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Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
I.U.P Santiago Mariño
Puerto Ordaz_ Estado Bolívar
Cátedra: Proceso de manufactura

Profesor:

Integrante:

Alcides Cadis

María Rodríguez
CI: 19.125.697
Esc 45

Ciudad Guayana noviembre de 2013
INDICE

Introducción

pg.1

La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso
De herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta

pg.2, 6

Importancia de las variables de corte, calor, energía y
Temperatura en el proceso de manufactura.

pg.7, 11

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica
De corte de metales.

pg.11, 14

Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el
Proceso de manufactura.

pg.14, 16

Conclusión

pg.17

Bibliografía

pg.18
Introducción

En este ámbito el hombre fue desarrollando múltiples técnicas de fabricación,
hasta llegar nuestros tiempos donde aparecieron distintos tipos de metales,
aleaciones, que fueron dando distintas propiedades a los materiales que iba
utilizando, tanto así que el hombre tuvo que introducirse en otro tema, los
llamados procesos de fabricación de herramientas o piezas, puesto que cada
material tendría distinto tipo trabajo debido a su naturaleza metálica.
El procesos fundamental por arranque de viruta es obtener piezas de
configuración geométrica requerida y acabado deseado donde operación consiste
en arrancar de la pieza bruta el excedente (mal sobrante) del metal por medio de
herramientas de corte y maquinas adecuadas. Se emplean en operaciones tales
como torneado, cepillado, fresado y taladrado, tanto como en otros procesos
ejecutados por maquinas herramientas. Las partes se producen desprendido metal
en forma de pequeñas virutas. El trabajo central de estas máquinas está en la
herramienta cortante que desprende esas virutas.
Durante el proceso de corte la capa de metal a cortar es comprimida y deformada
plásticamente hasta alcanzar la condición de fractura del metal en el punto mas
critico dando origen A la viruta.
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 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 termomecánico, 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.
Por arranque de viruta
Por abrasión.
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 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, execto 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
Mecanizado de piezas por abrasión
El mecanizado por abrasión suele constituir las últimas etapas del mecanizado
mecánico. Se realiza aplicando un abrasivo sobre la parte de la pieza a mecanizar.
La eficiencia en eliminación de material en un proceso de mecanizado por
abrasión se determinara por la proporción de abrasivos que entre en contacto con
la pieza a trabajar, que tenga un ángulo de incidencia apropiada para el corte d
virutas. Las partículas de abrasivo que inciden sobre la pieza a mecanizar con
ángulo de ataque negativo respectivo a la vertical actúa deformando la superficie
de la pieza a mecanizar de la misma manera.
Ventaja: La precisión y acabado superficial obtenido es muy bueno.
Desventaja: Los tiempos son muy prolongados.
Mecanizado de piezas sin arranque de viruta
Este modo de mecanizado responde al procesos de conformado de piezas
metálicas no fundidas, como por ejemplo el acero que es sometido a procesos
como el forjado, la laminación en caliente y en frío, mecanización en soldadura. El
mecanizado de piezas también puede clasificarse por el medio o herramienta que
se utiliza. De esa manera hay trabajos manuales y trabajos hechos con máquina
herramienta:
Mecanizado manual:
Ejecutado por una persona que utiliza herramientas únicamente manuales, como
lo son la sierra, la lima, el cincel o el buril. Se requiere de mucha destreza y fuerza.
Mecanizado con máquina herramienta:
A través de la máquina herramienta se logra el proceso de fabricación; esta
máquina puede ser de manejo manual, semi-automática o automática como la
limadora, el taladro, la mortajadora, la cepilladora, la fresadora, el torno y la
brochadora.
Movimiento de corte:
Es el que permite que la herramienta penetre en el material, produciendo viruta, y
se identifica a través del parámetro de
Velocidad de corte
Viruta
Es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada o espiral que
es extraído mediante un cepillo u otras herramientas, tales como brocas, al
realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación, sobre madera o metales.
Se suele considerar un residuo de las industrias madereras o del metal; no
obstante tiene variadas aplicaciones.
Viruta discontinua

Este caso representa el corte de la mayoría de los materiales frágiles tales como
el hierro fundido y el latón fundido; para estos casos, los esfuerzos' que se
producen delante del filo de corte de la herramienta provocan fractura. Lo anterior
se debe a que la deformación real por esfuerzo cortante excede el punto de
fractura en la dirección del plano de corte, de manera que el material se
desprende en segmentos muy pequeños. Por lo común se produce un acabado
superficial bastante aceptable en estos materiales frágiles, puesto que el filo tiende
a reducir las irregularidades. Las virutas discontinuas también se pueden producir
en ciertas condiciones con materiales más dúctiles, causando superficies rugosas.
Tales condiciones pueden ser bajas velocidades de corte o
Pequeños ángulos de ataque en el intervalo de 0° a 10° para avances mayores de
0.2 mm. El incremento en el ángulo de ataque o en la velocidad de corte
normalmente elimina la producción de la viruta discontinua.

Viruta Continua

Se llama viruta continua a la obtenida e n el corte de los materiales que la
herramienta saca en forma de rizo y cuya longitud es muy larga.

rpm

Vc

f (mm/rot)

gn

(mm)

(m/

ap

(°)

0.5

10

Mat.Her

an

apv

(°)

(mm)

15

0.475

min.)

9

4.515

0.028

HHS

Viruta Continua con protuberancias

Este tipo de viruta representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades
en donde existe' una alta fricción sobre la cara de la herramienta. Esta alta fricción
es causa de que una delgada capa de viruta quede cortada de la parte inferior y se
adhiera a la cara de la herramienta. La viruta es similar a la viruta continua, pero la
produce una herramienta que tiene una saliente de metal aglutinado soldada a su
cara. Periódicamente se separan porciones de la saliente y quedan depositadas
en la superficie del material, dando como resultado una superficie rugosa; el resto
de la saliente queda como protuberancia en la parte trasera de la viruta
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el
proceso de manufactura
Procesos de corte
Los procesos de microcorte se caracterizan por la interacción mecánica de la
herramienta con la pieza. Esto origina la separación del material en las zonas de
interacción y el material se elimina en forma de viruta. Las tecnologías de
microcorte deben cumplir que la herramienta sea de mayor dureza que la pieza y
que además no sufra difusión activada térmicamente entre la herramienta y la
pieza
Torneado con diamante
El micromecanizado presenta cada día mayor importancia, siendo una de las
tecnologías más adecuadas para la fabricación de componentes de microóptica
El torneado de diamante es muy empleado en la fabricación de elementos ópticos
no esféricos de elevada calidad para vidrio, cristales, metales, acrílicos y otros
materiales (véase Figura 9). Algunas de las aplicaciones de los elementos ópticos
generados en el torneado de diamante son el montaje óptico de telescopios,
proyectores de TV, sistemas guía de misiles e instrumentos para investigación
científica.
La alineación de la herramienta es uno de los parámetros clave del torneado de
diamante para conseguir la calidad deseada (errores de inclinación en los planos
X-Y, X-Z y Y-Z).

Fresado con diamante
El fresado con diamante se puede dividir en dos tipos de procesos a la hora de
generar microestructuras; el fresado circunferencial (denominado como fly cutting,
que emplea herramientas de diamante monocristalino en forma de V) y el fresado
con punta de bola (Figura 10).
Pulido
Si la calidad superficial de moldes de alta precisión para la fabricación de
elementos ópticos no es suficiente para satisfacer las crecientes demandas en lo
referente a rugosidad superficial y forma, una operación posterior de pulido puede
ser necesaria
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

Efecto de velocidad de corte:
Parámetros de corte
Para el proceso de obtención de viruta se utilizo una sola herramienta y una sola
pieza, con el fin de encontrar y demostrar que en con las mismas condiciones y
variando un parámetro (nuestro caso la velocidad), se pueden obtener los diversos
tipos de viruta.

Conformación de materiales:
Velocidad:
Se refiere a la velocidad de rotación del husillo de la máquina para el mecanizado. Está
expresada en revoluciones por unidad de tiempo (RPM). Cada diámetro nos entregará una
velocidad de corte distinta, aunque la velocidad de rotación permanezca constante, y es por
esto que debe de tenerse especial precaución el decidirla.
Avance:

Se refiere a la herramienta de corte, y se expresa como la razón de la distancia longitudinal
recorrida por la herramienta por revolución del husillo (mm/rev).

Profundidad de corte:
Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la
superficie de la pieza en una pasada de la herramienta; generalmente se designa
con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentido perpendicular;
En las maquillas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y
Rectificado) o de la herramienta (Mandrinado), la profundidad de corte se
determina según la fórmula:

t =Df – Di
2
En donde:

Di= Diámetro inicial de la pieza (mm). Df = Diámetro final de la pieza (mm). En el
caso de trabajar superficies planas (Fresado, Cepillado y Rectificado de
superficies planas), la profundidad de corte se obtiene de la siguiente forma:
T = E - e (mm)

En donde:

E = espesor inicial de la pieza
e = espesor final de la pieza (mm).

Velocidad de corte

La velocidad de corte es un dato que lo empleamos para comprar el rendimiento
de una herramienta con otra y valorar así sus característica técnicas indicándonos
qué tipo de material puede trabajar y cortar.

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales.
Material de la
herramienta

Propiedades
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

Acero
aleado

no 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 o
aceros para hacer herramientas (WS).

Acero aleado Contiene como elementos aleatorios, además del carbono,
adiciones de wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Hay
aceros débilmente aleados y aceros fuertemente aleado. El acero
rápido (SS) es un acero fuertemente aleado. Tiene una elevada
resistencia al desgaste. No pierde la dureza hasta llegar a los 600 º
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.
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 de la herramienta que pueden ser
Metal duro

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 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.
Estable. Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy
resistente al calor y se fijan convenientemente en soportes
adecuados. Las cerámicas son generalmente deseable en

Cerámicos

aplicaciones de alta velocidad, el único inconveniente es su alta
fragilidad.
condiciones

Las

cerámicas

desfavorables.

se
Los

consideran
materiales

impredecibles
cerámicos

en
más

comunes se basan en alúmina (óxido de aluminio), nitruro de silicio
y carburo de silicio. Se utiliza casi exclusivamente en plaquetas de
corte. Con dureza de hasta aproximadamente 93 HRC. Se deben
evitar los bordes afilados de corte y ángulos de desprendimiento
positivo.

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.
Cermet

También es mucho más químicamente inerte de lo que. Altísima
resistencia a la abrasión. Se utiliza principalmente en en convertir
los 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.
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

Diamante

abrasivos usaría cualquier otra cosa. Extremadamente frágil. Se
utiliza 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.
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura
El conjunto de principios, leyes, criterios y normas formuladas cuyo objetivo es el
de controlar el riesgo de accidentes y daños tanto las personas como a los
equipos y materiales que intervienen el desarrollo de toda actividad productiva”
Maquinado tradicional
Proceso mediante el cual se remueve metal para dar forma o acabado a una
pieza. Se utilizan métodos tradicionales como el torneado, el taladrado, el corte, y
el amolado, o métodos menos tradicionales que usan como agentes la electricidad
o el ultrasonido.
Taladro
La máquina perforadora o taladros de prensa son esenciales en cualquier taller
metal-mecánico. Un taladro consta de un eje (que hace girar la broca y puede
avanzar hacia la pieza de trabajo, ya sea automática o manualmente) y una mesa
de trabajo (que sostiene rígidamente la pieza de trabajo en posición cuando se
hace la perforación). Un taladro se utiliza principalmente para hace perforaciones
en metales; sin embargo, también pueden llevarse a cabo operaciones como
roscado, rimado, contrataladro, abocardado, mandrinado y refrentado.

Taladro de banco.

Movimiento sin arranque de viruta:
 Sinterizacíon
 Laminación
 Estampado
 Tref ilado
 Fundición
 Extrusión
 Forja
 Doblado
 Embutido

Movimiento con arranque de viruta:
 Tor nead o
 Ta ladrad o

 Escariado
 Mandrinado
 Limado
 Cepillado
 Fresado
 Aserrado
 Rectificado
 Bruñido
 Electroerosión
Conclusión
.
El Hombre desde los tiempos pasado ha de favorecer su tipo de vida mediante
distintos inventos, fue así como llego la era de los metales, donde el hombre
comenzó a fabricar herramientas con mayor detalle y confección que le ayudaran
en este largo caminar de la Historia.
Donde el procesos de Manufactura, siendo parte importante en la ingeniería
operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya
sea por arranque de viruta o por abrasión En el mundo mecánico, hay una amplia
gama de piezas, herramientas y maquinarias que son formadas por distintos tipos
de procesos mecánicos tales como estirado, laminado, forja, planchas, fundición y
el de vital importancia en este informe, el de arranque de viruta.
Este proceso de arranque de viruta es de una gran precisión, la cual se logra en la
forma y su calidad superficial de acabados. Generalmente el proceso utilizado es
el de sin arranque de viruta, de modo que el arranque de viruta las cuales son: la
forma requerida y la superficie de acabado en correcto orden.
El principio básico utilizado para todas las maquinas-herramientas, es el de
generar superficies por medio de movimientos relativos entre la herramienta
(utensilio que se encuentra en contacto con la pieza).
Bibliografía
(maquina-herramientas, 2006)
(Gomez, 2012)
(Sola, 1991)

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Termodinamica del corte de los materiales

  • 1. Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior I.U.P Santiago Mariño Puerto Ordaz_ Estado Bolívar Cátedra: Proceso de manufactura Profesor: Integrante: Alcides Cadis María Rodríguez CI: 19.125.697 Esc 45 Ciudad Guayana noviembre de 2013
  • 2. INDICE Introducción pg.1 La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso De herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta pg.2, 6 Importancia de las variables de corte, calor, energía y Temperatura en el proceso de manufactura. pg.7, 11 Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica De corte de metales. pg.11, 14 Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el Proceso de manufactura. pg.14, 16 Conclusión pg.17 Bibliografía pg.18
  • 3. Introducción En este ámbito el hombre fue desarrollando múltiples técnicas de fabricación, hasta llegar nuestros tiempos donde aparecieron distintos tipos de metales, aleaciones, que fueron dando distintas propiedades a los materiales que iba utilizando, tanto así que el hombre tuvo que introducirse en otro tema, los llamados procesos de fabricación de herramientas o piezas, puesto que cada material tendría distinto tipo trabajo debido a su naturaleza metálica. El procesos fundamental por arranque de viruta es obtener piezas de configuración geométrica requerida y acabado deseado donde operación consiste en arrancar de la pieza bruta el excedente (mal sobrante) del metal por medio de herramientas de corte y maquinas adecuadas. Se emplean en operaciones tales como torneado, cepillado, fresado y taladrado, tanto como en otros procesos ejecutados por maquinas herramientas. Las partes se producen desprendido metal en forma de pequeñas virutas. El trabajo central de estas máquinas está en la herramienta cortante que desprende esas virutas. Durante el proceso de corte la capa de metal a cortar es comprimida y deformada plásticamente hasta alcanzar la condición de fractura del metal en el punto mas critico dando origen A la viruta.
  • 4. 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 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 termomecánico, 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.
  • 5. Por arranque de viruta Por abrasión. 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 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, execto la fundidas en algún momento en su fabricación ha estado sometidas a una operación al menos
  • 6. de formado de metales y con frecuencia se necesitan varias operaciones diferentes Mecanizado de piezas por abrasión El mecanizado por abrasión suele constituir las últimas etapas del mecanizado mecánico. Se realiza aplicando un abrasivo sobre la parte de la pieza a mecanizar. La eficiencia en eliminación de material en un proceso de mecanizado por abrasión se determinara por la proporción de abrasivos que entre en contacto con la pieza a trabajar, que tenga un ángulo de incidencia apropiada para el corte d virutas. Las partículas de abrasivo que inciden sobre la pieza a mecanizar con ángulo de ataque negativo respectivo a la vertical actúa deformando la superficie de la pieza a mecanizar de la misma manera. Ventaja: La precisión y acabado superficial obtenido es muy bueno. Desventaja: Los tiempos son muy prolongados. Mecanizado de piezas sin arranque de viruta Este modo de mecanizado responde al procesos de conformado de piezas metálicas no fundidas, como por ejemplo el acero que es sometido a procesos como el forjado, la laminación en caliente y en frío, mecanización en soldadura. El mecanizado de piezas también puede clasificarse por el medio o herramienta que se utiliza. De esa manera hay trabajos manuales y trabajos hechos con máquina herramienta: Mecanizado manual: Ejecutado por una persona que utiliza herramientas únicamente manuales, como lo son la sierra, la lima, el cincel o el buril. Se requiere de mucha destreza y fuerza.
  • 7. Mecanizado con máquina herramienta: A través de la máquina herramienta se logra el proceso de fabricación; esta máquina puede ser de manejo manual, semi-automática o automática como la limadora, el taladro, la mortajadora, la cepilladora, la fresadora, el torno y la brochadora. Movimiento de corte: Es el que permite que la herramienta penetre en el material, produciendo viruta, y se identifica a través del parámetro de Velocidad de corte Viruta Es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada o espiral que es extraído mediante un cepillo u otras herramientas, tales como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación, sobre madera o metales. Se suele considerar un residuo de las industrias madereras o del metal; no obstante tiene variadas aplicaciones. Viruta discontinua Este caso representa el corte de la mayoría de los materiales frágiles tales como el hierro fundido y el latón fundido; para estos casos, los esfuerzos' que se producen delante del filo de corte de la herramienta provocan fractura. Lo anterior se debe a que la deformación real por esfuerzo cortante excede el punto de fractura en la dirección del plano de corte, de manera que el material se desprende en segmentos muy pequeños. Por lo común se produce un acabado superficial bastante aceptable en estos materiales frágiles, puesto que el filo tiende a reducir las irregularidades. Las virutas discontinuas también se pueden producir en ciertas condiciones con materiales más dúctiles, causando superficies rugosas. Tales condiciones pueden ser bajas velocidades de corte o
  • 8. Pequeños ángulos de ataque en el intervalo de 0° a 10° para avances mayores de 0.2 mm. El incremento en el ángulo de ataque o en la velocidad de corte normalmente elimina la producción de la viruta discontinua. Viruta Continua Se llama viruta continua a la obtenida e n el corte de los materiales que la herramienta saca en forma de rizo y cuya longitud es muy larga. rpm Vc f (mm/rot) gn (mm) (m/ ap (°) 0.5 10 Mat.Her an apv (°) (mm) 15 0.475 min.) 9 4.515 0.028 HHS Viruta Continua con protuberancias Este tipo de viruta representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades en donde existe' una alta fricción sobre la cara de la herramienta. Esta alta fricción es causa de que una delgada capa de viruta quede cortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta. La viruta es similar a la viruta continua, pero la produce una herramienta que tiene una saliente de metal aglutinado soldada a su cara. Periódicamente se separan porciones de la saliente y quedan depositadas en la superficie del material, dando como resultado una superficie rugosa; el resto de la saliente queda como protuberancia en la parte trasera de la viruta
  • 9. Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el proceso de manufactura Procesos de corte Los procesos de microcorte se caracterizan por la interacción mecánica de la herramienta con la pieza. Esto origina la separación del material en las zonas de interacción y el material se elimina en forma de viruta. Las tecnologías de microcorte deben cumplir que la herramienta sea de mayor dureza que la pieza y que además no sufra difusión activada térmicamente entre la herramienta y la pieza Torneado con diamante El micromecanizado presenta cada día mayor importancia, siendo una de las tecnologías más adecuadas para la fabricación de componentes de microóptica
  • 10. El torneado de diamante es muy empleado en la fabricación de elementos ópticos no esféricos de elevada calidad para vidrio, cristales, metales, acrílicos y otros materiales (véase Figura 9). Algunas de las aplicaciones de los elementos ópticos generados en el torneado de diamante son el montaje óptico de telescopios, proyectores de TV, sistemas guía de misiles e instrumentos para investigación científica. La alineación de la herramienta es uno de los parámetros clave del torneado de diamante para conseguir la calidad deseada (errores de inclinación en los planos X-Y, X-Z y Y-Z). Fresado con diamante El fresado con diamante se puede dividir en dos tipos de procesos a la hora de generar microestructuras; el fresado circunferencial (denominado como fly cutting, que emplea herramientas de diamante monocristalino en forma de V) y el fresado con punta de bola (Figura 10).
  • 11. Pulido Si la calidad superficial de moldes de alta precisión para la fabricación de elementos ópticos no es suficiente para satisfacer las crecientes demandas en lo referente a rugosidad superficial y forma, una operación posterior de pulido puede ser necesaria 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 Efecto de velocidad de corte:
  • 12. Parámetros de corte Para el proceso de obtención de viruta se utilizo una sola herramienta y una sola pieza, con el fin de encontrar y demostrar que en con las mismas condiciones y variando un parámetro (nuestro caso la velocidad), se pueden obtener los diversos tipos de viruta. Conformación de materiales: Velocidad: Se refiere a la velocidad de rotación del husillo de la máquina para el mecanizado. Está expresada en revoluciones por unidad de tiempo (RPM). Cada diámetro nos entregará una velocidad de corte distinta, aunque la velocidad de rotación permanezca constante, y es por esto que debe de tenerse especial precaución el decidirla. Avance: Se refiere a la herramienta de corte, y se expresa como la razón de la distancia longitudinal recorrida por la herramienta por revolución del husillo (mm/rev). Profundidad de corte: Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta; generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentido perpendicular; En las maquillas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y Rectificado) o de la herramienta (Mandrinado), la profundidad de corte se determina según la fórmula: t =Df – Di 2
  • 13. En donde: Di= Diámetro inicial de la pieza (mm). Df = Diámetro final de la pieza (mm). En el caso de trabajar superficies planas (Fresado, Cepillado y Rectificado de superficies planas), la profundidad de corte se obtiene de la siguiente forma: T = E - e (mm) En donde: E = espesor inicial de la pieza e = espesor final de la pieza (mm). Velocidad de corte La velocidad de corte es un dato que lo empleamos para comprar el rendimiento de una herramienta con otra y valorar así sus característica técnicas indicándonos qué tipo de material puede trabajar y cortar. Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales. Material de la herramienta Propiedades 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 Acero aleado no 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 o aceros para hacer herramientas (WS). Acero aleado Contiene como elementos aleatorios, además del carbono,
  • 14. adiciones de wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Hay aceros débilmente aleados y aceros fuertemente aleado. El acero rápido (SS) es un acero fuertemente aleado. Tiene una elevada resistencia al desgaste. No pierde la dureza hasta llegar a los 600 º 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. 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 de la herramienta que pueden ser Metal duro 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 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. Estable. Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy resistente al calor y se fijan convenientemente en soportes adecuados. Las cerámicas son generalmente deseable en Cerámicos aplicaciones de alta velocidad, el único inconveniente es su alta fragilidad. condiciones Las cerámicas desfavorables. se Los consideran materiales impredecibles cerámicos en más comunes se basan en alúmina (óxido de aluminio), nitruro de silicio y carburo de silicio. Se utiliza casi exclusivamente en plaquetas de
  • 15. corte. Con dureza de hasta aproximadamente 93 HRC. Se deben evitar los bordes afilados de corte y ángulos de desprendimiento positivo. 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. Cermet También es mucho más químicamente inerte de lo que. Altísima resistencia a la abrasión. Se utiliza principalmente en en convertir los 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. 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 Diamante abrasivos usaría cualquier otra cosa. Extremadamente frágil. Se utiliza 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.
  • 16. Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de manufactura El conjunto de principios, leyes, criterios y normas formuladas cuyo objetivo es el de controlar el riesgo de accidentes y daños tanto las personas como a los equipos y materiales que intervienen el desarrollo de toda actividad productiva” Maquinado tradicional Proceso mediante el cual se remueve metal para dar forma o acabado a una pieza. Se utilizan métodos tradicionales como el torneado, el taladrado, el corte, y el amolado, o métodos menos tradicionales que usan como agentes la electricidad o el ultrasonido. Taladro La máquina perforadora o taladros de prensa son esenciales en cualquier taller metal-mecánico. Un taladro consta de un eje (que hace girar la broca y puede avanzar hacia la pieza de trabajo, ya sea automática o manualmente) y una mesa de trabajo (que sostiene rígidamente la pieza de trabajo en posición cuando se hace la perforación). Un taladro se utiliza principalmente para hace perforaciones
  • 17. en metales; sin embargo, también pueden llevarse a cabo operaciones como roscado, rimado, contrataladro, abocardado, mandrinado y refrentado. Taladro de banco. Movimiento sin arranque de viruta:  Sinterizacíon  Laminación  Estampado  Tref ilado  Fundición  Extrusión
  • 18.  Forja  Doblado  Embutido Movimiento con arranque de viruta:  Tor nead o  Ta ladrad o   Escariado  Mandrinado  Limado  Cepillado  Fresado  Aserrado  Rectificado  Bruñido  Electroerosión
  • 19. Conclusión . El Hombre desde los tiempos pasado ha de favorecer su tipo de vida mediante distintos inventos, fue así como llego la era de los metales, donde el hombre comenzó a fabricar herramientas con mayor detalle y confección que le ayudaran en este largo caminar de la Historia. Donde el procesos de Manufactura, siendo parte importante en la ingeniería operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión En el mundo mecánico, hay una amplia gama de piezas, herramientas y maquinarias que son formadas por distintos tipos de procesos mecánicos tales como estirado, laminado, forja, planchas, fundición y el de vital importancia en este informe, el de arranque de viruta. Este proceso de arranque de viruta es de una gran precisión, la cual se logra en la forma y su calidad superficial de acabados. Generalmente el proceso utilizado es el de sin arranque de viruta, de modo que el arranque de viruta las cuales son: la forma requerida y la superficie de acabado en correcto orden. El principio básico utilizado para todas las maquinas-herramientas, es el de generar superficies por medio de movimientos relativos entre la herramienta (utensilio que se encuentra en contacto con la pieza).