1. 1

2. 2
INDICE
CAPITULO I MAQUINAS HERRAMIENTAS CONVENCIONALES….. 6
1.1 IMPORTANCIA DE LAS MAQUINAS Y HERRAMIENTAS…….. 7
(DEFINICION).
1.2 LA MAQUINA HERRAMIENTA…………………………………….. 7
1.3 GENERAL DE LAS MAQUINAS.
HERRAMIENTAS PARA CORTE DE VIRUTA………………….. 8
1.4 MOVIMIENTOS PRINCIPALES………………………………….. 23
1.5 VELOCIDAD DE CORTE VELOCIDAD DE ALIMENTACION... 33
1.6 FACTORES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DEL CORTE.. 34
CAPITULO II. ANALISIS DEL FENOMENO ARRANQUE DE VIRUTA 43
2.1 ANALISIS DEL FENOMENO……………………………………. 43
2.2 EL MODELO DE PIISPANEN…………………………………… 48
2.3 EL ANGULO DE CIZALLAMIENTO……………………………. 51
2.4 VELOCIDADES RELATIVAS Vv Y VF …………………………. 52
2.5 ENERGIA CONSUMIDA EN EL CORTE POR UNIDAD DE VOLUMEN
DE MATERIAL REMOVIDO, ap
Fh
ET
*
=
……………………………….. 55
2.6 EL MODELO DE PIISPENEN …………………………………… 55
2.7 PROBLEMA DE APLICACIÓN…………………………………… 57
2.8 ENSAYO SIMULADO SOBRE ANALISIS
DE CORTE DE VIRUTA …………………………………………. 58
.

3. 3
CAPITULO III. HERRAMIENTAS DE CORTE …………………………….. 61
3.1 GENERALIDADES……………………………………………… 63
3.2 MATERIALES CONSTITUTIVOS……………………………… 64
3.3 GEOMETRIA DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE………… 77
3.4 CLASIFICACION DE LAS HERRAMIENTAS………………… 81
3. 5 DESGASTE Y VIDA DE UNA HERRAMIENTA………………. 93
3.6 TIEMPOS PRINCIPALES DE HERRAMIENTAS Y COSTOS.100
3.7 LA MADRILADORA……………………………………………… 114
3.8 MAQUINABILIDAD……………………………………………… 118
CAPITULO IV. MONTAJES PARA MAQUINADO……………………… 123
4.1 SUJECION DE LA PIEZA EN EL TORNO…………………….. 123
4.2 SUJECION DE LA PIEZA EN EL TALADRO…………………. 126
4.3 SUJECION DE LA PIEZA EN EL FRESADO…………………. 127
4.4 SUJECION EN EL CEPILLADO……………………………….. 128
4.5 SUJECION DE PIEZAS EN RECTIFICADO………………….. 129
4.6 MONTAJES PARA MAQUINADO……………………………… 130
4.7 EQUILIBRIO DE UN CUERPO EN EL ESPACIO……………. 133
4.8 SUPERFICIES DE APOYO……………………………………… 133
4.9 SUPERFICIES DE PARTIDA………………………………….. 136
4.10 SUPERFICIE DE REFERENCIA………………………………. 137
4.11 FORMA DE LOS APOYOS…………………………………….. 138

4. 4
4.12 REPRESENTACION DE APOYOS Y APRIETES…………….. 139
4.13 NORMA NFE04-13 SOBRE LA SIMBOLIZACION
DE LOS ELEMENTOS TECNOLOGICOS DE APOYO Y APRIETE… 140
4.14 EJEMPLOS DE APLICACIÓN…………………………………….. 153
4.15 CALCULO DE TORNILLOS, TUERCAS Y CLAMPS………….. 155
CAPITULO V. POTENCIA ABSORBIDA EN EL CORTE……………….. 164
5.1 EXPRESION DE LA POTENCIA DEL CORTE………………… 164
5.2 RENDIMIENTO MECANICO…………………………………….. 167
5.3 VALORES DE LA VELOCIDAD DEL CORTE ………………… 168
Y DE LA FUERZA DE CORTE.
5.4 POTENCIA CONSUMIDA EN EL TORNEADO………………... 175
5.5 POTENCIA CONSUMIDA EN EL FRESADO………………….. 175
5.6 POTENCIA CONSUMIDA EN EL RECTIFICADO……………... 178
5.7 POTENCIA CONSUMIDA EN EL CEPILLADO……………….. 182
5.8 POTENCIA CONSUMIDA EN EL TALADRO………………….. 189
CAPITULO VI. LAS TOLERANCIAS EN EL PRODUCTO DE MAQUILADO
6.1 SISTEMA I S O DE AJUSTES O
TOLERANCIAS DIMENCIONALES…………………………….. 185
6.2 CALIDADES QUE PUEDEN OBTENERSE
CON LAS DISTINTAS MAQUINAS HERRAMIENTAS………… 186
6.3 DESIGNCION DE AJUSTES……………………………………... 190
6.4 TOLERANCIAS DE FORMA Y TOLERANCIAS DE POCISION. 190
6.5 RUGOSIDAD O ESTADO SUPERFICIAL……………………….. 194
6.6 GRADOS I S O DE RUGOSIDAD Y
OTRAS ESPECIFICACIONES COMPARATIVAS………………. 195

5. 5
6.7 CALIDADES QUE PUEDEN OBTENERSE
CON LAS DISTINTAS MAQUINAS HERRAMIENTAS………… 196
6.8 DESIGNACION DE LA TOLERANCIA…………………………… 199
6.9 AJUSTES…………………………………………………………… 204
6.10 DESIGNACION DE AJUSTES……………………………………. 208
6.11 EJEMPLOS DE AJUSTES………………………………………… 209
6.12 TOLERANCIAS DE FORMA Y DE POSICION………………… 215
SEGUN NORMA NFEC4-121
6.13 TOLERANCIAS DE FORMA Y/O POSICION QUE AFECTAN
A LAS SUPERFICIES CILINDRICAS …………………………… 217
6.14 TOLERANCIAS DE FORMA Y / 0 POSICION QUE
AFECTAN A LAS SUPERFICIES PLANAS……………………… 219
6.15 TOLERANCIA DE ALABEO……………………………………….. 224
6.16 RUGOSIDAD O ESTADO SUPERFICIAL……………………….. 227
6.17 GRADOS I S O DE RUGOSIDAD Y
OTRAS ESPECIFICACIONES COMPARATIVAS………………. 235
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………. 239

6. 6
INTRODUCCION
EL OBJETIVO PRINSIPAL DE LOS PRESNTES APUNTES ES TAN AMPLIO Y
CONCRETO ALA VEZ COMO EL PROPI TEMA DE LAS MAQUINAS-HERRAMIENTAS,
EQUIPO Y TECNICAS DE MAQUINADO. SE PRETENDE DAR LOS PRINCIPIOS
BASICOS PARA UNA MEJOR UTILIZACION DE LAS MAQUINAS-HERRAMIENTAS
QUE TRABAJEN EL CASO ESPECIFICO DE CORTE CON DESPRENDIMIENTO DE
VIRUTA.
TOMANDO EN CUENTA QUE LA ACERERACION DEL CAMBIO TECNOLOGICO ES
IMPORTANTE Y EL PERIODO DE TIEMPO MEDIO PARA SUSTITUCION DE LA
TECNOLOGIA HA BAJADO 20 A 10 AÑOS Y AUN MENOS., SE HASE NECESARIO A
QUIEN ESTE DENTRO DE LA INDUSTRIA METAL-MECANICA DOMINE LOS
FACTORES QUE AN DOMINA DO LA EVOLUCION DE LAS MAQUINAS-
HERRAMIENTAS POR ARRANQUE DE LA VIRUTA, SIENDO LOS VALORES
PRINCIPALES: LOS AVANCES EN MATERIALES DE HERRAMIENTAS QUE HAN
PERMITIDO DESDE PRINSIPIOS DE SIGLO HASTA MULTIPLICAR POR DIEZ LA
VELOCIDAD DE CORTE.
TENIENDO UN MAYOR CONOCIMIENTO DE LOS PROBLEMAS, EL DESARROLLO DE
TECNICAS ANALITICAS PERMITEN UN ADECUADO DISEÑO, QUE OFRESCA
POSIBILIDADES DE OPTIMISACION EN FASE PROYECTO.
ADEMAS DE ESTOS FACTORES PURAMENTE TÉCNICOS HAY OTROS, LOS
CUALES NO SE TRATA DE LOS PRESENTES APUNTES POR SER ASPECTOS
OPCIONALES, DE ORGANISACION Y RELASIONADOS CON FACTORES HUMANOS
QUE AN DETERMINADO DE ALGUNA FORMA EL DESARROLLO DEL TRABAJO EN
LAS MAQUINAS. ENTRE ESTOS ASPECTOS DESTACA LA CONSIDERACION DE
LAS ESTADISTICAS DE PIEZAS, LOS SISTEMAS DE FABRICACION Y LAS
EXIGENSIAS DESDE PUNTOS DE VISTA DE SEGURIDAD HOY NOS ES POSIBLE
POR LA EVOLUSION DE LA CAPASIDAD DE ARRANQUE DE VIRUTA PASAR EN EL
TORNEADO, DE VELOSIDADES DEL ORDEN DE CINCO METROS POR SEGUNDO, A
PRINSIPIOS DEL SIGLO A VELOSIDADES DE 40 M-MIN EN NUESTROS DIAS,
TENIENDO COMO CONSECUENCIA, EN LAS MAQUINAS- HERRAMIENTAS UN
INCREMENTO DFE LA VELOCIDAD MAXIMA EXTENCION DE LA GAMA DE
VELOSIDADES, AUMENTO DE LA POTENCIA DE LAS MAQUINAS Y AUMENTO DE
SU CAPASIDAD.

7. 7
LA MEJORA EN ACABADOS Y SU DETERMINASION ES UN FACTOR IMPORTANTE
PARA PODER DETERNINAR AJUSTES DE GRAN PRESICION, LOS CUALES SON
LOGRADOS PRINSIPALMENTE, EN MAQUINAS CON RIGIDEZ ESTATICAS Y
ESTABILIDAD TERMICAS, TENIENDO ALGUNAS MAQUINAS AUTOMATICAS, LA
POSIBLIDAD DE COMPENSACION DE ERRORES DEVIDOS A CAUSAS DIBERSAS,
POR MEDIO DE EQUIPOS DE CONTROL. UN EJEMPLO DE ESTE TIPO DE
SOLUSIONES SE ENCUENTA EN LA COMPENSACION DE ERRORES DE PASO DE
HUESILLO EN SISTEMA DE CONTROL NUMERICO.
CAPITULO I
1.1 IMPORTANCIAS EN LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS.
Entre las diferentes clases de maquinaria, son las maquinas herramientas
como tornos, fresadoras y taladradoras confirmadoras o rechazadoras y otras
maquinas de taller corrientes, las que se emplean mas y de hecho se les llama
herramientas maestras de la industria, ya que la mayor parte de los productos
utilizados diariamente en el hogar como los utensilios de cocina, en la oficina en el
uso de las maquinas sumadoras o de escribir etc. Son directa o indirectamente
productos de las maquinas herramientas.
Debido a las variaciones de los productos manufacturados, existen
diferencias técnicas en las clases de maquinaria usada en las diversas industrias.
Incluso en una misma industria, existen diferencias en la naturaleza y la capacidad
de la maquinaria empleada en las distintas fabrica. Siendo esta maquinaria casi en
su totalidad construida con otras maquinas herramientas.
Las maquinas herramientas son utilizadas, en la fabricación de
implementos para cualquier tipo de industria como: automotriz, fotografía,
juguetería, agrícola, quimica, etc. Tienen pues las maquinas herramientas la mas
extensa aplicación y constituyen la base mas conveniente para hacer
adaptaciones con el fin de analizar otras clases de maquinas. También por
supuesto con las maquinas herramientas es posible fabricar maquinas
herramientas.
1.2 LA MAQUINA HERRAMIENTA.
Una definición de una maquina herramienta es: “una maquina que funciona
accionada por una fuerza que no sea la manual del hombre y que emplea una
herramienta para trabajar un meta”.

8. 8
Las maquinas herramientas de mecanizado por arranque de viruta han
experimentado en las dos ultimas décadas de evolución mas importante que en el
resto de lo que va del siglo.
La evolución de la tecnología en otros terrenos han facilitado el desarrollo
de las maquinas constituyen una síntesis de la mecánica, hidráulica, neumática,
eléctrica y electrónica y su análisis, investigación y diseño, resultan tareas
interdisciplinarias y complejas.
Podríamos asegurar que las maquinas herramientas forjan el futuro, ya que
sin ellas no se tendría libertad para el trabajo interrumpido, acarreando con ello u
progreso dolorosamente lento. Los hombres todavía estarían trabajando alrededor
de catorce horas produciendo la quinta parte de lo que producen ahora en un
turno de ocho horas a niveles tan bajos de productividad, los salarios no podrían
haber llegado al nivel de subsistencia mínima. El futuro en estas condiciones seria
incierto. Pero debido a las maquinas herramientas, tenemos los niveles elevados
de productividad, la riqueza y la seguridad para fortalecer el progreso.
Podemos por ultimo asegurar que la riqueza, la fuerza y la perspectiva
futura de cualquier nación debe ser por medida en términos de numero y calidad
de sus maquinas herramientas, así como de la capacidad de sus jefes para
comprenderlas y aplicarlas.
1.3 GENERAL DE LAS MAQUINAS.
HERRAMIENTAS PARA CORTE DE VIRUTA.
Es un dispositivo utilizado para transformar la energía eléctrica en energía
mecánica, misma que la manifiesta en los esfuerzos necesarios para llevar acabo
el arranque de viruta.
Clasificación de las maquinas herramienta según su operación:
1.- Manuales
1.- de transporte
-roladoras
2.-Semi-automáticas -troqueladora
*sin arranque de viruta -inyectoras
-extrusoras
2.- de operación
-tornos
*con arranque de viruta -fresadoras
-taladros

9. 9
-cepillos
rectificadoras
3. Automáticas maquinas programadas
Control numérico.
Desde el punto de vista, movimiento principal:
Maquinas herramienta para corte de viruta 1. Rotativas (Vc =π dn = wr)
Convencionales, según su movimiento 2. Alternativas Vc = d t
Principal.

10. 10

11. 11

12. 12

13. 13

14. 14

15. 15

16. 16

17. 17

18. 18

19. 19

20. 20

21. 21

22. 22

23. 23

24. 24
1.4 MOVIMIENTOS PRINCIPALES.
Estos movimientos que en conjunto conforman la llamada CADENA CINEMATICA
y la cual es particular para cada tipo de maquina herramienta convencional, ya sea
TORNO, FRESADORA, TALADRO, CEPILLO O RECTIFICADORA, implican
todos y cada uno de los movimientos que se puedan presentar en los diferentes
mecanismos que provoquen, ya sea un movimiento intermitente o alternativo.
En el esquema siguiente, se muestra el caso de la CADENA CIMENATICA DE
UN TALADRO DE COLUMNA CON AVANCE AUTOMATICO.
De acuerdo con el esquema antes mencionado y en el cual se observa en la
pagina siguiente, es lógico suponer que en el estudio profundo sobre una cadena
cinemática en particular, ya sea con el propósito de modificar con mejoras una que
tenga o diseñar otra mas ideal a las necesidades que se planteen, es motivo de
planeasen y desarrollo, tal que en esta obra sobre tecnología de maquinado solo
consideramos en forma parcial, concretando sobre funciones terminales, que
precisamente constituyen la base del objetivo que se persigue.
Antes de concretar sobre los cuatro movimientos principales terminales que una
maquina herramienta puede experimentar en las operaciones del proceso corte de
viruta, es necesario considerar una forma somera algunos mecanismos que
expresivamente donde se obtienen dichos movimientos principales terminales.
Mecanismos principales de 1. CABEZALES.
Las maquinas herramientas. 2. DEL CARRO PRINCIPAL O DE
BANCADA.
3. MECANISMO NORTON.
4. DE INVERSION DE MARCHA.

25. 25
Motor.
Palanca selectora de velocidades del árbol principal.
Manija del tope limitador de profundidad.
Palanca para los embragues automáticos.
Árbol porta-herramienta.
Mesa
Columna.
Cabezal fijo.
Caja de pulsadores de arranque y paro.
Volante para el avance manual de la herramienta.
Manija selectora de avances automáticos.
Palancas de fijación de la mesa.
Palanca para el movimiento vertical de la mesa.
Base.

26. 26
En la figura siguiente, se tiene un tipo de cada uno de los mecanismos en
consideración. En el mecanismo del carro principal o de bancada, la caja de
engranes esta incorporada al mismo carro. Exteriormente lleva las piezas de
mando, tales como palancas y volantes. El mecanismo de bancada tiene

27. 27
principalmente la misión de transformar el movimiento rotativo en movimiento
longitudinal y transversal.
El mecanismo Norton o de ruedas oscilante, es aquel en donde mediante una
palanca oscilante puede hacerse engranar una rueda con ruedas dentadas de
diferente tamaño. Con ello se varían las revoluciones del husillo de cilindrar y
también los avances mediante un cambio de posición de palanca simple. En el
cabezal fijo va dispuesto el husillo principal en el cual se genera un movimiento
rotativo.
El montaje de este husillo es uno de los más importantes, debido a que sus
variaciones de diseño repercuten en el acabado superficial de las piezas
maquinas. Por lo general es una flecha hueca, que permite el paso de una barra o
tornillo de sujeción.
Como soportes del husillo principal es usual emplear cojinetes de deslizamiento y
de rodamiento. Los soportes de rodamientos implican en su utilización óptima, los
más variados tipos particulares de valeros y rodillos.
El husillo principal debe girar en los soportes sin juego alguno. Si existe juego en
los apoyos, resultan fallas en la superficie maquinada y de cilindricidad en las
piezas maquinadas debido a la vibración y desalineamiento del mencionado
husillo.
El mecanismo de inversión de marcha es utilizado precisamente para invertir el
sentido del movimiento del carro portátil a la derecha a la izquierda. Para lograr lo
anterior es necesario invertir el giro del husillo de guía y de cilindrar o el del tornillo
sinfín.
Las maquinas herramientas convencionales, proporcionan cuatro tipos básicos de
movimiento, la pieza girada y la herramienta de corte avanza longitudinalmente
para generar así cuerpos de revolución. Para la operación de cilindrado puede
utilizarse este tipo de movimiento mientras que para refrenado es necesario un
avance transversal de la herramienta. Fig. 1.
El segundo tipo básico de movimiento, es el relativo entre la pieza y la
herramienta, tal como se muestra en la Fig. 2.
El tercer tipo de movimiento básico se caracteriza por el giro y avance de la
herramienta de corte en tanto que la pieza permanece fija. Fig. 3.
En el cuarto tipo de movimiento, la pieza se mueve y avanza contra la
herramienta de corte mientras esta ultima gira. Este tipo de movimiento se
presenta en operaciones tales como fresado y rectificado, aunque en el diagrama
de movimientos del segundo ejemplo, se superponen varias combinaciones de
rotación de la pieza o de la herramienta, avances longitudinales o laterales.

28. 28

29. 29

30. 30

31. 31
¡Error!

32. 32

33. 33

34. 34
Funciones principales de una maquina herramienta
Sujetar la herramienta.
Sujetar la pieza.
Mover la herramienta o la pieza; este movimiento da origen a la llamada velocidad
de corte
( )CV
.
Avanzar la pieza contra la herramienta o viceversa ( )AV .
1.5 VELOCIDAD DE CORTE VELOCIDAD DE ALIMENTACION
VELOCIDAD DE CORTE: Podemos considerar que la velocidad de corte es
aquella velocidad lineal relativa entre la herramienta y la pieza de trabajo en un
punto de referencia llamado punto crítico o punto desfavorable.
nC dV π= d
V
n C
π
=
Para maquinas rotativas, tales como el torno y la fresadora.
t
VC
1
=
21
min__ CMV
utoporGolpes =
Para maquinas alternativas, tales como el cepillo de codo y de mesa.
La mayoría de las gamas de CV y aV obedecen a la serie de números normales o
Renard y cumplen con la razón:
n
10
Por ejemplo:
Una fresadora cuya gama de CV fuera de serie 5 Renard:
._60058.1*400
._40058.1*250
._25058.1*150
._15858.1*100
._100min__
5
4
3
2
rpmn
rpmn
rpmn
rpmn
rpmimanSi
==
==
==
==
=

35. 35
Para el torno el punto se localiza sobre la superficie del diámetro máximo de la
pieza.
Para el taladro el punto se localiza sobre la superficie de la herramienta de corte
(broca, rima, etc.)
Para la fresadora el punto se localiza sobre la superficie de la herramienta de corte
(cortadores).
Para la rectificadora el punto se localiza sobre la superficie de la herramienta de
corte (piedra o muela).
Para el cepillo de codo o de mesa, se localiza sobre cualquier punto de la
herramienta o de la pieza en contacto. Esto se debe a que siendo maquinas
alternativas no tienen una velocidad de corte constante, sino que parte de cero
llega al máximo y vuelve a cero. Observar diagrama.
C
CC
m
m
V
VV
V
L
V
MPG
,
2.1
,
4.1
2
...
=
=
Donde:
G.P.M. =Golpes por minuto
mV = Velocidad media.
L = Longitud
T.C.C. = Tramo carreras cortas.
T.C.M. = Tramo carreras medias.
T.C.L. = Tramos carreras largas.
1.6 FACTORES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DEL CORTE.
La velocidad de corte para trabajos de producción en la industria, puede tomarse
en manuales tablas ya que sus valores se determinan experimentalmente, ya sea
como garantía de la fabricación de herramientas de corte o bien como índice de
capacidad para el fabricante de la misma maquina herramienta.
Los manuales mencionados, dan la velocidad en función de los siguientes
factores:
Material de la herramienta.
Material de la pieza.
Tipo de operación.
Profundidad de corte.

36. 36
Alimentación o velocidad de alimentación (la aV , se simbolizara en el caso del
torno solamente con una a, o sea ancho de la viruta, que implica la velocidad de
avance).
Acabados superficial requerido o rugosidad.
Vida de la herramienta.
1.- MATERIAL DE LA HERRAMIENTA: Existen diferentes materiales para
fabricar las herramientas de corte, las cuales pueden mantener considerablemente
su dureza a diferentes temperaturas, siendo aquellas que pueden conservarla a
temperatura mas elevadas las que permitan aplicar mayores velocidades de corte.
NOTA: El estudio profundo de estos materiales se tendrá en un capitulo posterior
relativo a las herramientas fe corte.
2.- MATERIALES DE LA PIEZA: En general puede considerarse que los
materiales blandos pueden trabajarse a mayores velocidades que los materiales
duros. Otras propiedades tales como la abrasión, la ductilidad y la resistencia a la
tensión, también afectan la velocidad de corte.
1.- Aceros al carbó
2.- Acero rapido
3.- Estelita
MATERIALES
CONSTITUTIVOS 4.- Carburos
DE UNA
HERRAMIENTA 5.- Cerámica
a). Oxido de aluminio
6.-Abrasivos b). Carburo de Silicio
c). Diamante

37. 37
3.-TIPO DE OPERACIÓN: La velocidad de corte se ve afacetada de la misma
manera por el tipo de operación, debido a las circunstancias en que se efectúa y la
forma en que la herramienta ataca el material, por ejemplo, en el cilindrado en
torno, el filo del buril esta en contacto continuo con la pieza y para evitar que el filo
se queme, dicha velocidad debe ser relativamente baja.
En el fresado el cortador tiene varios filos o dientes y solamente algunos de ellos
están contando en un momento dado, por lo que en este caso, la velocidad puede
ser mayor.
En el taladro las circunstancias son muy desfavorables pues el filo esta en
contacto con la pieza durante todo el corte y la herramienta se encuentra dentro
del agujero dificultando la disipación del calor y el hacer llegar el refrigerante hasta
el área donde se efectúa el corte, obviamente la velocidad tiene que reducirse.
4.-PROFUNDIDAD DE CORTE Y VELOCIDAD DE ALIMENTACION: (Incluyendo
también el punto 5); estas dos fases, afectan el valor de la velocidad de corte
porque mientras mayor sean, se hará un trabajo también mayor y
consecuentemente se generara mas calor, para que esta energía calorífica no
eleve la temperatura de la herramienta mas allá del limite conveniente, puede
agregarse un refrigerante y aminorar la velocidad de corte.
6.- ACABADO SUPERFICIAL: Se ha encontrado experimentalmente que el
acabado de la superficie trabaja por desprendimiento de viruta, se mejora bastante
si la velocidad de corte se aumenta al mismo tiempo que se reduce la velocidad de
alimentación.
Antes de considerar el factor 7, se introduce a continuación, tablas practicas que
relacionan la profundidad de corte , el material de la herramienta, el material de la
pieza y el tipo de operación, así mismo se considera el medio en que se desarrolla
el proceso, ya sea húmedo o seco o con lubricante especial.

38. 38

39. 39

40. 40

41. 41

42. 42

43. 43

44. 44
CAPITULO II
ANALISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO DEL PROCESO DE CORTE
2.1 ANALISIS DEL FENOMENO
El proceso de corte en la industria moderna es de capital importancia, debido a la
amplia utilización que tiene; se puede imaginar los efectos económicos tan
grandes que genere cualquier avance o mejora de este proceso de manufactura.
Sin embargo, no fue sino hasta alrededor del año 1920 cuando empezó una
investigación sistemática y profunda sobre el, pues hasta entonces se hacia
prácticamente todo bajo reglas practicas o por imitación de otros trabajos
similares. Consideremos en primer término el corte normal u ortogonal tal como se
muestra en la Fig. l, en el cual el filo de la herramienta es perpendicular a la
dirección del corte.
.
.
.__
.__Pr
PiezaP
aHerramientH
cortedeVelocidadV
cortedecofundidadP
C
=
=
=
=
Puede hacerse algunas observaciones al efectuarse el corte:
El material de la pieza no se separa adelante del filo de la herramienta, sino que la
viruta se desprende por un efecto cortante, resultando esta de un espesor mayor
que la profundidad de corte y de una longitud menor que el largo del material
cortado.
Prácticamente no hay flujo de material hacia los lados, lo que significa que el
ancho de la viruta es igual al ancho del corte.
La temperatura de la herramienta y de la viruta se elevan, en comparación a la
que tenían la primera antes de empezar el corte y la segunda en relación al metal
no deformado; esto nos indica que durante la operación se genera una
determinada cantidad de calor.

45. 45
En algunos casos, algo de material de la pieza se adhiere a la punta de la
herramienta, perjudicando las condiciones normales de corte, pues altera los
ángulos del filo y de ataque, aumenta el rozamiento y produce una superficie mal
acabada en el material no deformado.
Lo que sucede durante el corte se puede ver de una manera objetiva, ya sea en
macrofotografías, por medio del modelo ideado por el ingeniero Piispanen, o bien,
desarrollando un ensayo simulado en donde se utilizaran en lugar de material,
aceite con aserrín tal como se muestra en la película tomada en los laboratorios
de la Escuela Nacional Superior de Arte en Metiers Francia.
En la figura 2b (macrofotografía), se muestra el corte de un acero SAE 3115,
con herramienta de acero rápido y refrigerante de tetracloruro de carbono,
pudiéndose notarse la línea de cizallamiento A B y el ángulo de ataque; la
superficie obtenida es lisa, pues el corte es limpio; en la Fig. 3, se observa que
hay adherencia de material de la pieza en la punta de la herramienta, lo que
provoco una superficie mal acabada, es decir rugosa, tal como se menciono en el
inciso d), lo cual es indispensable. La Fig. 4., nos muestra esquemáticamente el
modelo de Pispan, en el que se nota el deslizamiento de las placas, que es mayor
con respecto al material no deformado (paquete) que no ha tocado la punta de la
herramienta; la parte superior de las placas desplazadas (o sea el material
deformado en el corte) exhibe una superficie similar a la que tiene la viruta de las
macrofotografías mencionadas, indicando así que en efecto, se produce ese
deslizamiento. La parte inferior de las placas tiene una apariencia similar a la
superior, lo que no sucede en la viruta producida en el corte, pues la cara en
contacto con la herramienta esta sujeta a una especie de bruñido, lo cual cambia
su apariencia.

46. 46

47. 47
El rozamiento entre viruta y herramienta es un factor desventajoso muy importante
en el corte, siendo conveniente reducirlo a lo mínimo posible, llevando a cabo uno
o mas de los puntos siguientes: Utilizar materiales en la fabricación de las
herramientas que tengan un coeficiente de fricción bajo; aumentar la velocidad de
salida de la viruta, es decir, incrementar la velocidad de corte; mejorar la
geometría de la herramienta, dándole los ángulos mas adecuados; tener un buen
filo de corte y una superficie con buen acabado en la cara de ataque así como
usar un refrigerante adecuado.
Al disminuir el rozamiento entre viruta y herramienta se aumenta el ángulo de
cizallamiento, causando esto a su vez que el espesor de la viruta sea menor; esto
se ilustra en la figura 5.

48. 48
Para ayudar a la herramienta a disipar el calor que se genera durante el corte, se
usa algún fluido llamado refrigerante y cuya denominación le viene precisamente
de esa función, la principal que ejerce durante el corte.
En resumen, puede decir que hay tres áreas que interesan fundamentalmente, en
el proceso de corte. Estas se ilustran en la Fig. 6.

49. 49
1ª. Que incluye la línea de cizallamiento AB, es decir, el plano de cizallamiento,
una de cuyas dimensiones es la longitud AB.
2ª. El lugar donde se juntan y actúan la viruta y la cara de ataque de la
herramienta.
3ª. El material no deformado, o lo que es lo mismo, el acabado de la superficie
maquinada.
2.2 EL MODELO DE PIISPANEN.
Fuerzas que se generan durante el corte. En el año de 1942, el ilustre físico, E.
Merchant, ideo la forma de analizar las fuerzas generadas por el corte de una
herramienta, suponiendo que la resultante actuara en el filo y haciendo que su
vector representativo fuera el diámetro de un círculo, tal como se ilustra en la Fig.
7.
Para entrar al examen de estas fuerzas, debemos antes dejar asentadas las
siguientes consideraciones:
El corte es ortogonal.

50. 50
El filo de la herramienta esta en condiciones optimas.
El ángulo de claro α es suficientemente grande para que no haya rozamiento entre
herramienta y superficie maquinada.
El plano de cizallamiento se origina desde el filo de corte y se extiende hacia
arriba.
No hay flujo arterial en la viruta, es decir, su ancho es igual al ancho del corte. La
profundidad del corte es constante.
El ancho de la herramienta del corte es mayor que el de la pieza.
La velocidad del corte es uniforme.
Se genera una viruta continua y no hay adherencia de material de la pieza sobre el
filo de la herramienta.
Si la fuerza tF la trasladamos al filo, formamos el filo de Merchant, en el cual
podemos analizar sus componentes sobre tres sistemas de ejes, que son:
Fh y Fv, paralela y normal a la dirección de la velocidad del corte.
Fc y Nc, colineal y normal a la línea de cizallamiento A B.
Ff y Nf, colineal y normal a la cara de la herramienta.
Todos los pares de componentes son normales, pues por geometría, todas las
líneas que terminan en los extremos de un diámetro se interceptan a 90° sobre la
circunferencia.
Los valores de esas fuerzas se pueden encontrar en función de dos de
ellas, Fh y Fv, ya que estas se pueden medir experimentalmente al afectarse el
corte, por medio de un dinamómetro como se vera oportunamente al tratar el tema
de potencia necesaria para realizar el corte, de esa manera tenemos:
Fc = AC
cos FA
AD
=φ
como FA = Fh
AD = Fh cos φ
'
φφ =
sen
φφ FvsenDC
Fv
DC
== ;'

51. 51
Fc = DCAD − ∴
FC= Fh cos φφ Fvsen−
Fh ≠ Fc
Ff = EA
γ
γ
cosFvEF
FhsenFA
=
∴=
EA =EF +FA
Ff = Fv cos γγ Fhsen+
Fc =Fh cos 1−−−−−−−−−−−− φφ Fvsen
Nc =Fh sen 2cos −−−−−−−−−−+ φφ Fv
Por otra parte :
Ff = Ff sen γγ cosFv+ ------------------3
Nf = Fh cos 4−−−−−−−−−−− γγ Fvsen
Del valor de estas dos últimas podemos obtener el coeficiente de razonamiento μ .
5
*
*
*cos*
cos**
−−−−−
−
+
=
−
+
==
γ
γ
γγ
γγ
μ
tgFvFh
tgFh
senFvFh
FvsenFh
Nf
Ff
De las ecuaciones 1, 2. es posible deducir. El esfuerzo del corte promedio en el
plano de cizallamiento:
ABxa
senFvFh
Ac
Fc φφ
τ
**cos** −
==
Donde a – ancho de corte.
Pero φ*sen
P
AB =

52. 52
6
*
****cos** 2
−−−−−−−−−−
−
=
pa
senFysenfh φφφ
τ
2.3 EL ANGULO DE CIZALLAMIENTO
El ángulo φ es factible determinarlo por medición directa en la
macrofotografía de un corte, pero ello representa varias dificultades; por otro lado,
se puede calcular por el auxilio de otras mediciones directas más fáciles de llevar
acabo.
Por experiencia se sabe que la densidad de la viruta es igual a la de la
pieza, y en consecuencia.
LvavPvLaP **** =
Donde p, a y L son la profundidad, el ancho y la longitud del corto, medidos sobre
la pieza; Pv, av y Lv las dimensiones correspondientes a la viruta resultante. Ya se
vio antes, que no hay flujo lateral de la viruta, es decir, que su ancho es igual al
material cortado y entonces:
r
L
Lv
Pv
p
endondeaa v === :
LvPvLP ** =
Siendo la relación de la deformación de la viruta.
Tenemos entonces de la Fig. 10
γ
γ
φ
γγφ
γγφ
γγφ
γφγφ
φ
γφ
φ
cos*
*1
cot*
*1cos*cot*
1*cos*cot*
cos*cot
1
*cos*cos
)cos(*
*
r
senr
senrr
senrr
sen
r
sensen
sen
r
AB
senAB
Pv
P
r
−
=∴
−=
=+
+
=
+
=
−
==

53. 53
O bien :
γ
γ
φ
senr
r
tg
*1
cos*
−
=
Para obtener el valor de r se refiere a hacerlo en función de las medidas directas
en las dimensiones L y Lv, que es más fácil que hacerlo con la profundidad y el
espesor de la viruta, pues dada la rugosidad, de esta, se dificulta medir con Pv con
exactitud.
2.4 VELOCIDADES RELATIVAS Vv Y VF
Es interesante también conocer las velocidades de la viruta sobre la cara
de la herramienta fV
, y la relativa entre el material deformado (plaquetas de
Piispanen desplazándose) y la pieza vV , en función de la velocidad del corte cV
que es la paralela a hF .
En el diagrama vectorial indicado en la Fig. 11.
)cos(
cos
*
8*
)cos(*
*
7
)cos(
γφ
γ
γφ
φ
γφ
φ
−
=
−−−−−−−−−−−−−−−−−−=
−
==
−−−−−−−−−−−−−
−
=
cv
cf
cf
VV
VrV
AB
senAB
Pv
P
r
sen
VV
COMPROBAR QUE: )cos(
cos
;
)cos( γφ
φ
γφ
φ
−
=
−
= cv VV
sen
VcVf
DE ACUERDO AL SIGUIENTE
DIAGRAGMA VECTORIAL
CONDICION: γφ >

54. 54

55. 55
)cos(
cos
)cos(
cos
)cos(
)cos(
cos
)cos(
cos*coscos
)cos(
*cos*cos*cos*cos*cos
cos(
**cos*cos*cos*coscos**
*)cos(
)cos(*)cos()(**
__
cos*
)cos(
)(**
)cos(
)(**
cos*
cos*
)(**
)cos(
)(
cos*
1
*
)*cos(
)'2()5(
5
)(
cos*
)(*cos*
)(
cos)4()3(
4cos
3)(*)(
)cos(
'2
*
)cos(*)2()1(
2)cos(
1*
2222
22
γφ
γ
γφ
γ
γφ
φφ
γφ
γφγφ
γφ
γφφγφγφφγφ
γφ
γφγφφγφγφφ
γφ
γφγφγφφ
φ
γφ
γφφ
γφ
γφφ
φ
γφφ
γφ
γφ
φ
φ
γφ
γφ
γφφ
γφ
φ
γφ
γφγφ
γφ
φ
φ
γφ
γφ
φφ
−
=
−
=
−
+
=
−
+
=
−
++−
=
−
+−
=
−
−−+−
=
+
−
−
=
−
−
=−
−
−
=−
−
−
=
−−−−−−−−−−−
−
−
=
−−=
−−
=
−−−−−−−−−−−
−
=−
−−=
∴
=−
−
=∴
−−−
−
=−
−−−−−−−−−−−−=−
−−−−−−−=∴=
VcVv
Vc
Vv
sensen
Vc
Vv
sensensensensen
Vc
Vv
sensensensensen
Vc
Vv
Vc
sensenVc
Vc
Vv
VcENTREDIVIDIENDO
Vc
sensenVc
Vv
sensenVc
VcVv
VcVv
sensenVc
sen
vcVv
senVc
en
sen
VcVv
Vf
senVfVvVc
Vc
VfsenVv
en
Vc
yVv
senVfy
Vf
Y
sen
sen
VcVf
Vf
senVc
en
Vf
x
senVcx
Vc
x
sen

56. 56
2.5 ENERGIA CONSUMIDA EN EL CORTE POR UNIDAD DE VOLUMEN
DE MATERIAL REMOVIDO, ap
Fh
ET
*
=
2.6 EL MODELO DE PIISPENEN
Con objeto de encontrar el valor de X, PIISPANEN considero la representación
grafica de la figura 12. Esta representación se considera el material a cortar como
constituido por placas sobrepuestas en donde cada una exhibe una superficie
igual a la inferior correspondiente.

57. 57
[ ]
c
ff
f
c
vc
c
VaP
VF
E
quetenemostoloPor
VaP
FF
EmaneramismalaDe
Pu
aP
xDespejando
asenx
sen
P
inch
aBCABPuVolumen
**
*
:__tan__
**
*
:___
.lg
*
1
;
*_*_1
**lg_1
3
3
=
=
=
=
==
φ
φ
=TE Energía total consumida en el corte por unidad de volumen de material
removido.
=cE Energía consumida en el cizallamiento por unidad de volumen de material
removido.
=fE
Energía consumida en fricción por unidad de volumen de material removido.
=vV Velocidad relativa entre la viruta y el material de la pieza.
=fV
Velocidad relativa entre la viruta y cara de ataque de la herramienta.

58. 58
)cos(
)cos(
cos
γφ
γ
γφ
γ
−
=
−
=
sen
VcVf
VcVv
2.7 PROBLEMA DE APLICACIÓN
En un ensayo de maquinado se trabajo con los datos siguientes:
f
C
T
C
V
H
Ec
Eb
Ea
Calcular
PiesV
lbFrP
lbFa
)
)
)
:
min
542
_101_________33.0´´_____1009.1
_127__________10__________250.0
3
=
==×=
=°==
−
γ

59. 59
TT
TTf
c
cv
vHc
c
vc
c
f
cf
vhf
vhf
vhf
c
ff
f
HT
EEE
EEE
inlbE
Pies
VV
lbsensenFFF
I
arc
senI
arc
senrI
rarc
VaP
VF
E
inlbE
Piessensen
VV
lbFsenFF
FsenFF
senFsenFF
VaP
VE
Eb
inlbXFEa
%69_
%996.0
%683.0
055,466
730,318
_%31_%313.0
055,466
060,146
_730,318
542*09.1*250.0
10*41.540*143.87
**
min
41.540
9877.0
9848.0
542
)1019cos(
10cos
542
)cos(
cos
_143.87825.321203256.0*101945.0*1271910119cos127cos
193448.0tan
1735.0*33.0
9848.0*33.0
tan_
1033.0
10cos33.0
tan_
*
cos*tan_
**
*
**
_060,146
542*25.0*09.1
643.178*512.122
*
min
643.178
9877.0
3256.0
542
9cos
19
542
)cos(
_512.12250.10010.22cos
9848.0*1011736.0*127cos
10cos10110127cos
**
*
)
*055,466
09.1*250.0
10*127
*_)
3
1
3
===
==
−==
==
°−°
°
=
−
=
=−=−=°−°=−=
°==
−
=
°−
°
=
−
=
=
−==
==
°
°
=
−
==
=+=+=
+=+=
°+°=+=
=
===
−
γφ
γ
φφ
γ
γ
φ
γφ
φ
γγ
γγ
γγ
PROYECCION DE LA PELICULA
2.8 ENSAYO SIMULADO SOBRE “ANALISIS DE CORTE DE VIRUTA”
OBJETIVO: Que el alumno visualice la existencia del plano de cizallamiento, así
como las relaciones entre velocidad de corte, velocidad de flujo y ángulo de
ataque γ
LA VELOCIDAD DE FLUJO DEPENDE:
1º.- Del valor del ángulo de corte o ataque;

60. 60
2º.- De la velocidad de corte:
3º.- De la naturaleza del material, por ejemplo: Al aluminio puede aceptársele una
gran velocidad de flujo.
Al acero pues aceptársele una velocidad de flujo baja.
CONSECUENTEMENTE:
Vamos a seleccionar el ángulo de corte γ en función de la naturaleza del material
para controlar la velocidad de flujo.
RESUMIENDO:
Para una herramienta de acero rápido, trabajando sobre un acero medio duro a
0.4% de Carbono.
.____var_
min
38
35
min
20
_________25
frontaldesgasteelerapidamentemosObsermV
Si
mV
ttiempounenobservablefrontaldesgastehabraNo
c
c
n
=
°=
=
°=
γ
γ

61. 61
PARA HERRAMIENTAS DE ACERO RAPIDO
ioalutrabajarParaa
CdulceacerotrabajarPara
CduromedioacerotrabajarPara
CduroacerotrabajarPara
min___4035
)_%1.0_(________30
)_%4.0_(_________20
)_%8.0_(________10
°°=
°=
°=
°=
γ
γ
γ
γ
Aumentar la pendiente de corte a una herramienta es aumentar la velocidad de
flujo.
Aumentar la velocidad de flujo es aumentar la pendiente de corte.

62. 62
CAPITULO III
LAS HERRAMIENTAS DE CORTE
RESUMEN HISTORICO
Las herramientas son unos de los descubrimientos más antiguos de la historia
de la humanidad.
Hace cien mil años ya usaban los hombres primitivos herramientas de madera.
La madera fue siendo reemplazada sucesivamente por conchas, piedras y arena,
posteriormente, por los metales como el cobre, el bronce y el hierro. Se cree que
la primera herramienta que se empleó para el trabajo de los metales fue el cincel,
probablemente de bronce. Las herramientas para los tornos de nuestros días son
unos descendientes remotos de este primitivo cincel.
Llego un tiempo en que las herramientas de hierro fueron substituidas por otro
material más moderno: EL ACERO. Se empleo acero de carbono, que poco a
poco fue sufriendo sucesivos perfeccionamientos con objeto de concederle mayor
fuerza.
Como curiosidad puede mencionarse un material poco conocido, la fundición
blanca colada en coquilla que ha sido utilizado para herramientas de corte.
El año 1898 es una fecha trascendental en la historia de los materiales parta
herramientas, ya que en este año se fabricaron por primera vez herramientas de
acero rápido, cuya eficiencia era entre dos y cuatro veces mayor que la de las
herramientas de acero al carbono. Dos años más tarde, en la exposición universal
de Paris de 1900 estas herramientas despertaron extraordinario interés. Los
perfeccionamientos del acero rápido no se hicieron esperar, en 1906 se introdujo
la adición de vanadio para mejorar sus características.

63. 63
La diferencia mas importante entre los aceros rápidos y los aceros de carbono
era que los primeros mantenían su dureza has los 650ª C, mientras que los aceros
al carbón comenzaban a perderla a los 250ªC.
El empleo del acero rápido acelero el perfeccionamiento de las máquinas
herramientas.
Hacia 1915 se introdujeron las aleaciones fundidas estelita y tantung. Su
análisis típico mostraba un contenido de carbono de alrededor del 2%, cobalto
hasta el 50%, cromo al 30% y volframio, hacia que estas aleaciones fueran muy
resistentes al desgaste. Al contrario de lo que ocurría con el acero al carbón y el
acero rápido, estas aleaciones no requerían tratamiento térmico. Otra ventaja de
las estelita era que su coeficiente de dilatación era muy parecido al del acero al
carbono, lo que permitía aplicar estelita sobre una superficie de acero al carbono
mediante soldadura oxiacetilénica, por ejemplo.
Alrededor de 1920 se introdujo el metal duro, lo que constituye el progreso mas
importante en el campo de materiales para herramientas desde la aparición del
acero rápido. Al principio, los metales duros empleados solo eran apropiados para
trabajar la fundición, pero hacia 1931 se empezaron a usar también metales duros
para trabar el acero.
El último perfeccionamiento en materiales para herramientas tuvo lugar hacia
1950, año en que empezaron a fabricarse plaquitas cerámicas para trabajos de
corte.

64. 64
3.1 GENERALIDADES
Útil de trabajo que durante el corte de viruta realizado por la maquina
herramienta, realmente se encuentra en contacto con la pieza que se esta
maquinando debido a lo cual se puede considerar como la parte vulnerable del
sistema.
Para comprender mejor lo establecido en el párrafo anterior recordemos que en
un proceso de maquinado bien planeado, del total de la energía consumida para
llevar a cabo el corte, un 75% es utilizada para separar la viruta de la pieza y un
25% para vencer la fricción entre la misma viruta y la cara de ataque de la
herramienta lo cual origina la presencia de altas temperaturas durante la
operación.
Considerando por otra parte que el tiempo de duración de una herramienta
trabajando en condiciones normales de operación (desbaste) es relativamente
corto, aproximadamente 90 minutos, es lógico pensar entonces porque desde sus
albores, la herramienta ha sido objeto de investigaciones sucesivas que la han
evolucionado sobre todo en sus materiales constitutivos desde los aceros al
carbón, hasta la cerámica y el diamante.
Es pues debido a las observaciones anteriores que el estudio profundo de las
herramientas de corte reviste una importancia preponderante en los procesos por
corte de viruta.

65. 65
3.2 MATERIALES CONSTITUTIVOS
Para las herramientas de corte se emplean varias clases de materiales
cortantes. Su elección depende de la operación que se ha de ejecutar, de la
facultad de maquinado, del material que se ha de trabajar, de la velocidad de corte
y avance, de las condiciones de la maquina, del acabado y de la exactitud
requerida en las dimensiones de la pieza. Los materiales para herramientas son:
1. acero al carbón.
2. acero rápido o alta velocidad.
3. carburos.
4. cerámica
5. abrasivos.
1.- Aceros al carbón (0.9 a 1.3% de C). Pueden afilarse hasta obtener una
arista cortante muy aguda, pero pierden dureza, y por tanto, capacidad de corte si
la temperatura del filo excede de 230ªC; por esta razón los aceros de
herramientas al carbón suelen utilizarse para trabajar piezas de latón.
2.- Aceros rápidos o alta velocidad. Los aceros en los que el tungsteno es el
principal elemento de aleación, contienen del 14 al 22%, se designan por la letra
“T”, seguida de un número. Los aceros rápidos, cuyo principal elemento de
aleación es el molibdeno, contienen del 6 al 9%, mas 1.5 al 6% de tungsteno, se
designa por la letra “M”, seguida también de un número.

66. 66
Se llaman aceros alta velocidad o rápidos porque no pierden su dureza (63 a 68
Rc). Cuando trabajan a alta velocidad suficientemente grandes para generar calor
hasta llegar al rojo. Se añade cobalto a estos aceros para aumentar su dureza al
rojo en cortes profundos donde se genera excesivo calor. Los aceros rápidos se
usan ampliamente en toda la industria para el maquinado de toda clase de
materiales.
3.- Carburos sintetizados (metal duro). Se trata de carburos metálicos que
permiten arrancar la máxima cantidad de material por unidad de tiempo, ya que
pueden trabajar a velocidades de corte extraordinariamente elevadas. Los
avances acostumbran ser mas ligeros con las herramientas de aceros rápidos o
aceros aleados, los carburos estrictamente de tungsteno se emplean para
maquinar hierro fundido, aluminio, aleaciones no ferrosas, plásticos y fibras. Los
carburos combinados. Carburos de tungsteno, más titanio o carburo de tantalio o
ambos. Sin embargo, la mejor guía para elegir el tipo o grado de estos aceros se
hallara en las prescripciones de los propios fabricantes.

67. 67

68. 68
Muchos de los grados comerciales de carburo hacen uso simultaneo de TiC y
TaC como aleaciones adicionales a la aleación básica WC –Co para un contenido
de cobalto dado y aumentar la vida de la herramienta mas que las de Wc – TaC –
Co.
CLASIFICACION POR GRADOS DE LOS POLVOS Y MEZCLAS DE CARBURO
DE TUNGSTENO:
a). Grado para corte de materiales ferrosos, no ferrosos y no metálicos. El
carburo de tungsteno mezclado con el cobalto en polvos, con una relación de 90 a
93% WC y de 5 a 6% Co le da al producto final una resistencia buena al desgaste,
a la ruptura y mas durabilidad.
En el corte de piezas de hierro fundido, metales no ferrosos y materiales no
metálicos donde la rababa formada en la cara superior de la herramienta no es
dura ni continua y además se tiene un desgaste constante en el flanco de la
herramienta, el carburo de tungsteno es el material mas indicado para efectuar
dicho trabajo.
En la elaboración de herramientas de corte es común usar una mezcla en
proporción de 93% de WC y 7% Co para efectuar este tipo de trabajo en dichos
materiales, cubriéndose con ellas el 80% de las operaciones; para efectuar
trabajos con acabado fino en los materiales antes mencionados a este tipo de
mezclas se le pone un menor contenido de Co.
b). Grado para el corte de aceros. Para el corte de aceros es necesario considerar
el desgaste abrasivo lateral de la herramienta, como en el caso del corte de fierro

69. 69
colado, sin embargo debido a que se forman virutas continuas y duras en la cara
superior de la herramienta, se crean presiones muy grandes que elevan la
temperatura de operación y fuertes fricciones pudiendo fallar la herramienta ya
que se forman cracters en la parte superior de la misma, esto hace ineficaces las
herramientas hechas con grados que contengan WC y Co, por lo que se recurre a
las mezclas de WC y TaC en relación de 92% WC y 6% TaC.
Con estas nuevas mezclas es posible reducir considerablemente la fricción,
temperatura de operación y la formación de cracters.
Ya que existe un número muy grande de aplicaciones para este tipo de
herramientas en el trabajo de los aceros, el grado de uso general es
proporcionado por las mezclas de WC y TiC en relaciones de 95 a 5% y de WC
con TaC en relaciones de 95 a 4%, cubriéndose con ello el mayor numero de
operaciones.
Existe un rango medio en este grado donde las relaciones de los polvos de WC
TaC es de 92 a 6% lográndose con estas herramientas cortes muy finos.
c). Grado para dados de estiraje. Los grados mencionados anteriormente, tiene
una aplicación muy grande ya que además de permitir trabajar muchos materiales
comerciales es posible usar los tipos de mezclas que los constituyen para fabricar
otros tipos de herramientas para operaciones no especificas, como lo son el
estiraje de metales diversos, donde el dado sufre un desgaste muy grande, para
ello se recurre a los antes descritos con algunas variaciones, por ejemplo se usan
de ambos grados una mezcla con polvos de WC, Co, TaC y TiC.
d). Grado para herramientas sometidas a impactos. Debido a que para esta
operación se necesita que la pieza tenga una resistencia tal a los esfuerzos

70. 70
radiales provocados por el cabeceo en frío y tener una buena resistencia al
desgaste, es necesario recurrir a las mezclas de WC y Co en proporciones de
93% WC y 6% Co, se caracteriza este grado por tener un alto contenido de
cobalto, suficiente para estampado. Estos grados se diseñan para cubrir las
aplicaciones de estampado y perforado en materiales suaves y delgados, donde
las proporciones son de 94% WC, 3% Co y 3% de otros materiales.
f). Grados para aplicación en minería y percusión. Esta serie de grados, se
aplican para elaborar las herramientas empleadas en la minería, en la cual se
requiere de una resistencia bastante considerable a la ruptura y las mezclas para
dichos grados están en proporciones de 93% WC a 95% WC, 7 a 8% Co, 6 a 8%
TiC y 5 a 7% TaC.
El consumo de estos polvos para la industria nacional del ramo, esta indicado
aproximadamente en la siguiente tabla, de entre los polvos diferentes que se
consumen en el país por las industrias, este es uno de los más caros por lo que es
necesario tratar de recuperar los excedentes antes de que las piezas defectuosas
sean sintetizadas.
MATERIAL CONSUMO Ton / Año
Polvos de WC 200
Polvos de Co, TiC, TaC 70
Polvos de Cu 80
TABLA CONSUMO ANUAL DE POLVOS
4.- Cerámica. Es un tipo de inserto prensado en frío o caliente, con una alta
pureza de oxido de aluminio y carburo de titanio. Estas herramientas proporcionan
una alta eficacia tanto de operaciones de desbaste como en operaciones de

71. 71
acabado, torneado y barrenado, puede ejecutar operaciones de corte en hierro
fundido y en aceros tratados con una dureza de 40 Rc maquinado con velocidades
de 1.52 m/seg. (91.2 m/min.) Co más, obtenido un súper acabado tal que elimina
la necesidad de rectificado.
La baja conductividad térmica que ofrece la cerámica, hace que el calor que
genera y el desprendimiento, sea transmitido a la rebaba o viruta y así el inserto
se mantiene a bajas temperaturas ofreciendo una buena resistencia al desgaste y
una excelente tenacidad. El inserto de cerámica asegura mas piezas por inserto y
más piezas maquinadas en un menor tiempo, aumentando considerablemente la
productividad. Aunque por su fragilidad se hace necesario que la sujeción de la
pieza de la maquina sea bueno para evitar al máximo posibles vibraciones, que
ocasionan que el inserto se fragmente.
5.- Abrasivos. Los materiales abrasivos comerciales habitualmente usados para
muelas son naturales o artificiales. El esmeril y el corindón son abrasivos
naturales: el carburo de silicio, oxido de aluminio, diamante molido y carburo de
boro son productos artificiales.
El esmeril es un abrasivo muy tenaz y duradero, pero contiene hierro y
elementos no cortantes es usado poco en las maquinas automáticas de rectificar.
Su uso como abrasivo esta limitado casi a las telas y papeles de esmeril.
El corindón es mas puro que el esmeril y contiene una proporción mucho mayor
de alumina cristalizada, que es el elemento cortante de ambos abrasivos, el oxido
de aluminio es de pureza algo variable, según el yacimiento del que se extrae; su
fractura es conocida y generalmente cristalina.
El carborundum, nombre comercial del carburo de silicio, como abrasivo, es un
producto obtenido en el horno eléctrico. Sus principales componentes son coque y

72. 72
sílice. El coque suministra el carbono y el sílice el silicio; su fractura es de aspecto
cristalino y agudo.
El alundum (alumina hidratada) se fabrica también en el horno eléctrico por la
fusión del mineral llamado bauxita, que era considerada infusible hasta la
invención del horno eléctrico.
La bauxita es una tierra blanda que se parece algo a la arcilla amarillenta.
Químicamente es la forma mas pura de la alumina que se encuentra en la
naturaleza. La aloxita se compone esencialmente de alumina; es así mismo, un
producto del horno eléctrico y se obtiene calentando la piedra que contiene este
oxido, con ciertos ingredientes que se añaden para eliminar las impurezas.
Como se ve estos abrasivos sintéticos son obtenidos también en el horno
eléctrico al fundir oxido de aluminio; son de calidad uniforme, con un 98% de
pureza, rompen con una fractura cristalina aguda y tienen una tenacidad poco
corriente, que da a sus aristas una resistencia extraordinaria al choque. Las
muelas de rectificar suelen fabricarse con oxido de aluminio.
a.- tipo de abrasivo.
b.- tamaño de grano.
Características de selección c.- grado de dureza.
De una rueda abrasiva (muela) d.- estructura o porosidad.
e.- tipo de liga o aglutinante.
a.- Tipo de abrasivo. No siempre es tarea fácil seleccionar al abrasivo
apropiado para las muelas de rectificar. El carburo de silicio y el oxido de aluminio
son abrasivos con campos propios de aplicación y son varios los trabajos en los

73. 73
cuales la elección es algo de criterio personal. Téngase presente que la dureza y
tenacidad de estos dos abrasivos varían algo, alterando sus características.
El carburo de silicio, presenta a la vez mayor dureza y tenacidad (resistencia al
choque) mas elevado que el oxido de aluminio.
Se adapta mejor para rectificar materiales muy duros, tales como carburos
(metal duro), piedras y materiales cerámicos, los cuales embotan los abrasivos de
oxido de aluminio.
Los metales y otros materiales de baja resistencia a la tensión se rectifican
mejor con la muela de abrasivos de carburo de silicio.
La siguiente lista da los materiales que han de rectificarse con los dos tipos de
abrasivos sintéticos.
Carburo de silicio Oxido de aluminio
Fundición gris y en coquilla Acero al carbón
Latón y bronce blanco Aceros aleados
Cobre y aluminio Aceros rápidos
Mármol y otras piedras Hierro maleable recocido
Caucho y cuero Hierro forjado
Aleaciones muy duras Bronces duros
Carburos sinterizados Hierro maleable sin recocer
Todo abrasivo tiene dos componentes: el abrasivo, que efectúa realmente el
corte de material y el aglomerante, que mantiene unidos los granos del abrasivo
mientras cortan. La eficiencia del corte de una muela depende sensiblemente del
tipo de abrasivo empleado. El grado o dureza de una muela es función del

74. 74
porcentaje relativo de aglomerante usado. Por si mismo, el abrasivo es
extremadamente duro en todas las muelas y los términos dura y blanda se refieren
a la resistencia del aglomerante respecto al abrasivo; cuanto mayor sea el tanto
por ciento de aglomerante respecto al abrasivo, cuanto mas fuerte los soportes del
aglomerante y cuanto mas densa la capa de aglomerante alrededor de los granos
abrasivos tanto mas dura será la muela. Por lo tanto las funciones del aglomerante
son:
• Mantener unidos los granos del abrasivo.
• Dar el factor apropiado de seguridad a la velocidad de corte de la muela.
• Modificar la dureza o resistencia de la muela de acuerdo con el tipo de
trabajo a que se destine.
En el caso de que la muela sea demasiado dura, el aglomerante retiene los
granos cortantes demasiado tiempo, con lo cual se embotan; la muela entonces
deja de cortar, o en el caso de una muela blanda, el aglomerante es insuficiente
para retener con firmeza los granos y estos se desprenden de la muela antes de
haber realizado el trabajo requerido. Cuando una muela ha sido seleccionada para
trabajo de rectificado y se vuelve lustrosa, es que las partículas cortantes se han
embotado o gastado al nivel del aglomerante, el cual es tan duro que los granos
no se desprenden cuando se han vuelto demasiado romos para un corte efectivo.
El lustre puede indicar que la muela es demasiado dura para el trabajo a que se le
dedica o que lleva una velocidad demasiada elevada. En dado caso que los poros
o intersticios entre las partículas cortantes quedan parcial o totalmente llenos de
viruta del material que se rectifica, se dice que la muela esta cargada.
b y c. Tamaño de grano y grado de dureza. Las muelas de rectificar se fabrican
con varias combinaciones de dureza y magnitud de grano o tamaño, que se
determina por una cifra que indica el numero de mallas por pulgada lineal que
tiene el tamiz empleado para separar los granos, para satisfacer diferentes

75. 75
exigencias del trabajo. Son cifras universalmente aceptadas por los fabricantes de
abrasivos.
El material abrasivo se muele y criba, separando los granos por tamaños,
desde el basto al fino, por ejemplo el grano numero 20 significa un tamaño que
pasa justamente a través de una criba o tamiz que tiene 20 mallas por pulgada
lineal.
Se entiende por grado la dureza relativa de la muela, o bien la resistencia que
opone el grano a desprenderse de la muela bajo la presión de corte; los factores
que determinan la dureza de la muela son: el tipo de aglutinante, la cantidad de
aglutinante, en relación al grano y la densidad a la que es prensada la muela.
Una de las reglas del esmerilado más útiles dice, para materiales blandos
utilizar muelas duras, mientras que para materiales duros emplear muelas
blandas. Esto se explica pensando que cuanto mas duro es el material a
esmerilar, el aglutinante debe soltar mas fácilmente los granos ya utilizados y dejar
que se presenten nuevos granos afilados que efectúan un buen corte. La dureza
de una muela se expresa con una letra que en orden alfabético va de blanda a
dura.

76. 76
d. estructura o porosidad. Es la relación que existe entre el grano abrasivo y los
espacios abiertos dentro de una muela. Los números 1 al 15 indican
progresivamente un mayor espaciado de los granos (llamada a veces estructura
más abierta).
La estructura de la muela esta definida por un número:
Densa……….0, 1,2
Mediana……….3, 4
Abierta…………5, 6
Porosa…………7, 8 ,9
Superporosa………….10, 11,12,13, 14,15

77. 77
e. tipo de liga o aglutinante. Las muelas se aglomeran por los procedimientos
siguientes:
• cerámicos o vitrificados.
• A base de silicatos.
• Con goma laca (elástico).
• A base de resina baquelita.
• A base de caucho.
Cada uno de estos aglomerantes tiene sus campos de aplicación particulares y
no hay ninguno que pueda dar mejores muelas para todos los trabajos.
Los aglomerantes cerámicos se obtienen con arcillas fundidas que resisten
perfectamente la acción del frío y el calor, con ello se consigue una mejor escala
de dureza que con cualquier tipo de aglomerante.
El aglomerante cerámico no llena completamente los huecos que quedan entre
los granos. Por ello, toda muela construida según este procedimiento, al ser mas
porosa que cualquier otra, puede utilizarse prácticamente para toda clase de
rectificado cuyas velocidades se hallan dentro de la gama prescrita. Solo hay una
excepción cuando la muela no tiene el espesor suficiente para resistir la presión
lateral, como en el caso de muelas de tronsar delgadas.
Las muelas de silicato se llaman así por su aglomerante, que esta construido
principalmente por silicato sodico. Este aglomerante deja desprender los granos
del abrasivo más fácilmente que el aglomente vitrificado. Por lo tanto, se
consideran de acción moderada y se emplean en el afilado de herramientas. Las
muelas de silicato están muy indicadas en aquellos rectificados en que la
generación de calor debe mantenerse al mínimo.

78. 78
Las ruedas resinosas después de prensadas pasan directamente a los hornos,
en los cuales son horneados bajo control automático a una temperatura cercana a
los 200ªC. las ruedas así producidas tienen mayor resistencia que las vitrificadas,
pudiendo ser usadas a velocidades mas altas (45 a 48m/seg.).
Además, prestan la ventaja que pueden ser reforzadas, principalmente con
mallas tejidas de fibra de vidrio, aumentando enormemente su resistencia
mecánica. Los discos cortadores y esmeriladores y las ruedas planas reforzadas
pueden ser usados a 80m/seg.
3.3 GEOMETRÍA ELEMENTAL DE UNA HERRAMIENTA.
Las herramientas para tornear, cepillar, etc., se hacen rectas, desviadas y de
muchas otras formas, a fin de disponer los filos cortantes en la posición
conveniente para trabajar sobre superficies diversas. El contorno o forma del filo
cortante puede también variar para adaptarse a las diferentes clases de trabajo.
La geometría mas deseable debe ser intermedio entre la forma ideal y la que
se necesita para llenar los requerimientos prácticos.
GEOMETRÍA DE UNA HERRAMIENTA FUNDAMENTAL
MANGO: el mango es el cuerpo principal de la herramienta. Si esta es del tipo
de plaqueta postiza, el mango soporta la cuchilla o plaqueta.

79. 79
NARIZ: es un término general empleado algunas veces para designar el
extremo cortante, pero usualmente se refiere en particular a una punta
redondeada del extremo cortante.
Vista en proyección ortogonal de los principales ángulos de una herramienta de
corte.

80. 80
a) ángulo de desprendimiento posterior
b) ángulo de desprendimiento lateral
c) ángulo de incidencia del extremo
d) ángulo de incidencia lateral
e) ángulo del borde cortante del extremo
f) ángulo del borde cortante lateral
Viste en proyección ortogonal de los principales ángulos de una herramienta de
corte.
CARA: se llama cara a la superficie contra la cual roza la viruta al ser cortada,
en las operaciones de cepillado o torneado.
FLANCO: el flanco es la superficie adyacente al filo cortante y debajo de este
cuando la herramienta está en posición horizontal, como cuando se tornea.
BASE: la base es la superficie de la herramienta que se apoya contra el
soporte o bloque que mantiene la herramienta en posición.
ROMPEVIRUTAS: es una irregularidad en la cara de la herramienta, o una
pieza separada, sujeta a la misma o al porta-herramientas que tiene por objeto
romper la viruta en pequeños fragmentos y evitar que formen largos bucles o
rebabas.
ÁNGULOS DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE.
ÁNGULOS DE DESPRENDIMIENTOS POSTERIOR.- cuando una herramienta
se le da cierto ángulo de inclinación que confiere una pendiente a la cara, la cual
se hace mayor al alejarse del extremo o nariz, midiéndose ente ángulo en

81. 81
dirección del mango de la herramienta, se dice que tiene ángulo de
desprendimiento posterior positivo.
Cuando el filo cortante se inclina hacia abajo al aproximarse a la punta se usa a
menudo el término desprendimiento posterior negativo. Esta inclinación se da a la
herramienta para obtener una acción cortante en cortes interrumpidos. Tales
herramientas tienen generalmente ángulos de desprendimiento lateral positivo, de
ahí que no tengan una inclinación negativa verdaderamente.
ÁNGULO DE DESPRENDIMIENTO LATERAL.- es un ángulo formado por la
cara de la herramienta y una recta paralela a la base cuando a una herramienta se
le da cierta pendiente mediante cierta inclinación a la cara a la medida que se
aleja de un filo cortante situado a un lado, se dice que tiene un ángulo de
desprendimiento lateral. Se mide en un plano normal a la base y al eje de la punta.
Para facilitar el rectificado, el ángulo de desprendimiento puede darse como
desprendimiento normal, o sea, indicarse perpendicular a los bordes cortantes del
extremo y lateral.
ÁNGULO DE INCIDENCIA DEL EXTREMO.- se refiere a la superficie del
extremo y se mide desde un plano perpendicular ala base del mango de la
herramienta, el cual esta formado por la porción frontal del flanco inmediatamente
debajo del flanco.
ÁNGULO DE INCIDENCIA LATERAL.- es el formado por la porción de flanco
inmediato debajo del filo y una recta trazada desde este filo perpendicularmente a
la base, se mide en un plano normal al eje de la punta.
ÁNGULO DEL BORDE CORTANTE DEL EXTREMO.- es el ángulo formado
por el filo en el extremo de la herramienta y una recta perpendicular a la arista
lateral del mango en su parte recta.

82. 82
ÁNGULO DE BORDE CORTANTE LATERAL.- es el ángulo formado por la
porción recta del filo lateral y el lado del mango de la herramienta si se trata de
una herramienta acodada este ángulo se mide desde la parte recta del mango.
Los ángulos que forma la herramienta con la pieza dependen no solo de la forma
de aquella, sino también de su posición respecto a la pieza, entonces el ángulo de
desprendimiento verdadero, es aquel que en las condiciones reales de corte,
forman la pendiente verdadera de la cara, desde el filo activo hacia la base de la
herramienta en la dirección en que se desliza la viruta.
3.4 CLASIFICACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE.
En la actualidad existen algunas tendencias o formas de clasificación en
función del material constitutivo y así se habla de herramientas de acero rápido,
carburos y abrasivos.
Otra tendencia es la de clasificar según su geometría y así se habla de
herramientas de monofilo y multifilo.
Una tercera versión o tendencia de clasificación es aquella que considera la
aplicación específica de la herramienta en la fase del proceso y que precisamente,
será la que consideraremos en este curso.
1.- Herramientas para Torneas.
Clasificación 2.- Herramientas para Cepillar.
según 3.- Herramientas para Taladro.
Aplicación 4.- Herramientas para Fresar.

83. 83
5.- Herramientas para Rectificar.
NOTA: reflexione sobre el hecho de que un sinnúmero de herramientas son
comunes a las operaciones de Torneado, Taladro y Fresado.
HERRAMIENTAS PARA TORNEAR.
1. Herramientas para cilindrar. Figura # 1.
2. Herramientas para refrentar. Figura # 1.
3. Herramientas para roscar. Figura # 2.
4. Herramientas para moletear. Figura # 3.
5. Barras para interiores (mandrilado).
6. Brocas de centros, brocas helicoidales, machuelos. Figura # 4.
7. Herramientas para cortar, cuchillas. Figura # 5
8. Herramientas para maquinado de ranuras. Figura # 6.
HERRAMIENTAS PARA CEPILLADO.
1. Herramienta para desbaste. Figura # 7.
2. Herramienta para acabado. Figura # 8.
3. Herramientas de forma. Figura # 9.
HERRAMIENTAS PARA TALADRO.
1. Broca de centros. Figura # 10.
2. Broca helicoidal. Figura # 11.
3. Broca para maquinado de caja.
4. Rimas. Figura # 12.
5. Broca – rima.
6. Machuelos de producción.
7. Machuelo montado en machueleador automático.

84. 84
HERRAMIENTAS PARA FRESADO CORTADORES O FRESAS Y
MANDRILADO.
1. Cortadores cilíndricos frontales. Verticales. Figura # 13.
2. Cortadores cilíndricos. Figura # 13.
3. Cortadores circulares. Figura # 14.
4. Cortadores de forma (punta semicircular, cónica derecha, izquierda,
biconica, etc.) Figura # 15 y 16.
5. Brocas, rimas, machuelos.
6. Barras para corte múltiple.
7. Buril montado en cabeza de mandrilado (boeing Gage).
HERRAMIENTAS PARA RECTIFICADO.
1. Ruedas, piedras o muelas cilíndricas para rectificado plano. Figura # 17.
2. Muelas cilíndricas para rectificado cilíndrico. Figura # 18.
3. Muelas cilíndricas y puntas montadas. Rectificado cilíndrico, interiores.
Figura # 19.
4. Segmentos abrasivos.

85. 85

86. 86

87. 87

88. 88

89. 89

90. 90

91. 91

92. 92

93. 93

94. 94
3.5 DESGASTE Y VIDA DE UNA HERRAMIENTA.
Se debe de entender por este concepto el tiempo efectivo de una herramienta
trabajando en condiciones normales de operación y el cual representa con la letra
T.
Dada la importancia del estudio correspondiente ha este tema, han surgido
leyes mediante las cuales se puede calcular el tiempo o vida de las herramientas
de corte.
Las dos leyes que habremos de considerar son: la ley de Taylor (U. S. A.) y la
de Dennos (Francia).

95. 95
Antes de entrar en detalle con estas dos leyes es recomendable tocar el tema
de desgaste de una herramienta.
Las causas de desgaste de las herramientas de corte, son consecuencias de
la función que desempeñan en el trabajo. El desgaste será según lo riguroso que
pueda ser el corte en los diferentes materiales.
Una herramienta puede acusar desgaste o falla debido a las causas siguientes:
a) Por desgaste normal.
b) Por filo roto.
c) Por filo quemado.
Una buena planeación en el proceso de corte nunca permitirá que la
herramienta falle por la causa b) o por la causa c).
El desgaste o falla causada por el filo roto o filo quemado trae como
consecuencia tiempos perdidos por cambio y ajuste de la herramienta conviniendo
para lograr eliminarlos hacer una revisión en cuanto a los datos de operación o
una revisión mecánica de la misma maquina.
En relación con los dos ultimas causas de fallas analizadas se agrava el
problema en lo económico ya que para recuperar las herramientas así
deterioradas, el afilador tiene que remover una cantidad suficiente de material para
lograr su reacondicionamiento, algunas veces se llega al extremo de hacer cortes
en la herramienta.
Por lo general el desgaste normal lo acusa una herramienta en el flanco el cual
en una herramienta básica se muestra en la siguiente figura:

96. 96
Existen algunas reglas para fijar el desgaste máximo en una herramienta pero
sin embargo prácticamente decimos que nuestra herramienta se ha desgastado
cuando el acabado superficial se empieza ha agravar y consecuentemente la
dimensión misma de la pieza maquinada.
Otro procedimiento práctico para detectar el desgaste de una herramienta o
término de su vida es el aumento de energía consumida mediante un
amperímetro.
En los procesos de alta producción se hace necesario calcular el tiempo de
operación efectivo o vida de una herramienta aplicando la ley de Taylor o la ley de
Dennos.
LEY DE TAYLOR
Se dice que antes de publicar el resultado de sus investigaciones Taylor
experimento durante 20 años, además de gran cantidad de material tubo que
consumirse para concluir con la ley que lleva su nombre.
La formula con la cual Taylor finalizo sus investigaciones para expresar la
relación entre la velocidad de corte y vida de una herramienta es la siguiente:
CVT n
=
V = Velocidad de corte, en m/min.
T = Duración de la herramienta de corte entre afilados sucesivos, en minutos.
C = Una constante que depende de las condiciones y es la velocidad de corte para
una duración de la herramienta de un minuto.

97. 97
n = Pendiente de la línea recta, representa la vida de la herramienta en un papel
logarítmico.
Puede trabajarse la formula de Taylor bajo la forma siguiente con el objeto de
facilitar el cálculo:
CTVTV
nn
OO == 11
Donde “ n “ para los materiales comunes de las herramientas de corte tienen
los siguientes valores:
Aceros rápidos…………0.125 0.1 a 0.5
Carburos………………..0.25 0.2 a 0.25
Cerámica……………….0.5 0.6 a 1.0
Ejemplo:
En un ensayo de torneado se requiere determinar la velocidad de corte para
una duración de la herramienta de 30 min., contando con los siguientes datos en
pruebas realizadas en similares condiciones de trabajo que las requeridas, se
tiene una barra de acero de 30 mm de diámetro la cual fue torneada a 290 rpm., la
vida de la herramienta de corte fue de 10 min., al disminuir la velocidad de corte
de la herramienta a 230 rpm., la duración de la herramienta fue de 65 min.

98. 98
min_30
125.0
_30
min_65
..._230
.min_10
..._290
2
2
1
1
=
=
=
=
=
=
=
T
n
mmd
T
mprn
T
mprn
Datos
min
_33.2729003.0
min
_82.23
__
1
3
3
1
13
3
332211
mDnV
mV
T
T
VV
VaDespejando
TVTVTV
n
nnn
=××==
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
==
ππ
LEY DE DENNIS
El comandante francés Dennos aunque posterior a Taylor, dio a conocer una
ley acerca de la vida de una herramienta y sin duda alguna arroja datos mas
precisos que en la ley de Taylor debido a que involucra profundidad de corte y
velocidad de avance.
El modulo matemático de dicha ley es el siguiente:
.ctepVa =βα
Donde:
Avance, milímetro por revolución.
Profundidad de corte, milímetros.
0.61
0.36
Como se observa en el modelo anterior, no interviene T por lo que Dennis
asocio el coeficiente de Taylor en la forma siguiente:
=
=
=
=
β
α
p
a

99. 99
Para Taylor .1100 cteTVTV
nn
==
Por lo que para la ley de Dennis tenemos:
1
1
0
1
0
1
0
01
1
1
0
1
0
1
0
01
11110000
lubtan_
**
.
C
p
p
a
a
T
T
VV
ricacióntedeconsCSi
p
p
a
a
T
T
VV
ctepaTVpaTV
n
n
nn
βα
β
α
α
α
βαβα
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
=
=
==
Si se tiene fluido de lubricación en la operación, se aplica un coeficiente en
función de la naturaleza del lubricante, para varias pruebas manteniendo
constante el material de la herramienta de corte y el material cortado, esto es
como la formula anterior.
Igualmente se procede a aumentar constantes en el caso si la maquina o el
montaje de la pieza y herramienta de corte no sea lo suficientemente rígido.
Ejemplo:
En una operación de torneado se obtuvo, que para una velocidad de corte de
1235 m/min., con profundidad de corte de 3 mm., con un avance de 0.5 mm/rev.,
la vida de la herramienta de corte fue de 75 min., siendo el material de la
herramienta de corte de acero rápido con n = 0.125.
¿Cuál será la vida de la herramienta de corte en similares condiciones de
trabajo, si se aumenta en un 15% la velocidad de corte, la profundidad y el
avance? Calcular también la vida de la herramienta tomando por separado el
aumento del 15% en el avance, profundidad y velocidad de corte.

100. 100
( ) ( ) ( )
51.208
485.1655.0715.1125
:tan__
35.075125
:_____
.min2.8
301.1
951.0918.0869.0715.1
15.115.115.1
75
:__
:tan__
:___________
__tan__
?
.
575.015.1
.45.315.1
.min
75.14315.1
:_
125.0
min_75
.
_5.0
_3
.
min
_125
:
36.061.0125.036.0
0
61.0
000
1
8125.1
125.1
36.0
0
0
61.0
0
0
0
0125.0125.0
1
36.0
1
0
61.0
1
0
1
0
01
36.0
1
61.0
111
36.0
0
61.0
000
1
01
01
01
0
0
0
0
=
×××=
==
=
=
×××=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=Τ
=
=
=
==
==
==
=
=
=
=
=
K
K
toloPor
KpaTV
seriapuntomismodelsolucionOtra
T
T
T
p
p
a
a
V
V
T
valoreslosdoSustituyen
p
p
a
a
V
V
T
toloPor
paTVpaTV
tenemosDennisleyladeydevaloreslosTomamos
KpaVT
quetenemostoloPor
T
rev
mmaa
mmpp
mVV
queTenemos
n
T
rev
mma
mmp
mV
Datos
n
nn
nn
n
βα
βα

101. 101
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( ) .min_3.50632.1
45.35.0125
51.208
)__%15_________________._45.3_
.min_4.37573.1
3575.0125
51.208
)__%15_____________._575.0_
.min_4.24
491.1
35.075.143
51.208
)__%15_____________
.min
_75.143_
.min_2.8
302.1
56.1714.075.143
50.208
45.3575.075.143
51.208
:
8
36.061.0
125.0
1
8
36.061.0
125.0
1
8
36.061.0
125.0
1
1
8
1
125.0
36.061.036.0
1
61.0
11
1
==
=
=
==
=
=
=
=
=
=
=
=
××
=
==
T
T
pdealexclusivoAumentommpPara
T
T
adealenteexclusivamAumenta
rev
mmaPara
T
T
T
VdeelunicamenteAumentamVPara
T
T
T
paV
K
T
Despejando
n
3.6 TIEMPOS DE MAQUINADO
DE
PREPARACIÓN
25%
PRINCIPAL DE
MAQUINADO
60%
TIEMPO
ACCESORIO
10%
PERDIDO
5%

102. 102
El tiempo de preparación implica la preparación del herramental y de los
instrumentos de medición, lectura del plano, preparar la maquina y movimiento de
herramientas.
El tiempo principal de maquinado es aquel durante el cual la herramienta
realmente mecaniza la pieza por lo cual puede llamarse también tiempo de corte.
Recibe el nombre de tiempo accesorio aquel que no participa directamente en
el adelanto del trabajo, por ejemplo el tiempo empleado en sujetar y soltar una
pieza, el tiempo de afilado de la herramienta y el tiempo de medición.
Los tiempos perdidos son aquellos que intervienen de manera irregular e
involuntaria, por ejemplo limpiar la máquina, lubricar la máquina, perturbaciones
del accionamiento (mecanismo de avance) y tiempo de alimentos del operario.
Como tema principal en relación con estos tiempos durante el curso se
considera como fundamental el tiempo principal de maquinado ya que el de
preparación, el accesorio y el periodo dependerá de ciertas condiciones
especificas de la pieza, de la producción (alta o baja) y de la propia planta según
sus características de organización y planeación.
TIEMPO PRINCIPAL DE TORNEADO
Considérese el torneado de una barra a lo largo de una distancia 1 tal como se
muestra en la figura siguiente:

103. 103
Para el movimiento rectilíneo uniforme:
V
dt
tVd
t
dV
=
×=
=
Para el caso del cilindrado.
t = tiempo absorbido por pasada.
d = l + Δl….distancia total recorrida por pasada.
).(
___________________
enormalmentizquierda
aderechadeaherramientladefilodellinealVelocidadnvV a ×=
[ ]
[ ] RPMenresadacortedeVelocidadMPRn
avancedeVelocidad
rev
mmv
Donde
a
__exp______________...
____________
.
:
Ejemplo: calcular el tiempo principal de maquinado con el objeto de obtener un
diámetro final "990.1=Φ f a partir de una barra SAE 1020 cuyo diámetro inicial es
"
16
5_2=Φi

104. 104
DATOS TECNICOS
4
80
322
2
..
..___
"040.0
lg_012.0
lg_032.0
:__tan__
.min
_34
.min
_26
_"30
1
1
2
1
2
1
==
Φ−Φ
=
=
=
=
=
=
=
−
−
−
−
−
−
c
IF
c
c
c
c
c
p
DP
DPDESGASTEDEPASADAS
p
rev
puV
rev
puV
quetenemostoloPor
mV
mV
l
Deberemos dar 4 pasadas de desbaste de tal manera que se deje pendiente una
pasada de afinado de 0.010” de profundidad.
Calculo de tiempos:
RPM
D
v
n
mmmml
nv
ll
t
a
a
_140
72.58
26000
.min75.6
68.113
34.6762
140032.0
2"30
=
×
=
×
=
=
+
=
×
Δ+
=
×
Δ+
=
ππ
Tiempo para 4 pasadas de desbaste:
utosdtt min_27475.6 =×=−
Agregando el tiempo de pasada de acabado:
MINUTOSt
RPMn
utos
nv
ll
t
T
a
_40'13'27
_20031.184
72.58
3400
min_8.12
60
34.768
2003.0
34.6762
=+=
==
×
=
==
×
+
=
×
Δ+
=
π

105. 105
Se hace necesario considerar que una operación de cilindrado en torno,
requiere una o varias pasadas de desbaste y cuando menos una de acabado o
afinado.
Las características sobre profundidad de corte y velocidad de avance, varían
según se trate de una operación específica ya sea de desbaste o de acabado.
TIEMPO PRINCIPAL DE ROSCADO EN TORNO
.___________tan__________
:
........................................................................
roscaladefileteyfileteentreslocalizadoigualespuntosentreciaDisPasop
Donde
Minutos
np
LL
tR
=
×
Δ+
=
TIEMPO PRINCIPAL DE TALADRO
nV
De
t
Dlula
a
B
×
+
=
=+
_5.1
_5.1

106. 106
Diámetro de broca 1/64” = 0.015” menor que el diámetro de la rima.
Para librar tornillos, la broca debe ser 1/32” mayor que el diámetro del tornillo.
Para machuelar el diámetro de la broca deberá ser 1/16” menor que el diámetro
del machuelo.
Problema: calcular el tiempo principal de taladro para 12 agujeros de diámetro
de ½” con espesor de la placa de 2 ¼” y material del que se tratara Cold Rolled.
De tablas tenemos:
min/_20
.../_2.0
mV
MPRmmV
c
a
=
=
min_1208328.9127600694.0
12
_12_
_
12
''
4
12
''
2
1
.min_7600694.0
254.100
2.76
)27.501(2.0
)7.12)(5.1(15.57
..._27.501
89832.39
20000
)7.12(
min/_20000
:__tan__
=×
=×
=
=
=
==
+
=
===
TB
B
B
Tt
BarrenosPara
RolledCold
N
e
t
MPR
mm
n
quetenemostoloPor
φ
π

107. 107
Una de las funciones de definición del taladro es la de machueleado de
agujeros practicados sobre placas o piezas planas por lo que es necesario calcular
tiempo principal de machueleado.
Ejemplo:
Calcular el tiempo principal de machuelazo a Φ ½ ‘’ 13 NC., en una placa de
espesor 2 ½” y para un número de agujeros de 16.
retrocesodeTiempot
MPRn
e
N
NCoMachuelead
DATOS
R __
...._30
''
2
12
16
_13_''
2
1__
:
=
=
=
=
φ
R
M
RM
a
t
osmachueleadagujerosPara
rev
t
t
nP
De
t
revadapudemilesimasV
+=×
==
+
=
+
×
+
=
==
min_8.201630.1
__16_
''30.1
''307.2
''000.3
)30.(/0769.0
')'5.0(1''5.2
1
./lg___9.76
13
1000

108. 108
TIEMPO PRINCIPAL DE FRESADO
pft
fff
f
f
c
a
d
Ntt
NtPasadat
nNdad
LL
t
filasdeNumeroN
cortadordelDiametro
dientesdeNumeroNd
revolucionpordienteporadmitidoAvancead
MPRn
ecorteVelocidaddV
acabadodeofundidadP
desbastedeofundidadP
piezaladeAnchoA
piezaladeLongitudL
pf
×=
×=
××
Δ+
=
=
=
=
=
=
=
=
=
−=
=
_
__
__
__
_/___
....
__Pr
__Pr
__
___
φ

109. 109
Problema: calcular el tiempo de fresado para maquinar una placa de
dimensiones 8 x 20” material bronce espesor inicial con una maquinada 3 ¼,
espesor final requerido 2.700” cortador cilíndrico frontal (acero rápido). Se
recomienda una pasada de acabado o afinado.
3
4
47.13
)(5.0
)(4
_8
15.0
''3
min
30
==
=
=
=
=
=
=
Np
acabadommP
desbastemmP
dientesNd
rev
mmad
mV
C
C
C
φ
min54.6028.2326.37
min_28.23376.7
)(
min
40
min26.37342.12
)_(_06.0
..._125
)54.23(
min
4000
min42.12314.4
3
''3
''8
___14.4
)125)(8)(15.0(
3.114508
=+=
=×=
=
=×=
=
=
×
=
=×=
==
×
=
==
+
=
f
T
T
p
t
fa
c
fd
d
f
F
c
Cf
T
t
acabadomV
T
acabadomma
MPR
cm
n
t
N
D
V
n
dnVt
&
π
π
π

110. 110
TIEMPO PRINCIPAL DE CEPILLADO
cm
c
M
C
mmc VV
V
V
V
VVV ===→ __________
2.1
__________
4.1
__________
T. C. C. T. C. M. T. C. L.
CARRERA TOTAL
L
V
MPG
alcarreradeTramoTCL
mediacarreradeTramoTCM
cortacarreradeTramoTCC
Ciclos
utosporGolpes
L
V
GPM
m
m
2
...
arg___
___
___
min
min__
2
=
=
=
=
===

111. 111
l a + l u = Δa
Calcular el tiempo principal de cepillado de una pieza cuyo espesor inicial es de
2.5” con un ancho de 4” y la longitud de 26” la máxima carrera del cepillo es de
60”, se trabaja con buril de acero rápido con una profundidad de corte de 3/8”, el
material de la pieza es de medio y la velocidad de corte recomendada es de 26
m/min.
Espesor final de la pieza 2.1”.
2.5” – 2.1” = 0.4” Vm=
1.2
Vc
GPM=
2
Vm
L
3/8” = 0.375”
GPM= 2
21.67m/ min
16.4
2(26)(2.54 10 )x −
=
〈 〉
ie =2.5” Vm =
26
1.2
fe = 2.12 Vm 21.6m/min
A=4”
L=26” N.F. =
a a
Va
+ Δ
1/ 8"aΔ =
Cmax = 60”
N.F. =
4 " 1 / 8 "
3 3
1 / 8 "
+
=

112. 112
Pc=3/8”
Vc=26m/min tc=
. .N F
GPM
(tiempo de cepillado por pasada)
Va =1/8”
tc=
33
2.01219min
16.40
=
Habrá que tomar en cuenta que no siempre el rectificado plano se lleva a cabo en
rectificadoras horizontales ya que han aparecido y evolucionado con buen éxito las
rectificadoras verticales con mesa magnética y giratoria

113. 113
COSTO DE MAQUINADO
En la practica, la cotización de una pieza por maquinar se lleva a cabo tomando
como base el tiempo principal de maquinado así como el numero de piezas por
maquilar, ya sea pequeña, mediana o grande serie.
Por otra parte, también influye la necesidad en cuanto a la utilización de
dispositivos de montaje especiales que algunas veces no son necesarios pues basta
con los medios de sujeción Standard con que cuenta la maquina.
Otra consideración importante al cotizar el maquinado de una pieza, es la
tecnología aplicada que cuando se aplica en taller propio, economíza y cuando se
aplica con proveedor encarece el maquinado.
Un ejemplo seria el caso de un acabado tipo rectificado pero no con piedra
abrasiva que realmente es muy tardado y por lo tanto costoso, la herramienta a
utilizar como sustituto de la piedra seria una pastilla o inserto de cerámica con altas
velocidades de corte en torno a Control numérico en condiciones de ajuste óptimas.
Un caso específico se tiene en Talleres Raova de San Juan del Rió Querétaro
donde bajo estas técnicas se maquinan los bujes separadores de transmisiones
Spicer para camión.
Lo anterior ha sido todo un éxito para el proveedor Talleres Raova ya que el
tiempo real de rectificado virtual, bajo un sesenta por ciento y la cotización
permanece constante.
No obstante las consideraciones anteriores, el costo actual de las maquinas
herramientas, costos directos e indirectos de operación así como la crisis económica
actual, el costo por hora-maquina, se encuentra dentro de los valores siguientes:

114. 114
En base a los valores anteriores y el tiempo principal de maquinado, se calculan
las cotizaciones para producción de partes aun que siempre multiplicados los tiempos
por un factor cuyo valor varia entre 2 y 3 dependiendo de la precisión requerida ya
sea en cotas, en distancias entre centros o en el acabado superficial, es decir el
factor seria el mayor cuando las tolerancias de fabricación mas cerradas.
En el ejemplo de aplicación sobre tiempo principal de cilindrado o torneado, se
calculo un tiempo de 40 minutos.
¿Cuál será el costo de este maquinado?
40 X 2 = 80 Minutos…………………………………. 1.33 Horas
1.33 X $ 40.00 = $ 53.00
Cotización para el maquinado de la pieza……….. $ 53.00
TIEMPO-MAQUINA PRECIO
HORA-TALADRO $ 30.00 - $ 35.00
HORA-CEPILLO $ 25.00 - $30.00
HORA-TORNO $ 35.00 - $ 40.00
HORA-FRESADORA $ 40.00 - $ 45.00
HORA-MANDRILADORA $ 45.00 - $ 50.00
HORA-RECTIFICADORA $ 40.00 - $ 45.00

115. 115
3.7 LA MANDRILADORA
Una maquina tipo fresadora horizontal de mediana y gran capacidad cuya
característica principal es el desplazamiento de su husillo principal en una longitud
que puede ser igual o mayor que el ancho de la mesa de trabajo, esta ultima posee
movimiento longitudinal y transversal, tanto manual como automático.
En estas máquinas, además de llevar a cabo trabajos pesados se hacen trabajos
de precisión ya que tanto en el sentido longitudinal en el que se mueve la mesa como
en el sentido vertical en el que se mueve el cabezal, se encuentra con guías porta
barra y con indicador de carátula en un extremo da tal manera que fácilmente se
calibran dimensiones o localizaciones con 0005.0± pulgadas entre centros de
barrenos.
La precisión en los diámetros maquinados, se obtiene mediante dispositivos
opcionales propios de la maquina, tales como el Boeing Gaje o Cabeza de Mandrilar
con Dial en donde se coloca el buril cuyo desplazamiento se calibra con el Dial
correspondiente.
Otro dispositivo que se utiliza con mucho éxito y de sentido económico es la
barra de cortes múltiples o sea una barra de diseño especial que soporta
simultáneamente ya sean 2,3 y hasta 4 buriles que pueden trabajar todos juntos en
un momento dado.
Estas herramientas, el problema principal es la calibración del radio de corte
efectivo para cada uno de los buriles que conforman la herramienta múltiple.
También puede montarse en el husillo principal un porta broquero y a su vez en
el mismo, brocas, rimas, buriles.
Cabe hacerse la pregunta, ¿Por qué se llaman estas maquinas herramientas,
Mandriladoras? Bien pudiéramos contestar que esto se debe al husillo principal que
en italiano le llaman Mandril y por esa razón también se le llama en algunas partes
Mandriladora.

116. 116

117. 117

118. 118
Un ejemplo muy claro en cuanto a la aplicación especifica de una operación de
mandrilado, la tenemos en el maquinado de chumaceras de una carcaza o cuerpo
principal de una trituradora de roca (piedra) en donde se observa que la distancia
entre chumacera y chumacera es entre 1.5 y 2.0 metros, he aquí la importancia de la
operación de mandrilado pues no obstante la distancia entre chumaceras, estas
deberán estar alineadas y con diámetros de una misma dimensión.
El tiempo principal de mandrilado se calcula de la manera siguiente:
....__exp______
______
.______
_
)(
MPRenresadaaherramientladecortedeVelocidadn
rev
mmenhusillodelavancedeVelocidadV
mmenmandrilarporbarrenodelLongitudL
dondeEn
Minutos
nV
LL
t
a
a
m
=
=
=
×
+
=

119. 119
Por lo general, una operación de mandrilado se lleva a cabo en varias pasadas
por lo que el tiempo total seria:
pasadapormandriladodeTiempot
pasadasdeNumeroN
Donde
tNT
m
mM
____
__
:
*
=
=
=
3.8 MAQUINABILIDAD DE LOS METALES
El termino maquinabilidad describe la facilidad o dificultad con las cuales se
puede maquinar un metal.
Se debe tener en cuenta factores tales como duración de la herramienta de
corte (vida de la herramienta), acabado de superficie producido y potencia requerida.
La maquinabilidad se mide por la duración de la herramienta de corte en minutos o
por el volumen de material removido en relación con la velocidad de corte empleada,
es decir, profundidad de corte.
Para los cortes de acabado, la maquinabilidad significa la duración de la
herramienta de corte y la facilidad con la cual se produce un acabado de superficie
fino.
INFLUENCIA DE LA ESTRUCTURA GRANULAR SOBRE LA MAQUINABILIDAD
La maquinabilidad se altera según sea la micro estructura de un metal y variara
si este último se ha recocido. Ciertas modificaciones químicas y físicas del acero
mejoraran su maquinabilidad. Los aceros de libre maquinado, en general, se han
modificado de la siguiente manera:
1. Adición de azufre.
2. Adición de plomo.
3. Adición de sulfito de sodio.

120. 120
4. Trabajo en frió que modifica la ductilidad
Al hacer estas modificaciones en el acero para facilitar el maquinado, se hacen
evidentes tres características principales en el maquinado:
1. Aumentar la duración de las herramientas.
2. Se produce un mejor acabado superficial.
3. Se requiere menor consumo de potencia para el maquinado.
CARACTERÍSTICAS DE UN ACERO AL BAJO CARBONO
La micro estructura del acero al bajo carbono puede tener zonas grandes de
ferrita entremezcladas con pequeñas zonas de perlita. La ferrita es blanda, con alta
ductilidad y baja resistencia; la perlita, que es una combinación de ferrita y carburo de
hierro; tiene baja ductilidad y alta resistencia.
Dadas las características anteriores, el acero al bajo carbono presenta facilidad
para ser maquinado.
CARACTERÍSTICAS DE UN ACERO AL ALTO CARBONO
En el acero al alto carbono, esta presente una mayor cantidad de perlita, debido al
contenido más alto de carbono.
Cuando mayor sea la cantidad de perlita (baja ductilidad y alta resistencia) que
haya en el acero, más difícil será maquinarlo con eficiencia. Por tanto, es deseable

121. 121
reconocer estos aceros para alterar su micro estructura y como resultado, mejora sus
propiedades para el maquinado.
CARACTERÍSTICAS DE UN ACERO ALEADO
Los aceros de aleación, que son una combinación de dos o más metales, por lo
general son un poco más difíciles para maquinarlos. Para mejorar sus cualidades de
maquinado, en algunas ocasiones, se le agregan combinaciones de azufre y plomo o
azufre y manganeso en las proporciones correctas. El maquinado del acero
inoxidable, que suele ser difícil debido a sus propiedades de endurecerse al
trabajarlo, se puede facilitar con la aleación de Selenio.
CARACTERÍSTICAS DEL HIERRO FUNDIDO
El hierro fundido, que generalmente esta constituido por ferrita, carburo de hierro
y carbono libre, forma un importante grupo de materiales de uso industrial. La micro
estructura del hierro fundido se puede controlar con la adición de aleaciones, hierro
fundido se puede controlar con la adición de aleaciones, el método de colada, la
rapidez del enfriamiento y mediante tratamiento térmico.
El hierro de fundición blanca, el cual hay que enfriar con rapidez después de la
colada, suele ser duro y quebradizo por la formación de carburo de hierro duro.
El hierro gris se somete a enfriamiento gradual, su estructura consta de perlita,
que es una mezcla de ferrita fina y carburo de hierro con escamas u hojuelas de
grafito.
Debido a su enfriamiento gradual es mas blando y, por tanto, mas fácil para
maquinarlo.

122. 122
3.9 MAQUINABILIDAD
DEFINICION: La maquinabilidad de un material es la facultad mayor o menor que
presenta dicho material para dejarse cortar y que por lo general se realiza con las
maquinas herramientas, con el fin de asegurar la precisión de cotas macro –
geométricas y cotas micro – geométricas, para un costo bajo en la producción.
Los factores que influyen sobre estos criterios son entre los principales los
siguientes:
• La fuerza de corte o potencia de corte.
• La rugosidad de la superficie aptitud o acabado superficial.
• La duración de la herramienta o la velocidad de corte permitida para obtener
una duración de la herramienta.
• No es forzosamente una relación entre estos diferentes factores.
Ejemplo:
Una aleación de aluminio para pistón de automóvil con alto contenido de Si,
presenta una baja resistencia al corte, pero desgasta rápidamente las herramientas,
aún las más duras.
Dureza y maquinabilidad no van forzosamente aparejadas, es costumbre
clasificar loa aceros o las fundiciones por su dureza (ensayo mecánico Brinell simple
a realizar)
La resistencia a la penetración con esfera, para los aceros involucran las
durezas siguientes:
1. La dureza por tratamiento térmico.
2. La dureza por corrosión o pudelad (Reducción).

123. 123
Estas actúan de forma diferente sobre la aptitud de maquinado.
Las dispersiones sobre las durezas de las herramientas son muchas veces
atribuidas a esos dos factores difíciles de separa. Los trabajos de investigación actual
son orientados a fin de encontrar un ensayo mecánico simple que permita definir una
aptitud de maquinados

124. 124
CAPITULO IV
METODOS DE SUJECCION Y MONTAJES PARA MAQUINADO
INTRODUCCION
Se conoce como dispositivo o accesorios de sujeción estándar, al grupo de
elementos que en función simultanea nos sirven para afianzar en posición de trabajo
una pieza durante el maquinado.
Por ejemplo: La prensa, un chuck, una mesa magnética, un plato divisor y
hasta el grupo de elementos clásicos, tuercas “T”, birlos, clamps, rondanas, etc.
4.1 SUJECION DE LA PIEZA EN EL TORNO
El método más conocido de sujeción de la pieza es por medio del plato de
mordazas. Este puede ser de tres o cuatro mordazas y se monta en la nariz del
husillo.
La copa de tres mordazas es usada para la sujeción de piezas cilíndricas,
cuando se requiere que la superficie mecanizada sea concéntrica con la superficie de
trabajo.
Con la copa de mordazas independientemente, cada mordaza puede ajustarse
independientemente girando los tornillos radiales.
Aunque el centrado de una pieza en este tipo de copa, puede consumir
bastante tiempo, la copa de cuatro mordazas independientemente es a menudo
necesaria para piezas cilíndricas.
Para piezas muy complicadas, puede usarse el plato de mordazas
independientemente, que es la que tiene varias ranuras radiales.
Para operaciones de precision o en casos en los cuales la superficie de trabajo
no es perfectamente cilíndrica.
La pieza puede mecanizarse entre puntos.
Inicialmente se provee a la pieza de agujeros cónicos en cada extremo para
alojamiento de los puntos del torno.
Antes de sujetar la pieza entre los puntos, (que se anuncian a continuación)
(uno en el cabezal fijo y otro móvil) se coloca el perno de arrastre, con un extremo en

125. 125
la ranura del plato de arrastre montado en el husillo, asegurando la rotación solidaria
de este con la pieza.
PLATOS DE ARRASTRE
El movimiento de rotación del husillo principal, se trasmite a la pieza por medio
de platos de arrastre y de topes o pernos de arrastre, como se observa en la figura.
Figura 1 Figura 2
LUNETA Y MANDRIL
Empleo de la luneta.- Las piezas largas y delgadas pueden flexarse mientras
son torneadas, con lo cual el diámetro resulta impreciso.
La luneta resulta que tiene por objetivo impedir que la pieza se flexe. La luneta
tiene mordazas desplazables, entre las cuales gira la pieza que se trabaja.
Existen lunetas fijas y lunetas móviles. La luneta fija esta sujeta a la bancada
del torno, mientras que la móvil va fijada sobre el carro portaherramientas, figura
siguiente.

126. 126
Figura 3 Figura 4
SUJECION EN EL MANDRIL PARA TORNEAR
Para poder mecanizar exteriormente piezas huecas de gran longitud y poco
diámetro, se sujetan sobre espigas o mandriles sencillos o ajustables.
Figura 5 Figura 6

127. 127
4.2 SUJECION DE LA PIEZA EN LA TALADRADORA
Al taladrar se engendran momentos de giro que tiene tendencias a hacer girar
la pieza. Estos esfuerzos se hacen especialmente sensibles cuando la punta de la
broca sale del taladro. La pieza debe estar asegurada contra ese giro.
Cuando se trata de piezas muy grandes, su mismo peso las mantiene fijas.
Para sujetar piezas pequeñas se prestan bien unas mordazas.
A veces sirve también un perno o ángulo fijado en las ranuras de la mesa de
taladrar para hacer un tope.
Lo mas seguro es sujetar de modo fijo la pieza, se emplea para ello el tornillo o
cabezal de sujeción o la mesa de taladrar.
Las piezas redondas se apoyan en lo que se llaman prisma o pieza uve. Para
taladrad una cantidad grande de piezas iguales (piezas en serie) se emplean
montajes de taladrar adecuados. La pieza se fija en el montaje y la broca es guiada
mediante casquillos templados.
Como con los montajes se ahorra uno el trazado y el marcado con granetes,
resulta un ahorro de tiempo. Ver figura.
Figura 7 Plantilla Figura 8 Producto

128. 128
4.3 SUJECION DE LA PIEZA EN EL FRESADO
Las piezas tienen que estar sujetas de modo firme y seguro.
Si se aflojan durante el trabajo puede darse lugar a que la pieza resulte inútil o
a que se rompa la fresa.
La piezas sueltas se sujetan en el tornillo de la maquina o se fijan a la mesa de
la maquina por medio de bridas y tornillos de sujeción.
Cuando se trata del mecanizado de muchas piezas de la misma naturaleza se
emplean dispositivos o montajes de sujeción.
Estos tienen la ventaja de que se ahorra uno al tener que ajustar, centrar y
nivelar la pieza cada vez.
Para economizar tiempo se suele preparar a veces montajes dobles, con lo
que hay la ventaja de que mientras la fresa trabaja una pieza, se sujeta en el segundo
montaje otra pieza. Este procedimiento de trabajo se llama fresado pendular.
Las piezas que han de ir provistas de superficies fresadas distribuidas
regularmente como, por ejemplo, tuercas, ruedas, ruedas dentadas, etc., se sujetan
con ayuda del cabezal divisor.
Figura 9 Figura 10

129. 129
4.4 SUJECION DE PIEZA EN EL CEPILLO
Mediante la sujeción se origina entre la pieza y los apoyos o calces, un fuerte
rozamiento que impide el deslizamiento de la misma al obrar sobre ella el esfuerzo de
corte.
La magnitud del rozamiento crece con la aspereza o rugosidad de las
superficies de sujeción y con la presión ejercida por las mordazas.
Esta ultima no puede, sin embargo, ser extraordinariamente grande pues
podría darse el caso de que se deformaran las piezas cuando son delgadas.
La superficie de sujeción tiene que ser suficientemente grande, pues si es
demasiada pequeña la presión por unidad de superficie, podría resultar
excesivamente grande y quedar, como consecuencia de ello, señaladas en la pieza
las marcas de los sitios oprimidos.
Las piezas pequeñas se sujetan en el tornillo de sujeción o mordaza de la
maquina.
La pieza se levanta algo al cerrarse la mordaza móvil y por esta razón hay que
apretarla contra el fondo, golpeándola con el mango de madera.
Las piezas grandes se sujetan sobre la mesa de cepillar, como medios de
sujeción se emplean tornillos y hierros o garras de sujeción.
Las cabezas de los tornillos de sujeción han de ajustar bien en las ranuras en
T de la mesa.
El hierro o garra de sujeción trasmite a la pieza la presión de sujeción.
Tiene que estar dispuesto paralelamente a la superficie de sujeción con objeto
de que el área de apoyo resulte suficientemente grande.

130. 130
Figura 11 Figura 12
4.5 LA SUJECION DE LAS PIEZAS QUE HAN DE SOMETERSE AL
RECTIFICADO ESMERILADO PLANO
Las piezas grandes se sujetan con tornillo y bridas sobre la mesa de esmerilar.
A veces se emplean montajes de sujeción, cuando la superficie de sujeción
esta previamente trabajada, se emplean para la sujeción platos magnéticos, estos
aminoran considerablemente el tiempo empleado en la sujeción. Después del
esmerilado deben desimantarse las piezas de acero o de fundición de hierro que
hayan sido sujetadas magnéticamente. Ver figura.
Figura 13

131. 131
Figura 14
4.6 MONTAJES PARA MAQUINADO
Reciben el nombre de montajes para maquinado o montaduras aquellos
dispositivos especiales para sujetar piezas durante el maquinado como resultado de
una fundición económica, deseable en todo proceso de fabricación en serie. Estos
pueden ser accionados mecánica o hidráulicamente por ejemplo una montadura para
maquinar cabezas de maquina automotriz.
Durante el estudio de fabricación, debe preverse la forma de posicionar e
inmovilizar a la pieza, de tal manera que después del maquinado se cumplan las
especificaciones dadas por el departamento de proyectos. Las especificaciones
pasan al departamento de métodos principalmente por medio de dibujos. A estos se
les llama dibujos de definición, ya que se han elaborado tomando como referencia
principal el funcionamiento de la pieza, sin ocuparse demasiado de cómo y con que
llevar a cabo la fabricación.
El problema del estudio de la fabricación, recae en el departamento de
métodos que define con que maquinas, con que herramientas, en que orden, etc.
realizarla.
S.A. S.E.
DISEÑO BUREAU DE’ ESTUDE
PROCESOS METODOS
PRODUCCION FABRICACION

132. 132
Además de la información correspondiente a la pieza y formas, dimensiones,
tolerancias, acabados superficiales, material, cantidad a fabricar, ritmo de trabajo, es
necesario conocer las posibilidades de la fabrica en lo que se refiere a maquinas
disponibles, herramientas, accesorios de sujeción, etc.
Es decir contar con hojas que contengan las características de cada maquina:
tamaño de la mesa, distancia entre puntos, volteo, potencia disponible, numero de
revoluciones del cabezal, etc. Otra cosa también de suma importancia es el
conocimiento de los accesorios de sujeción que se pueden adquirir en el mercado.
Figura 15