Este documento trata sobre los procesos de manufactura y mecanizado de piezas. Explica conceptos clave como herramientas de corte, termodinámica, variables de corte, calor y temperatura. También describe procesos como el mecanizado de piezas por arranque de viruta e importancia de factores como fluidos de corte. El documento provee información fundamental sobre los procesos y conceptos involucrados en el corte y mecanizado de metales.

1. República bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la educación universitaria
Instituto universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Catedra: Proceso de Manufactura
Escuela: 45 – S
Facilitador: Br:
ING. Alcides Cadiz Karyangel Reyes
Noviembre del 2014

2. ÍNDICE
Portada ------------------------------------------------------------------ Pág. 1
Índice --------------------------------------------------------------------- Pág. 2
Introducción ------------------------------------------------------------ Pág. 3
Herramientas de corte, Termodinámica, Termodinámica en el corte
de metales --------------------------------------------------------------- Pág. 4 - 5
Mecanizado de piezas, Mecanizado de piezas por arranque de viruta
---------------------------------------------------------------------------- Pág. 5 - 6
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en
el proceso de manufactura ----------------------------------------- Pág. 6 - 11
Uso de las tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de
corte de materiales --------------------------------------------------- Pág. 11 - 12
Seguridad industrial y el desprendimiento de viruta en el proceso de
manufactura --------------------------------------------------------- Pág. 12 – 13
Conclusión -------------------------------------------------------------- Pág. 14
Bibliografía -------------------------------------------------------------- Pág. 15

3. INTRODUCCIÓN
Todo proceso de manufactura esta expone a cambios de temperaturas,
en el espacio y tiempo según la naturaleza del compuesto trabajado. La
obtención de un producto terminado puede en su mayoría generar
desechos utilizables por medio del método reciclable garantizando el uso
adecuado. Cortar metales involucra la remoción de metal mediante las
operaciones de maquinado. Tradicionalmente, el maquinado se realiza en
tornos, taladradoras de columna, y fresadoras con el uso de varias
herramientas cortantes. El maquinado de éxito requiere el conocimiento
sobre el material cortante. Mediante la presente investigación se adquirirá
el conocimiento, En el desarrollo del trabajo nos toparemos con diferentes
puntos relacionados a este tema como lo son los tipos de virutas, sus
características, sobre el proceso de corte, variables entre otros.. El
contenido de este trabajo es para los individuos que necesitan entender
los procesos y los productos que hacen posibles el cortar metales. El
contenido aplica a los sistemas comunes de las herramientas y las
operaciones así como las aplicaciones especializadas para los usuarios
más experimentados.

4. Herramientas de corte
Se conoce como herramientas de corte a todas aquellas herramientas
que funcionan a través de arranque de viruta, esto quiere deci r que las
herramientas de corte son todas aquellas herramientas que permitan
arrancar, cortar o dividir algo a través de una navaja filosa. Estas
herramientas de corte son de mucha utilidad, sobre todo en la industria,
como lo son la maderera, la textil, en la construcción, entre otros.
Termodinámica
En la Termodinámica se encuentra la explicación racional del
funcionamiento de la mayor parte de los mecanismos que posee el
hombre actual. La Termodinámica aporta los fundamentos científicos
básicos que han permitido la invención del motor de automóvil, de la
turbina de gas de un avión y de una larga serie de dispositivos
tecnológicos de cuyos efectos nos beneficiamos a diario y de cuyo
funcionamiento al menos en su aspecto fundamental se responsabiliza
plenamente esta ciencia. La Termodinámica estudia, interpreta y explica
las interacciones energéticas que surgen entre los sistemas materiales
formulando las leyes que rigen dichas interacciones.
La termodinámica en el corte de metales
Mediante el uso de herramientas de corte, donde existe desprendimiento
de viruta. El crecimiento de los procesos ha podido sobrellevar una
evolución hasta llegar a la maquina herramientas de control numérico de
nuestros días que son capaces de llevar a cabo operaciones de corte
complicadas mediante la ejecución de un programa. El empleo de los
procesos de arranque de material para la fabricación de componentes se
remota la prehistoria los primeros materiales que fueron conformados por
arranque de material fueron la piedra y madera existen evidencias
arqueólogas de que los Egipto emplearon mecanismos rotatorias
formadas por palos y cuerdas para realizar taladros. En la actualidad los
procesos de fabricación mediante el mecanizado de piezas constituyen
uno de los procedimientos más comunes en la industria metal mecánica

5. para la obtención de elementos y estructura con diversidad de formas,
materiales y geometrías con elevado de nivel de precisión y calidad. El
corte de metales es un proceso termo mecánico, durante el cual la
generación de calor ocurre como resultado de la deformación plástica y la
fricción a través de las interfaces herramientas- viruta y herramientas-material
de trabajo. La predicción de la temperatura de corte para el
proceso de mecanizado es de reconocida importancia debido a sus efecto
en el desgaste de las herramientas y su influencia sobre la productividad,
el costo de herramientas y el acabado superficial de la pieza mecanizada
el costo del mecanizado se encuentra altamente relacionado con el
porcentaje del metal removido y este costo se reducir mediante el
incremento de los parámetros de corte a los que a su vez, son limitados
por la temperatura de corte.
Mecanizado de piezas
Se refiere a procesos de fabricación, un conjunto de operaciones donde
se forman las piezas a través de la separación de material. A partir de
productos semielaborados, como tochos o lingotes (u otras piezas
previamente formadas por otros procesos como moldeo o forja), se realiza
la remoción de material, principalmente, de tres formas.
1. Por arranque de viruta.
2. Por abrasión.
3. Sin arranque de viruta (piezas metálicas no fundidas).
Mecanizado de piezas por arranque de viruta
En el mecanizado con arranque de virutas, el metal de la pieza a
mecanizar se fuerza de modo intenso exactamente delante del extremo
cortante de la herramienta y del metal arrancado se rompe de modo
aproximadamente perpendicular a la cara de la herramienta con
formación de virutas. El tipo de viruta discontinua o continua depende de
la tenacidad del metal de la pieza a mecanizar.
Los metales frágiles como la fundición y el broce desprende virutas
arrancada. Si el metal es tenaz el tipo de viruta depende la velocidad de
aplicación de la herramienta la velocidad de corte reducida producen

6. virutas cortadas, mientras que las velocidades de corte elevadas origina
virutas plásticas. Los principales procedimientos de mecanizado con
arranque de virutas son: el aserrado, el taladrado, el torneado, el cepillado
y el fresado.
1. Proceso de desbaste: Eliminación de mucho material con poca
precisión.
2. Proceso de acabado: Eliminación de poco material con mucha
precisión.
Ventaja: Los tiempos de mecanizado son menos prolongados que el
mecanizado por abrasión.
Desventaja: Física en relación a la pieza. No se puede remover todo el
material o viruta que se desea ya que llegará un momento en que el
esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza será tan liviano que la
primera no penetrará por lo que no se llegará a extraer la viruta Todas la
piezas metálicas, excepto la fundidas en algún momento en su fabricación
ha estado sometidas a una operación al menos de formado de metales y
con frecuencia se necesitan varias operaciones diferentes.
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas
en el proceso de manufactura
Las podríamos clasificar en dos categorías:
1. Herramienta hecha de un único material (generalmente acero)
2. Herramienta con plaquetas de corte industrial
Durante el proceso normal de mecanizado la mayor parte de trabajo se
consume en la formación de viruta en el corte de plano, la temperatura y
el calor dependen de la fuerza de corte la energía mecánica introducida
en el sistema produce un aumento de temperatura.
Algunas características importantes son:
1. Una temperatura excesiva afecta adversamente a la
resistencia y dureza.
2. El calor puede inducir daños térmicos a las superficies de la
máquina y está causando daño al material.
3. La energía térmica es trasmitida parcialmente a la viruta y la
pieza.

7. 4. El calor se propaga desde la zona de origen hasta la
herramienta a través de la conducción.
Si bien cierto los procesos de manufactura se puede definir como la forma
en que transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso
práctico en nuestra sociedad y así disfrutar la vida con mayor comodidad.
La manufactura es el proceso de coordinación de personal, herramientas
y máquinas para convertir materia prima en productos útiles.
Ahora para convertir materia prima en diferentes productos se requiere de
variables que ayuden y la finalización de proceso que se esté
radicalizando
 Calor: El calor está definido como la forma de energía que se
transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo
cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en
termodinámica generalmente el término calor significa simplemente
transferencia de energía el calor dentro de un proceso de
manufactura es de gran importancia, puesto que se requieren para
realizar diferentes procesos por ejemplo si tenemos piezas
metálicas , o termoplásticas que puedan soldarse para construir
una estructura mediante la unión de piezas, se aplica calor en la
cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar
un material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un
baño de material fundido (el baño de soldadura) que, al enfriarse,
se convierte en una unión fija. Existe otro proceso muy común en
las áreas de producción donde se usa trasferencia de calor, este
proceso se conoce como radiación, que consiste en la trasferencia
de calor a través de las ondas electromagnéticas, y se aplican en la
iniciación de productos quimios. Otro proceso de manufactura que
se define como el arte de elaborar productos comerciales a partir
de polvos metálicos se conoce como pulvimetalurgia En este
proceso no siempre se utiliza el calor, pero cuando se utiliza este
debe mantenerse debajo de la temperatura de fusión de los
metales a trabajar. Cuando se aplica calor en el proceso
subsecuente de la metalurgia de los polvos se le conoce como
sinterizado, este proceso genera la unión de partículas finas con lo
que se mejora la resistencia de los productos y otras de sus
propiedades. Las piezas metálicas producto de los procesos de la
metalurgia de los polvos son producto de la mezcla de diversos
polvos de metales que se complementan en sus características.
Así se pueden obtener metales con cobalto, tungsteno o grafito
según para qué va a ser utilizado el material que se fabrica. El

8. metal en forma de polvo es más caro que en forma sólida y el
proceso es sólo recomendable para la producción en masa de los
productos, en general el costo de producción de piezas producto
de polvo metálico es más alto que el de la fundición, sin embargo
es justificable y rentable por las propiedades excepcionales que se
obtienen con este procedimiento. Existen productos que no pueden
ser fabricados y otros no compiten por las tolerancias que se logran
con este método de fabricación. Al estudiar este los diferentes
procesos de manufactura donde se usa calor podemos decir que
esta variable proporciona una utilidad para poder completar el
proceso que se está realizando.
 Corte: Durante el proceso de maquinado se genera fricción y con
ello calor, lo que puede dañar a los materiales de las herramientas
de corte por lo que es recomendable utilizar fluidos que disminuyan
la temperatura de las herramientas. Con la aplicación adecuada de
los fluidos de corte se disminuye la fricción y la temperatura de
corte con lo que se logra lo siguiente:
Ventajas económicas:
1. Reducción de costos
2. Aumento de velocidad de producción
3. Reducción de costos de mano de obra
4. Reducción de costos de potencia y energía
5. Aumento en la calidad de acabado de las piezas producidas
Características de los líquidos para corte:
1. Buena capacidad de enfriamiento
2. Buena capacidad lubricante
3. Resistencia a la herrumbre
4. Estabilidad (larga duración sin descomponerse)
5. Resistencia al enranciamiento
6. No tóxico Transparente (permite al operario ver lo que está
haciendo)
7. Viscosidad relativa baja (permite que los cuerpos extraños la
sedimentación)
8. No inflamable
Temperatura y energía: estas variables se pueden relación de manera
muy significativa puesto que la temperatura es considerada como una
fuente de energía en diferentes procesos de manufactura, esta se emplea
en las acerías donde se requiere de una fuerte concentración de energía

9. calórica que permita realizar diferentes tipos de aleaciones, y la
temperatura aplicada será conforma a las característica de los materiales
que se requiera fundir.
Procesos de corte
Se pueden cortar:
 Metales
 Madera
 Plásticos
 Compuestos
 Cerámicas
Ejemplos de algunos procesos de corte:
 Torneado cilíndrico
 Corte en fresadora
 Taladrado
Variables
Independientes
 Material, condición y geometría de la cuchilla
 Material, condición y temperatura de la pieza de trabajo
 Uso de fluidos de corte
 Características de la máquina
 Condiciones de corte
Dependientes
 Tipo de viruta
 Fuerza y energía disipada
 Aumento en temperatura
 Desgaste en la cuchilla
 Terminado de superficie
Temperaturas de corte
 Casi toda la energía de corte se disipa en forma de calor.
 El calor provoca altas temperaturas en la interface de la viruta y la
cuchilla.
 La temperatura del corte dependerá del material de fabricación de
la pieza.

10. Material de
la
herramienta
Propiedades
Acero no
aleado
Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de
carbono. Para temperaturas de unos 250 º C pierde su
dureza, por lo tanto es inapropiado para grandes
velocidades de corte y no se utiliza, salvo casos
excepcionales, para la fabricación de herramientas de
turno. Estos aceros se denominan usualmente aceros al
carbono aceros para hacer herramientas (WS)
Acero
aleado
Contiene como elementos aleatorios, además del
carbono, adiciones de volframio, cromo, vanadio,
molibdeno y otros. Hay aceros débilmente aleados y
aceros fuertemente aleados. El acero rápido (SS) es un
acero fuertemente aleado. Tiene una elevada resistencia
al desgaste. No pierde la dureza hasta llegar a los 600º C.
Esta resistencia en caliente, que es debida sobre todo al
alto contenido de volframio, hace posible el torneado con
velocidades de corte elevadas. Como el acero rápido es
un material caro, la herramienta usualmente sólo lleva la
parte cortante hecha de este material. La parte cortante o
placa van soldadas a un mango de acero de las
máquinas.
Metal duro
Los metales duros hacen posible un gran aumento de la
capacidad de corte de la herramienta. Los componentes
principales de un metal duro son el volframio y el
molibdeno, además del cobalto y el carbono. El metal
duro es caro y se suelda en forma de plaquetas
normalizadas sobre los mangos dela herramienta que
pueden ser de acero barato. Con temperaturas de corte
de 900 º aunque tienen buenas propiedades de corte y se
puede trabajar a grandes velocidades. Con ello se reduce
el tiempo de trabajo y además la gran velocidad de corte
ayuda a
8. que la pieza con la que se trabaja resulte lisa. Es
necesario escoger siempre para el trabajo de los
diferentes materiales la clase de metal duro que sea más
adecuada.
Cerámicos
Estable. Moderadamente barato. Químicamente inerte,
muy resistente al calor y se fijan convenientemente en
soportes adecuados. Las cerámicas son generalmente
deseables en aplicaciones de alta velocidad, el único
inconveniente es su alta fragilidad. Las cerámicas se
consideran impredecibles en condiciones desfavorables.
Los materiales cerámicos más comunes se basan en
alúmina (óxido de aluminio), nitruro de silicio y carburo de
silicio. Se utiliza casi exclusivamente en plaquetas de

11. corte. Con dureza de hasta aproximadamente 93HRC. Se
deben evitar los bordes afilados de corte y ángulos de
desprendimiento positivo.
Cermet
Estable. Moderadamente caro. Otro material cementado
basado en carburo de titanio (TiC). El aglutinante es
usualmente níquel. Proporciona una mayor resistencia a
la abrasión en comparación con carburo de tungsteno, a
expensas de alguna resistencia. También es mucho más
químicamente inerte de lo que. Altísima resistencia a la
abrasión. Se utiliza principalmente en convertirlos bits de
la herramienta, aunque se está investigando en la
producción de otras herramientas de corte. Dureza de
hasta aproximadamente 93 HRC. No se recomiendan los
bordes afilados generalmente.
Diamante
Estable. Muy Caro. La sustancia más dura conocida hasta
la fecha. Superior resistencia a la abrasión, pero también
alta afinidad química con el hierro que da como resultado
no ser apropiado para el mecanizado de acero. Se utiliza
en materiales abrasivos usaría cualquier otra cosa.
Extremadamente frágil. Sutiliza casi exclusivamente en
convertir los bits de la herramienta, aunque puede ser
usado como un revestimiento sobre muchos tipos de
herramientas. Se utilizan sobre todo para trabajos muy
finos en máquinas especiales. Los bordes afilados
generalmente no se recomiendan. El diamante es muy
duro y no se desgasta.
Uso de las tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de
corte de metales
El uso de las tablas es de vital importancia ya que en ellas podemos
observar:
1. Determinación a que grado de temperatura se pueden trabajar los
cortes de una pieza
2. Si son sólidos maleables y dúctiles
3. Si son buenos conductores del calor y la electricidad
4. Si casi todos los óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.
5. Tienden a formar cationes en solución acuosa.
6. Determinaran Las capas externas si contienen poco electrones
habitualmente tres o menos.
Las características de cualquier material pueden ser de naturaleza muy
variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la
estética. Las cuales se realizan en el ámbito de la industria Es difícil
establecer relaciones que definan cuantitativamente la maquinabilidad de

12. un material, pues las operaciones de mecanizado tienen una naturaleza
compleja. Una operación de proceso utiliza energía para alterar la forma,
propiedades físicas o el aspecto de una pieza de trabajo y agregar valor al
material. Se distinguen 3 categorías de operaciones de proceso;
Formado, para mejorar propiedades y de tratamiento de superficies. A
veces, sobre todo para los no metales, estos factores auxiliares son más
importantes. Por ejemplo, los materiales blandos como los plásticos
pueden ser difíciles de mecanizar a causa de su mala conductividad
térmica
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso
de manufactura
Es todo aquel conjunto de normas, reglamentos, principios, legislación
que se establecen a objeto de evitar los accidentes laborales y
enfermedades profesionales en un ambiente de trabajo. Por ende en todo
proceso de manufactura donde exista desprendimiento de viruta no se
está exento de sufrir algún accidente ocupacional. Uno de los equipos
comunes en los procesos de manufactura es el torno y al este ser
utilizados se debe tomar en cuenta las siguientes generalidades.
1. Los interruptores y las palancas de embrague de los tornos, se han
de asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las
arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes.
2. Las ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e
incluso los ejes lisos, deben ser protegidos por cubiertas.
3. El circuito eléctrico del torno debe estar conectado a tierra. El
cuadro eléctrico al que esté conectado el torno debe estar provisto
de un interruptor diferencial de sensibilidad adecuada. Es
conveniente que las carcasas de protección de los engranes y
transmisiones vayan provistas de interruptores instalados en serie,
que impidan la puesta en marcha del torno cuando las protecciones
no están cerradas.
4. Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de
piezas, herramientas, deben ser realizadas con el torno
completamente parado.
Protección personal

13. 1. Para el torneado se utilizarán gafas de protección contra impactos,
sobre todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o
quebradizos.
2. Asimismo, para realizar operaciones de afilado de cuchillas se
deberá utilizar protección ocular. Para evitar en contacto con la
viruta
3. Las virutas producidas durante el mecanizado, nunca deben
retirarse con la mano.
4. Para retirar las virutas largas se utilizará un gancho provisto de una
cazoleta que proteja la mano. Las cuchillas con romper virutas
impiden formación de virutas largas y peligrosas, y facilita el trabajo
de retirarlas.
5. Las virutas menudas se retirarán con un cepillo o rastrillo
adecuado.
6. La persona que vaya a tornear deberá llevar ropa bien ajustada, sin
bolsillos en el pecho y sin cinturón. Las mangas deben ceñirse a
las muñecas, con elásticos en vez de botones, o llevarse
arremangadas hacia adentro.
7. Se usará calzado de seguridad que proteja contra los pinchazos y
cortes por virutas y contra la caída de piezas pesadas.
8. Es muy peligroso trabajar en el torno con anillos, relojes, pulseras,
cadenas al cuello, corbatas, bufandas o cualquier prenda que
cuelgue.
9. Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben
recogerse bajo un gorro o prenda similar. Lo mismo puede decirse
de la barba larga, que debe recogerse con una redecilla.

14. CONCLUSIÓN
El corte de metales es un proceso termo-mecánico durante el cual la
generación de calor ocurre como resultado de la deformación plástica y la
fricción a través de las herramienta-viruta y herramienta-material de
trabajo, es decir poder trasformar algún material, este primero deberá
pasar por el un proceso térmico , para poder deformarlo obteniendo así el
resultado del proceso
En todas las actividades actuales del ser humano civilizado, están
presentes en toda clase de subproductos y productos manufacturados,
esto es, productos que han sido obtenidos a partir de materias primas y
mediante procesos específicos son modificados para crear un artículo de
uso o bien satisfactor. Es prioridad de nuestros tiempos, dar impulso a la
mejora de los procesos manufactura que permita un aprovechamiento
máximo de todos y cada uno de los recursos que intervienen en la
fabricación de los productos, y con ello buscar mejorar las calidades y
costos de los mismos,

15. BIBLIOGRAFÍA
Ing. Montes de Oca Morán; Ricardo, Ing. Pérez López; Isaac, "Manual de
Prácticas para la asignatura MANUFACTURA INDUSTRIAL II" Ingeniería
Industrial, Editorial: UPIICSA – IPN, Enero del 2002
(maquina-herramientas, 2006) (Gómez, 2012) (Sola, 1991)
Referencias y Vínculos Web:
archivo.uc3m.es/bitstream/10016/9982/1/PFC_Alfonso_Ynigo_Rivera.pdf
www.metalurgia.uda.cl/Academicos/chamorro/Termodinamica
Trabajo Publicados de Ingeniería Industrial (UPIICSA - IPN)
Ingeniería de Métodos del Trabajo
Ingeniería de Medición del Trabajo
Control de Calidad - Sus Orígenes
Investigación de Mercados