1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
ESCUELA 45 INGENIERIA INDUSTRIAL
CATEDRA: PROCESO DE MANUFACTURA SECCIÓN “S”
FACILITADOR:
ING. ALCIDES CADIZ
REALIZADO POR:
LEOSKELY MOREY
KAREN ALVAREZ
KARELYS ALVAREZ
CIUDAD GUAYANA; NOVIEMBRE 2014
2. INTRODUCCIÓN
El corte de metales se realiza en torno, taladradoras, y fresadoras en otros
procesos ejecutados por máquinas herramientas con el uso de varias
herramientas cortantes. Las partes se producen desprendido metal en forma de
pequeñas virutas. El trabajo central de estas máquinas está en la herramienta
cortante que desprende esas virutas.
Esto genera desprendimiento de virutas, calor, temperatura que deber ser
controlados en los procesos productivos en los cortes de metales en especifico
con relación a la termodinámica.
3. LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO DE
HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO DE
VIRUTA.
La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de
herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta. En la actualidad,
los procesos de fabricación mediante el mecanizado de piezas constituyen uno
de los procedimientos más comunes en la industria metalmecánica para la
obtención de elementos y estructuras con diversidad deformas, materiales y
geometrías con elevado nivel de precisión y calidad. El corte de metales es un
proceso termo-mecánico, durante el cual, la generación de calor ocurre como
resultado de la deformación plástica y la fricción a través de las interfaces
herramienta-viruta y herramienta-material de trabajo. La predicción de la
temperatura de corte para el proceso de mecanizado es de reconocida
importancia debido a sus efectos en el desgaste de la herramienta y su
influencia sobre la productividad, el costo de la herramienta y el acabado
superficial de la pieza mecanizada. Por otra parte, el costo del mecanizado se
encuentra altamente relacionado con el porcentaje de metal removido y este
costo se puede reducir mediante el incremento de los parámetros de corte, los
que a su vez, son limitados por la temperatura de corte. El objetivo principal de
este trabajo es el de analizar la influencia de las variables de corte, propiedades
térmicas y mecánicas del material de trabajo en la temperatura de corte
generada durante el fresado frontal de materiales ferrosos como el acero AISI
1020, AISI 1045 Y AISI 4140 y de materiales no ferrosos como el cobre UNS
C14500, latón UNS C35600 y bronce UNSC83800.
La temperatura de corte de cada material, en función de las variables de
corte, velocidad de corte (V), profundidad de pasada (d), velocidad de avance
de la herramienta (F),dureza (HBN ó HRB) y conductividad térmica del material
4. (K).Los resultados de los ensayos reflejan, tal como era de esperarse, que al
aumentar las variables de corte, V, F Y d la temperatura de corte se incrementa.
Adicionalmente se observó que la velocidad de corte tiene una influencia mayor
al 70% sobre la temperatura de corte, la velocidad de avance y la profundidad
de corte poseen una influencia entre el 10%-12%.
DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS: El material es arrancado o cortado
con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta
consta, generalmente, de uno o varias filosas cuchillas que separan la viruta de
la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan
procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión;
proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha
precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se
requiera a las distintas superficies de la pieza). Sin embargo, tiene una
limitación física: no se puede eliminar todo el material queseé quiera porque
llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza
es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.
Movimientos de corte En el proceso de mecanizado por arranque de
material intervienen dos movimientos: 1. Movimiento principal: es el responsable
de la eliminación del material. 2. Movimiento de avance: es el responsable del
arranque continuo del material, marcando la trayectoria que debe seguir la
herramienta en tal fin. Cada uno de estos dos movimientos lo puede tener la
pieza o la herramienta según el tipo de mecanizado. Mecanizado manual Es el
realizado por una persona con herramientas exclusivamente manuales: sierra,
lima, cincel, buril; en estos casos el operario maquina la pieza utilizando alguna
de estas herramientas, empleando para ello su destreza y fuerza. Medida de las
temperaturas de corte Diferentes técnicas para la medida de la temperatura de
corte-Medidas de termopares-Medidas con elementos sensibles a las
5. radiaciones-Medidas con sustancias reactivas Velocidad de corte Se define
como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la pieza que está
en contacto con la herramienta. La velocidad de corte, que se expresa en
metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado
y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y
tipo de herramienta que se utilice, de la profundidad de pasada, de la dureza y
la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de
avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de
velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y
de la herramienta.
Formación de viruta El torneado ha evolucionado tanto que ya no se trata tan
solo de arrancar material a gran velocidad, sino que los parámetros que
componen el proceso tienen que estar estrechamente controlados para
asegurar los resultados finales de economía calidad y precisión. En particular, la
forma de tratar la viruta se ha convertido en un proceso complejo, donde
intervienen todos los componentes tecnológicos del mecanizado, para que
pueda tener el tamaño y la forma que no perturbe el proceso de trabajo. Si no
fuera así se acumularían rápidamente masas de virutas largas y fibrosas en el
área de mecanizado que formarían madejas enmarañadas e incontrolables. La
forma que toma la viruta se debe principalmente al material que se está
cortando y puede ser tanto dúctil como quebradiza y frágil. El avance con el que
se trabaje y la profundidad de pasada suelen determinaren gran medida la
forma de viruta. Cuando no bastan estas variables para controlar la forma de la
viruta hay que recurrir a elegir una herramienta que lleve incorporado un rompe
virutas eficaz. Mecanizado en seco y con refrigerante Hoy en día el torneado en
seco es completamente viable.
6. IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA Y
TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.
El mecanizado consiste en varios tipos de procesos de remoción de material:
1. -Corte: Comprende herramientas de corte de un solo filo o de filos múltiples,
cada una con forma claramente definida.
2. Procesos Abrasivos: como el rectificado y los procesos relacionados con este.
3. Procesos Avanzados de Mecanizado: Que utilizan métodos eléctricos,
químicos térmicos, hidrodinámicos y laser para cumplir su tarea
Las operaciones de corte de metales forman la base de los procesos de
manufactura.
Los principios del corte de metales son muy útiles para aumentar la capacidad de
producción en todos los procesos. En la mayoría de las operaciones e obliga a
una herramienta con forma de cuña a moverse contra la pieza de trabajo.
La potencia consumida en una operación de corte Pm se convierte en calor
-Temperatura:Una de las limitaciones de los procesos de corte son las
temperaturas alcanzadasdurante el mecanizado. La potencia consumida en el
corte se invierte en la deformación plástica de la viruta y en los distintos
rozamientos. Estos trabajos se convierten en calor que se invierte en aumentar las
temperaturas de la viruta, la herramienta y la pieza de trabajo.
- Energía: Los datos provenientes de las tablas de potencia especifica de corte
esencialmente provienen de la energía requerida para el corte, la mayor parte de
energía se consume en la cizalladura y el rozamiento en la superficie de contacto
entre herramienta y virutas.
7. porque hay el mismo número de moles de gas en los reactivos y en los productos.
Es casi imposible predecir el signo del delta de entropía con base en lo que ha
expuesto hasta ahora, pero se puede predecir que el cambio de entropía será
cercano a 0.
SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL
PROCESO DE MANUFACTURA
Cuando se está trabajando en proceso de mecanizado, hay que observar una
serie de requisitos para asegurarse de no tener ningún accidente que pudiese
ocasionar cualquier pieza que fuese despedida del plato o la viruta si no sale bien
cortada. Para ello la mayoría de tornos tienen una pantalla de protección. Pero
también de suma importancia es el prevenir ser atrapado(a) por el movimiento
rotacional de la máquina, por ejemplo por la ropa o por el cabello largo
Normas de seguridad
1 Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc..
2 No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas.
3 Utilizar calzado de seguridad.
5 Mantener el lugar siempre limpio.
6 Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.
7 No vestir joyería, como collares, pulseras o anillos.
8. 7
Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento de los equipos para
el mecanizado. Se debe saber como detener su operación.
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Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al
operador, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause
demasiado resplandor.
9. CONCLUSIONES
Se realiza como fin aplicar y adquirir conocimientos claros sobre los
procesos de mecanizado tanto de arranque de viruta (proceso de
cilindrado) como mecanizado de superficies planas por medio del torno y la
fresadora. Conceptos claves a tener en cuenta es este informe, que
herramientas e instrumentos son adecuados a usar, la importancia de los
cálculos en la obtención de resultados de precisión en el manejo de las
maquinas y que materiales son fáciles de manipular.
Temperatura de corte en los diferentes procesos influye en el proceso de
termodinámica en el corte debido al desprendimiento de calor, generación
de energía y el uso de elementos físicos químicos inmersos en el.
10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
H. Perez. Física General. Tercera Edición.
J. Ficini. Termodinámica. Omega, S. A. Ediciones, 1973. 178pp.
M. Saad. Termodinámica. Urmo S. A. 1974. 624pp.
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/tron_p_b/capitulo2.pdf(
Termodinámica en el proceso de corte de metales.
http://www.dimf.upct.es/personal/EA_M/Principios%20de%20mecanizado.pdf
(Principios de mecanizado)
