbono > Acero Aleado < Acero Aleado > Acero Inoxidable < Acero Inoxidable > Fundición de Acero Fundición Gris < Fundición Gris > Fundición Nodular < Fundición Nodular > Aluminio Latón Bronce Cobre El lubricante ayuda a aumentar la vida de la herramienta y reduce el costo de mecanizado. Es aconsejable, trabajar a baja velocidad y producir mucha viruta, y elegir pequeñas profundidades de corte y grandes avances. En la operación de afinado es necesario hacer mínima la sección de viruta y aumentar la velocidad dentro de los límites permitidos por la clase de material de la herramienta y las condiciones de la máquina. Las recomendaciones de velocidades de corte, que corresponden a herramientas con placas de metal duro soldada, se indican en la siguiente tabla. Velocidad de Corte (m/min) Herramientas con Placa de Metal Duro Soldada Profundidad de corte hasta 1 mm de 1 a 4 mm de 4 a 8 mm más de 8 mm Materiales Norma Avance mm/v Avance mm/v Avance mm/v Avance mm/v Propiedades Mecánicas ISO 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 Acero al carbono y aleado P Resistencia a la tracción P hasta 500 N/mm 2 P Acero al carbono y aleado P Resistencia a la tracción P N/mm N/mm 2 P Acero al carbono y aleado P Resistencia a la tracción P N/mm N/mm 2 P Acero al carbono y aleado P Resistencia a la tracción P N/mm N/mm 2 P Acero al carbono y aleado P Resistencia a la tracción P N/mm N/mm 2 P Acero al carbono y aleado M Resistencia a la tracción K N/mm N/mm

10 Velocidad de Corte (m/min) Herramientas con Placa de Metal Duro Soldada Profundidad de corte hasta 1 mm de 1 a 4 mm de 4 a 8 mm más de 8 mm Materiales Norma Avance mm/v Avance mm/v Avance mm/v Avance mm/v Propiedades Mecánicas ISO 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 Acero Inoxidable Ferrítico P Resistencia a la tracción P N/mm N/mm 2 P Acero Inoxidable P Martensítico P Resistencia a la tracción 500 N/mm N/mm 2 P Acero Inoxidable M Austenítico P Resistencia a la tracción 500 N/mm N/mm 2 P Acero Moldeado P Resistencia a la tracción P hasta 500 N/mm 2 P Acero Moldeado P Resistencia a la tracción P N/mm N/mm 2 P Acero Moldeado P Resistencia a la tracción P Más de 700 N/mm 2 P Fundición Gris K Dureza hasta 200 HB K Fundición Gris K Dureza superior de 200 HB K Fundición Nodular K Dureza HB K Fundición Maleable K Dureza hasta 160 HB K Fundición Maleable K Dureza superior de 160 HB K Aleaciones de Aluminio K Dureza hasta 80 HB K Aleaciones de Aluminio K Dureza HB K Aleaciones de Titanio Resistencia K N/mm K Cobre K Dureza hasta 110 HB K Latón Bronce K Dureza hasta 110 HB K Aleaciones de Magnesio K Las calidades de metal duro, esta bajo la norma ISO, que divide los materiales de la pieza a trabajar en tres áreas principales P/M/K, cada una de ellas diferenciada por un color azul/amarillo/rojo. P (azul) Metales ferrosos con virutas largas P10 Torneado, copiado, roscado y fresado, de aceros y aceros fundidos. Velocidades de corte altas, sección de viruta pequeña y mediana. P20 Torneado, copiado y fresado, de aceros, aceros fundidos y fundición maleable. Velocidades de corte y secciones de viruta medias. Cepillado con secciones de virutas pequeñas

11 P30 Torneado, fresado y cepillado, de aceros, aceros fundidos y fundición maleable. Velocidades de corte medias y bajas. Secciones de viruta medias o grandes, y mecanizados en condiciones desfavorables. M (amarillo) Metales ferrosos con virutas largas o cortas y metales no ferrosos M10 Torneado de aceros, aceros fundidos, acero al manganeso y fundición gris. Velocidades de corte medias o elevadas, secciones de virutas pequeñas o medianas. M20 Torneado y fresado, de aceros, aceros fundidos, aceros austeníticos, acero al manganeso y fundición gris. Velocidades de corte y secciones de viruta medianas. M30 Torneado, fresado y cepillado, de aceros, aceros fundidos, aceros austeníticos, fundición gris, aleaciones resistentes a altas temperaturas. Velocidades de corte medias, secciones de viruta medias o grandes. K (rojo) Metales ferrosos c/viruta corta, y no ferrosos; y materiales no metálicos K10 Torneado, fresado, taladrado y brochado, de fundición gris por encima de los 200 Brinell, fundición maleable, acero templado, aleaciones de aluminio con silicio, aleaciones de cobre, plástico, vidrio, caucho duro, porcelana y piedra. K20 Torneado, fresado, cepillado, mandrilado y brochado que precisen un metal duro muy tenaz. Mecanizado de fundición gris hasta 200 Brinell, metales no ferrosos, cobre, bronce y aluminio. K30 Torneado, fresado, cepillado y acanalado, de fundición gris de baja dureza, acero de poca resistencia. Para mecanizado en condiciones desfavorables y con la posibilidad de grandes ángulos de corte

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