termodinamica

1. República bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación universitaria
Instituto universitario politécnico Santiago Mariño
Cátedra: procesos de manufactura
La termodinámica en el torno y corte de virutas.
Bachiller
Carvajal Isaac
Escuela 45.
Ciudad Guayana puerto Ordaz, noviembre 2014

2. INTRODUCCION
La realización de este trabajo tiene como objetivo indagar e investigar para
obtener conocimientos sobre el tema de virutas y los tipos de corte relacionado
con el torno en la termodinámica, para comprender el proceso básico de corte
de metales, se debe estudiar primero el mecanismo de deformación de virutas
ya que este es un tema estudiado en forma extensa desde el principio de la
década de 1940; y se han propuesto varios modelos de mecanismo de corte,
con diversos grados de complejidad.

3. La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas
de corte, donde existe desprendimiento de viruta.
Las virutas en las herramientas de torno, es el exceso de material que tiene
una pieza en bruto y que cortamos cuando la mecanizamos, y si la analizamos
podemos averiguar varias cosas, como son el estado del filo de la herramienta,
si los ángulos están bien afilados o no, así como su grado de acabado.
Al hablar de virutas podemos distinguir dos clases, las llamadas virutas
continuas (tienen a desestimarse), que son las obtenidas por herramientas
generalmente afilabes: es decir, las fabricadas con aceros rápidos, que
nosotros afilamos dándoles ángulos.
Y las virutas discontinuas, las cuales tienen a mejorar los acabados pero que
tienen sus problemas.
Virutas escalonadas o segmentadas
Las virutas escalonadas (llamadas también virutas segmentadas o no
homogéneas) son semicontinuas, con zonas de baja y alta deformación por
cortante. Los metales con baja conductividad térmica y resistencia que
disminuyen rápidamente con la temperatura, como el titanio, muestran este
comportamiento.
Las virutas discontinuas
Las virutas discontinuas consisten en segmentos que pueden fijarse, firme o
flojamente entre sí. Se suelen formar bajo las siguientes condiciones:
1. Materiales frágiles en la pieza, porque no tienen la capacidad para
absorber las grandes deformaciones cortantes que se presentan en el
corte.
2. Materiales de la pieza contienen inclusiones e impurezas duras, o que
tienen estructuras como las laminas de grafito en la fundición gris.
3. Velocidades de corte muy bajas o muy altas.
4. Grandes profundidades de corte.
5. Ángulos de ataque bajos.

4. 6. Falta de fluido de corte eficaz.
7. Baja rigidez de la máquina herramienta.
Factores que influyen sobre el proceso de corte
PARAMETROS INFLUENCIA E INTERRELACIONES
Velocidad de corte,
profundidad de corte, avance,
fluido de corte.
Fuerza, potencia, aumento de temperatura,
vida de la herramienta, tipo de viruta, acabado
superficial.
Ángulos de la herramienta. Igual que arriba; influencia sobre dirección de
flujo de viruta; resistencia de la herramienta al
desportillamiento.
Viruta continúa. Buen acabado superficial; fuerzas estables de
corte; indeseable en maquinado automatizado.
Viruta de borde acumulado. Mal acabado superficial; si el borde
acumulado es delgado, puede proteger las
superficies de la herramienta.
Viruta discontinua. Preferible para facilidad al desecho de virutas;
fuerzas fluctuantes de corte; puede afectar el
acabado superficial y causar vibración y
traqueo.
Aumento de temperatura. Influye sobre la vida de la herramienta, en
especial sobre el desgaste de cráter, y la
exactitud dimensional de la pieza; puede
causar daños térmicos a la superficie de la
pieza.
Desgaste de la herramienta. Influye sobre el acabado superficial, la
exactitud dimensional, aumento de
temperatura, fuerza y potencia.
Maquinabilidad. Se relaciona con la vida de la herramienta, el
acabado superficial, las fuerzas y la potencia.

5. Herramientas de corte
Se conoce como herramientas de corte todas aquellas herramientas que
funcionan a través de arranque de virutas, esto quiere decir que las
herramientas de corte son todas aquellas herramientas que permitan arrancar,
cortar o dividir algo a través de una navaja filosa.
Tipos de herramientas de cortes.
 Torno; sujeta y gira la pieza mientras una herramienta de corte le da
forma.
 Fresadora; crea superficies planas o contornos empujando la pieza
contra una herramienta de corte giratoria.
 Cepilladora; ejecuta cortes sencillos o múltiples haciendo pasar la pieza
por una herramienta fija.
 Perfiladora; produce superficies planas deslizando una cuchilla a lo
largo de la pieza estacionaria.
Vida de las herramientas de corte
Hay tres formas posibles de falla en una herramienta de corte en maquinado:
1) Falla por fractura; este modo ocurre cuando la fuerza de corte se hace
excesiva en la punta de la herramienta. Causando una falla repentina
por fractura.
2) Falla por temperatura; esta falla ocurre cuando la temperatura de corte
es demasiado alta para el material de la herramienta, causando
ablandamiento en la punta, deformación plástica y perdida del filo.
3) Desgaste gradual; el desgaste gradual del borde constante ocasiona
perdida de la forma de la herramienta, reducción en la eficiencia de

6. corte, desgaste acelerado y falla final de la herramienta, a la falla por
temperatura.
TIPOS DE
MATERIALES
PROPIEDADES
cermet
Los cermet son compuestos de materiales
cerámicos y metálicos, los térmicos cermet se
aplica a los compuestos cerámicos.-metalicos que
contienen TiC, TiN y otros metales cerámicos.
cerámicos
Está compuesto primeramente de oxido de aluminio
de grano fino, prensado y sinterizado altas
presiones y temperaturas sin aglutinantes en forma
de inserto.
Diamantes
Es el material más duro que se conoce, de dureza,
el diamante es cerca de tres o cuatro veces más
duro que el carburo de tungsteno o que el oxido de
aluminio.
Teoría de la deformación de virutas en el maquinado.
Para poder explicar el proceso de la formación de la viruta en el maquinado de
metales, se hace uso del modelo de corte ortogonal. Aunque el proceso de
maquinado es tridimensional, este modelos solo considera dos dimensiones
para su análisis.
El modelo de este corte ortogonal asume que la herramienta de corte tiene
forma de cuña, y el borde constante es perpendicular a la velocidad de corte,
cuando esta herramienta se presiona contra la pieza de trabajo se forma por
deformación cortante la viruta a lo largo del plano de corte y es así como de
desprende la viruta de la pieza.

7. Temperatura en el corte
Como en todas las operaciones de trabajo en metales, la energía disipada en la
operación de corte se convierte en calor, que a su vez eleva la temperatura en
la zona de corte. Es importante conocer el aumento de temperatura, por los
siguientes fenómenos:
 Una temperatura excesiva afecta negativamente la resistencia, dureza y
desgaste de la herramienta de corte.
 Al aumentar el calor se provocan cambios dimensionales en la parte que
se maquina, y se dificulta controlar la exactitud dimensional
 El calor puede inducir daños térmicos en la superficie maquinada, que
afectan negativamente sus propiedades.
 La misma máquina herramienta se puede exponer a temperaturas
elevadas y variables, causando su distorsión y, en consecuencia, mal
control dimensional de la pieza.
Las temperaturas de corte aumentan con la resistencia del material de la pieza,
la velocidad de corte y la profundidad de corte; disminuyen al aumentar el calor
específico y la conductividad térmica del material de la pieza. Se ha visto que la
temperatura media en el torneado es proporcional a la velocidad de corte y al
avance, es decir: (∞ Va ƒb)
Donde a y b son constantes que dependen de los materiales de la herramienta
y de la pieza, V es la velocidad de corte y ƒ es el avance de la herramienta,
esto es, lo que se mueve la herramienta en cada revolución de la pieza.

8. CONCLUCION
Al finalizar este trabajo se puedo comprender que existen diferentes tipos de
herramientas de cortes y que en su mayoría todas se pueden utilizar para
actividades y trabajos distintos, estas herramientas suelen utilizarse en
diferentes tipos de procesos industriales, podemos decir que en los procesos
de recalco, de corte o de cizallamiento y de agrietamiento que se presenta
durante la deformación de virutas, influyen sobre la constitución y la relación
entre sí de los elementos de virutas.
Todas las herramientas que funcionan a través de arranque de virutas tienen
diferentes características y desgastes de vista distintos, todo esto va
dependiendo trabajo diario (uso) que se les den y la temperatura con que se
trabajen las mismas.

9. Bibl iografía.
Titulo Alrededor del Torno/ Autor Walter Bartsch /Editor Reverte 1981.
Titulo Manufactura, ingeniería y tecnología/ Autores Serope
Kalpakjian, Steven R. Schmid, Gabriel Sánchez García, Ulises rev. téc
Figueroa López / Editor Pearson Educación, 2002.
Titulo Procesos Industriales para materiales metálicos/ Autores Julián
Rodríguez Montes, Lucas Castro Martínez, Juan Carlos del Real Romero /
Editor Editorial Visión Libros, 2006.