GUÍA: TEORÍA DE CORTE

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA ANTONIO JOSÉ DE SUCRE VICE-RECTORADO BARQUISIMETO DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA SECCIÓN DE PROCESOS DE MANUFACTURA GUÍA: TEORÍA DE CORTE 1

2 PARTES DE UNA HERRAMIENTA: 1. Vástago. 2. Parte cortante. - Filo principal: flanco principal y cara. - Filo secundario: flanco secundario y cara - Punta: filo principal y filo secundario. 2

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5 ÁNGULOS PRINCIPALES: Incidencia (a) : evita rozamiento pieza y la herramienta. (6-15 ) Ataque (g): favorece la salida de la viruta, a un valor mayor menor dificultad para la salida de la viruta. (15 ) Filo (b): entre la cara y el flanco principal. Se cumple que : a + b + g = 90 5

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7 PARÁMETROS DE CORTE: Velocidad de corte (Vc): Depende del material de la pieza (dureza), material de la herramienta, condiciones de corte, vida de la herramienta. Se obtienen valores iniciales en tablas. Vc = pi x d x nw; siendo Vc: Velocidad de corte, d: diámetro, nw: frecuencia rotacional. (15-30) m/min 7

8 PARÁMETROS DE CORTE: Avance (f): distancia recorrida por la herramienta respecto a la herramienta por cada ciclo. Depende del tipo de acabado superficial que se desea obtener. Avances mayores para operaciones de desbaste, donde se requiere remover gran cantidad de material, avances menores para operaciones de acabado donde se requiere obtener un acabado superficial de acuerdo a las especificaciones del plano de la pieza. (0,1-0,4) mm 8

9 PARÁMETROS DE CORTE: Profundidad de corte (ap): mayores profundidades en operaciones de desbaste, menores profundidades en operaciones de acabado. (0,5 3) mm 9

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11 POTENCIA DE CORTE: Pm = Fc x Vc, siendo Pm: potencia de corte o mecanizado, Fc: la fuerza de corte medida en un dinamómetro, y Vc: la velocidad de corte. Pm= ps x Zw, siendo Pm: potencia de corte o mecanizado, ps: energía específica de corte, energía para remover un volumen unitario de material y depende del material de la pieza y el avance (valores en tablas o gráficos), Zw: volumen de material removido por unidad de tiempo, se puede obtener Zw = f x ap x Vc; siendo f: avance, ap: profundidad de corte y Vc: la velocidad de corte. 11

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13 FUERZAS DE CORTES (CORTE ORTOGONAL): Fuerza de corte (Fc): en la dirección de la velocidad tangencial de corte. Fuerza de empuje (Ft): en la dirección del avance. Fuerza de penetración (Fp): en la dirección de la profundidad de corte. 13

14 MECANICA DEL CORTE DE METALES: Se deben de tener en cuenta el estudio de las siguientes fuerzas y parámetros: Fuerza de Corte (Fc) Fuerza de empuje (Ft) Fuerza resultante.(fr) Fuerza de cizalladura.(fs) Fuerza de fricción.(ff) Angulo de fricción.(β) Esfuerzo medio de fricción (ζs): otenido de dividir la fuerza de cizalladura (Fs)entre el área de cizalladura (As). Angulo de cizalladura.(φ) 14

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17 MATERIALES PARA LA FABRICACIÓN DE PIEZAS: Aceros Aceros inoxidables. Fundición. Aluminio. Titanio. Materiales termo-resistentes Aceros endurecidos. Materiales no ferrosos 17

18 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE LAS HERRAMIENTAS: Dureza en caliente. Tenacidad. Resistencia mecánica, a la abrasión, al calor. Afinidad química. 18

19 MATERIALES DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE: Acero rápido y super rápido. Carburos ( metales duros) y carburos recubiertos. Cerámicas. Nitruro de Boro Cúbico y Diamante. 19

20 CÓDIGO ISO PARA LOS CARBUROS: P (Azul): material de la pieza aceros. M (Amarillo): material de la pieza aceros inoxidables y materiales termo-resistentes. K (Rojo):material de la pieza fundición y no metálicos. 20

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22 ZONAS DE DESGASTE DE LA HERRAMIENTA: Cara: desgaste por craterización. Flanco: ancho del desgaste en el flanco. FORMAS DE DESGASTE: Adhesión: filo recrecido. Abrasión. Difusión. 22

23 FLUIDOS DE CORTE: Lubricantes: aceite de corte Refrigerantes: aceite soluble (taladrina), fluidos sintéticos y semisintéticos. 23

24 ELECCIÓN DE UNA HERRAMIENTA: A partir de un manual o catalogo con la siguiente información: Material de la pieza: acero, fundición, etc. Operación: torneado, fresado, taladrado, etc. Condiciones de corte: continuo, intermitente. Aplicación: Desbaste, medio y acabado. Selección de las condiciones de corte. 24

25 BIBLIOGRAFÍA: GUÍA: TEORÍA DE CORTE Germano Alfieri. Máquinas. Curso de Tecnología Mecánica Dos. Caracas. Geoffrey Boothroyd. Fundamentos del corte de metales y las máquinas herramienta. Mc Graw Hill. Heinrich Gerling. Alrededor de las máquinasherramienta. Editorial Reverté. Mikell Groover. Fundamentos de Manufactura Moderna. Prentice Hall. Kalpakjian,S. Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Prentice Hall. 25

26 EJERCICIO. GUÍA: TEORÍA DE CORTE Para una operación de torneado cilíndrico exterior, calcular el tiempo de mecanizado (tm) y la potencia (Pm). El material de la herramienta es acero rápido y la pieza de acero. La longitud de mecanizado (lw) es 30 mm y se va a realizar un desbaste a un avance (f) de 0,2 mm y una profundidad de corte (ap) de 2 mm. La energía específica de corte del acero para el avance correspondiente es de 2,3 GJ/m3. La velocidad de corte (Vc) es 20 m/min. para la combinación del material pieza-herramienta. El diámetro de mecanizado (dm) es de50 mm. Fórmulas: Vc = p x d x n (1) Zw = f x ap x Vc (2) tm= lw / (f x nw) (3) Pm= ps x Zw (4) 26