Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila. 1. Espesor de viruta antes y después del corte 2. Corte ortogonal y oblicuo

Transcripción

1 MECÁNICA DEL CORTE Fundamentos de la mecánica del corte 1. Espesor de viruta antes y después del corte 2. Corte ortogonal y oblicuo 3. Fuerza generada durante el corte 4. Tipos básicos de viruta y zonas de cortadura 5. Instrumentación básica

2 ESPESOR DE VIRUTA ANTES Y DESPUÉS DEL CORTE a 0 > a c Medida del rendimiento energético Ángulo del filo Influencia del ángulo de desprendimiento

3 CORTE ORTOGONAL Y OBLICUO Filo principal rectilíneo y sin filo secundario Formación y flujo de la viruta Ángulo de inclinación del filo, s bidimensional i y más fácil de analizar Ángulo de flujo de la viruta,

4 CORTE ORTOGONAL Y OBLICUO En la práctica, el corte es casi siempre oblicuo y, además, tiene uno o dos filos secundarios; por ejemplo, en un cilindrado en torno: P s Filo secundario Asimetríaenla en formación y flujo de la viruta V c P s V c P r A Vista A s (+) Filo principal Filo principal En general, no contenido en el plano del dibujo corte oblícuo

5 FUERZA GENERADA DURANTE EL CORTE COMPONENTES DE LA FUERZA RESULTANTE HERRAMIENTA-PIEZA, F r Fuerza de corte, F c Potencia de corte Energía específica de corte Fuerza de empuje, F t Desconocida a priori Aprox. filo principal Radio de punta Filo secundario Componentes según proceso, p. ej.: V c

6 FUERZA DE PENETRACIÓN Y EFECTO TAMAÑO Empuje sobre el filo y sobre el labio o flanco Fuerza resultante Fuerza de penetración Fuerza "de arranque" F' r <> a c F p = cte a c (F p / F r ) p s Efecto tamaño

7 FUERZA, SECCIÓN DE VIRUTA Y VIBRACIONES Fuerza deformaciones elásticas Pequeñas variaciones i en la magnitud de la fuerza inevitables!! Deformaciones elásticas variables Variación de a c, de, etc. Variación de la magnitud de la fuerza Riesgo de realimentación: vibración de amplitud creciente! El fenómeno se multiplica con la longitud de filo comprometida en el corte o ancho de viruta!!

8 TIPOS BÁSICOS DE VIRUTA Y ZONAS DE CORTADURA Viruta continua: zonas de cortadura Zona secundaria de cortadutra Materiales dúctiles: capacidad de deformación plástica suficiente Caso óptimo: por fuerza, potencia, estabilidad y otras razones Necesidad de rompevirutas Zona principal de cortadura: formación de la viruta Zona secundaria de cortadura: el rozamiento con la superficie de desprendimiento es mayor que la resistencia del material afecta solo a un pequeño espesor de la viruta

9 TIPOS BÁSICOS DE VIRUTA Y ZONAS DE CORTADURA Observación de los frentes de cortadura en un corte ortogonal con viruta continua (i) A A Ver diapositiva siguiente

10 TIPOS BÁSICOS DE VIRUTA Y ZONAS DE CORTADURA Zona secundaria de cortadura Observación de los frentes de cortadura en un corte ortogonal con viruta continua (ii) Zona principal de cortadura

11 TIPOS BÁSICOS DE VIRUTA Y ZONAS DE CORTADURA Viruta continua con filo recrecido (BUE) Formación de la viruta bajo... adherencia viruta-herramienta Materiales herramienta-pieza, Fluido de corte, Estado superficial de la herramienta, Ángulo de desprendimiento, Espesor de viruta, etc. endurecimiento por deformación en frío en zona secundaria: temperatura velocidad de corte Crecimiento y fraccionamiento Inestabilidad, mal acabado superficial, desgaste de la herramienta, otros problemas

12 Viruta discontinua TIPOS BÁSICOS DE VIRUTA Y ZONAS DE CORTADURA Materiales frágiles (p. ej., fundición gris) Algunos materiales dúctiles a bajas velocidades de corte y grandes espesores de viruta Proceso discontinuo: inestabilidad, d herramienta debe ser tenaz Fundición gris: las láminas de grafito causan la rotura y el desprendimiento de pequeñas virutas Comparar con Viruta continua con material dúctil: aplastamiento y alargamiento de los granos

13 INSTRUMENTACIÓN BÁSICA Dispositivo para la interrupción brusca del corte

14 INSTRUMENTACIÓN BÁSICA Dispositivo para la medición de las fuerzas de corte y empuje en un corte ortogonal en condiciones ideales Baja rigidez, elevado ruído de lectura (oscilación)

15 Medición de fuerzas INSTRUMENTACIÓN BÁSICA Las cotas a y b permiten relacionar las señales obtenidas con las fuerzas de interés

16 Medición de fuerzas INSTRUMENTACIÓN BÁSICA V c F y F x F z Dificultad de relación entre las señales recogidas y las componentes de interés

17 INSTRUMENTACIÓN BÁSICA Departamento de Ingeniería Mecánica Medición de fuerzas Lector inalambrico