Es un archivo que le permitirá entender de mejor manera el cad cam

1. MANUFACTURA II
(Primera Parte)
APUNTES
Primavera 2001
Nombre________________________
I.D.:__________________________

2. INTRODUCCIÓN
EL MAQUINADO ES EL PROCESO PARA DAR FORMA Y
DIMENSIONES A UNA PIEZA MEDIANTE LA ELIMINACIÓN
DE MATERIAL EN CAPAS (VIRUTAS O REBABAS)
UTILIZANDO UNA HERRAMIENTA DE CORTE
(MONOCORTANTE O MULTICORTANTE)
Manufactura II – Introducción 2
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3. NECESIDAD DE LOS PROCESOS DE
MAQUINADO
1. ALCANZAR MAYOR PRECISIÓN DIMENSIONAL QUE LOS
PROCESOS PRIMARIOS.
2. OBTENCIÓN DE PERFILES ESPECIALES (CARAS PLANAS,
ARISTAS AGUDAS)
3. DESPUÉS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO SE NECESITA
RECTIFICAR UNA PIEZA.
4. ALCANZAR UNA MAYOR CALIDAD SUPERFICIAL.
5. PUEDE SER MAS ECONÓMICO ESTE PROCESO PARA
PRODUCCIÓN UNITARIA.
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4. DESVENTAJAS DEL MAQUINADO
1. DESPERDICIO DE MATERIAL:
– Maquinado: 10-60%
– Forja 20-25%
– Troquelado 10-25%
– Extrusión 15%
– Fundición en Molde Permanente 10%
– Metalurgia de polvos 5%
2. MAYOR CONSUMO DE TIEMPO, ENERGÍA, CAPITAL Y
TRABAJO.
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5. CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS
DE MAQUINADO
PROCESOS DE MAQUINADO
CORTE ABRASIVOS NO TRADICIONALES
ELECTROEROSIÓN
LASER
DE REVOLUCIÓN AGLUTINADOS
TORNEADO, BARRENADO RECTIFICADO, HONEADO
OTRAS GEOMETRÍAS SUELTOS
FRESADO, BROCHADO LAPEADO, ULTRASONIDO
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6. PROCESOS DE MAQUINADO
1 . Torneado: Consiste en perfilar alrededor de un eje un sólido
de revolución, para esta operación se emplean los tornos que
por medio de herramientas monocortantes efectúan la
operación.
Movimiento Principal: PIEZA
Movimiento de Avance: HERRAMIENTA
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7. PROCESOS DE MAQUINADO
Diversas Piezas Torneadas
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8. PROCESOS DE MAQUINADO
2. Fresado: Consiste en arrancar la viruta mediante herramientas
circulares de filos múltiples denominadas fresas a fin de obtener
superficies terminadas.
Movimiento Principal: HERRAMIENTA
Movimiento de Avance: PIEZA
Manufactura II – Introducción 8
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9. PROCESOS DE MAQUINADO
3. Taladrado: Consiste en practicar un hueco cilíndrico en una
masa metálica empleando un taladro por medio de brocas que
efectúan la operación.
Movimientos de la herramienta: La herramienta, para poder cortar y separar material de la
pieza, está animada de dos movimientos simultáneos, el movimiento de corte o de trabajo y
el movimiento de avance. Movimiento rotativo de corte o de trabajo.
Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: HERRAMIENTA
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10. PROCESOS DE MAQUINADO
4. Cepillado: Operación que consiste en arrancar viruta
horizontalmente a fin de obtener una superficie plana o perfilada
en un cuerpo.
Cepillo de Codo Planeadora
Movimiento Principal: HERRAMIENTA Movimiento Principal: PIEZA
Movimiento de Avance: PIEZA Movimiento de Avance: HERRAMIENTA
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11. PROCESOS DE MAQUINADO
5. Mandrinado: Operación similar al torneado interior. Se
efectúa en las mandrinadoras. En estas máquinas es posible
agrandar un agujero cilíndrico realizado previamente con otra
herramienta con objeto de obtener una medida de precisión.
Movimiento principal: HERRAMIENTA, Movimiento de avance: HERRAMIENTA O PIEZA
Manufactura II – Introducción 11
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12. PROCESOS DE MAQUINADO
6. Mortajado: Similarmente al cepillado consiste en arrancar
viruta verticalmente. La máquina se denomina mortajadora.
Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance:
PIEZA
Manufactura II – Introducción 12
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13. PROCESOS DE MAQUINADO
7. Brochado: Consiste en hacer pasar forzadamente sobre una
superficie una herramienta de varios filos llamada brocha a fin
de arrancar progresivamente la viruta.
En el brochado solamente se
tiene el movimiento rectilíneo de
corte, que anima a la herramienta,
ya sea por empuje o por tracción.
El movimiento de corte o de trabajo
puede ser horizontal o vertical,
según la máquina empleada.
Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: INCREMENTO DE LOS DIENTES
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14. PROCESOS DE MAQUINADO
Brochado Interior
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15. PROCESOS DE MAQUINADO
8. Aserrado: Consiste en separar un trozo de una pieza mediante
herramientas circulares o lineales de dientes múltiples llamadas
sierras.
Sierra Oscilante:
Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: HERRAMIENTA
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16. PROCESOS DE MAQUINADO
9. Rectificado: Consiste en corregir definitivamente una
superficie plana, cilíndrica o cónica, exterior o interior, mediante
una herramienta de filos múltiples constituídos por abrasivos
aglutinados, llamada muela.
Rectificado cilíndrico y rectificado
plano. Para el rectificado la herra-
mienta está constituida por una muela.
El movimiento de corte lo efectúa ésta.
El movimiento de avance está com-
puesto por dos movimientos. En el
rectificado cilíndrico la pieza presenta
un movimiento paralelo al eje de la
muela y otro movimiento circular. En
el rectificado plano, la pieza presenta
un movimiento rectilíneo longitudinal y
otro transversal. El movimiento de
penetración lo efectúa la muela.
Movimiento Principal: HERRAMIENTA, Movimiento de Avance: HERRAMIENTA Y PIEZA
Manufactura II – Introducción 16
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17. MOVIMIENTOS, DEFINICIÓN ISO
MOVIMIENTO PRINCIPAL:
ES EL PROPORCIONADO POR LA MAQUINA-HERRAMIENTA
PARA DAR MOVIMIENTO RELATIVO ENTRE LA PIEZA Y LA
HERRAMIENTA DE TAL MANERA QUE LA CARA DE LA
HERRAMIENTA ALCANCE A LA PIEZA. USUALMENTE LA MAYOR
PARTE DE LA POTENCIA SE CONSUME EN ESTE MOVIMIENTO.
MOVIMIENTO DE AVANCE:
ES EL PROPORCIONADO POR LA MAQUINA-HERRAMIENTA A
LA PIEZA O A LA HERRAMIENTA Y QUE SUMADO AL
MOVIMIENTO PRINCIPAL CONDUCE A UNA ELIMINACION
CONTINUA O DISCONTINUA DE VIRUTA Y A LA CREACION DE
UNA SUPERFICIE MAQUINADA CON LAS CARACTERISTICAS
GEOMETRICAS DESEADAS. CONSUME UNA PARTE PEQUEÑA
DE LA POTENCIA.
Manufactura II – Introducción 17
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18. LA MÁQUINA-HERRAMIENTA
La máquina-herramienta es un equipo consitituído por un conjunto de órganos
capaces de imprimir los movimientos a la herramienta y a la pieza a trabajar de
modo que ésta última con el arranque de viruta efectuado sea transformada en
el sentido geométrico (forma) y/o dimensional (medida). La elección de la
máquina-herramienta que satisfaga las exigencias tecnológicas del objeto o
pieza a producir se hace de acuerdo a los siguientes criterios:
1. Según el aspecto de la superficie a obtener:
Como por ejemplo la formación de un sólido de revolución que se origina por
rotación alrededor de un eje no podrá obtenerse si no es en el torno.
2. Según las dimensiones del elemento a obtener.
Las dimensiones de la pieza definen también las dimensiones de la máquina
capaz de trabajarla, así como otros parámetros de maquinado, como velocidad
de corte, potencia, profundidad de corte, etc.
3. Según la cantidad de piezas a producir:
Este parámetro nos define si debemos recurrir a una máquina de accionamiento
manual, semiautomático, automático o de control numérico.
4. Según la precisión requerida:
Es fácil deducir que para trabajos de precisión se deberán emplear las mejores
máquinas con suficiente capacidad para acabar las superficies con las
tolerancias especificadas.
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19. EL CORTE DE METALES
LOS PROCESOS DE MAQUINADO ELIMINAN MATERIAL DE LA PIEZA POR
MEDIO DEL CORTE DEL METAL Y PRODUCCIÓN DE VIRUTAS.
PUESTO QUE LA VIRUTA DEFORMADA ESTA COMPRIMIDA CONTRA LA
CARA DE LA HERRAMIENTA SE DESARROLLA UNA FUERZA ELEVADA DE
ROZAMIENTO. LA ENERGíA PARA PRODUCIR VIRUTA DEBE VENCER
TANTO LA FUERZA DE CORTE COMO LA FUERZA DE ROZAMIENTO.
NOTA: EL ESPESOR DE VIRUTA e ES SIEMPRE MAYOR QUE LA
PROFUNDIDAD DE CORTE a.
Manufactura II – Introducción 19
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20. LOS ÁNGULOS DE CORTE
α + ß + δ = 90°
LOS ÁNGULOS DE CORTE SIEMPRE SUMAN 90. EL ÁNGULO DE
ATAQUE PUEDE SER POSITIVO, NEGATIVO O NEUTRO.
α<0 α=0
ATAQUE NEGATIVO ATAQUE NEUTRO
α γ
ADEMÁS: Ø =45°+
2 2
DONDE: µ = tg γ γ = ángulo de fricción
y donde
AL DISMINUIR α O INCREMENTAR LA FRICCIÓN γ EL ÁNGULO DE
CORTE Ø DECRECE Y POR LO TANTO EL ESPESOR DE VIRUTA e
AUMENTA, Y LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA (AUMENTO DE
TEMPERATURA).
Manufactura II – Introducción 20
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21. GEOMETRÍA DE LAS
HERRAMIENTAS DE CORTE
SE DISTINGUEN DOS PARTES PRINCIPALES:
A) LA PARTE ACTIVA: Donde se encuenta el filo de corte.
B) LA PARTE PASIVA: Para la sujeción, también llamada cuerpo.
EN LA PARTE ACTIVA SE DISTINGUEN 3 ÁNGULOS
FUNDAMENTALES:
α ÁNGULO DE ATAQUE
β ÁNGULO DE FILO α ÁNGULO DE ATAQUE
δ ÁNGULO DE ALIVIO
VIRUTA
β ÁNGULO DE FILO
e
PROFUNDIDAD DE CORTE a
δ ÁNGULO DE ALIVIO
φ ÁNGULO DE CORTE
Manufactura II – Introducción 21
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22. ÁNGULO DE ATAQUE
POSITIVO
-PARA CORTES LIBRES
-GENERA MENOS PRESIÓN DE CORTE
-REQUIERE MENOS POTENCIA
-APLICADO EN MATERIALES SUAVES, ALEACIONES
ENDURECIDAS, MÁQUINAS DE BAJA POTENCIA Y BAJA RIGIDEZ.
NEGATIVO
-GENERA MAYOR RESISTENCIA DEL FILO
-ALTAS FUERZAS DE CORTE
-SE USA PARA DESBASTE Y CORTE INTERRUMPIDO DE MATERIALES
DUROS
ÁNGULO DE ATAQUE POSITIVO
5º 0º
ÁNGULO DE ATAQUE NEGATIVO
5º 5o
Manufactura II – Introducción 22
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23. VARIACIÓN DEL ÁNGULO DE
ATAQUE
DE ACUERDO A LA POSICIÓN (DESCENTRAMIENTO) DE LA
HERRAMIENTA CON RESPECTO A LA PIEZA SE PUEDE ALTERAR
EL ÁNGULO DE ATAQUE EFECTIVO DE LA HERRAMIENTA.
Manufactura II – Introducción 23
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24. ÁNGULO DE AVANCE O DE
POSICIÓN X
EN OPERACIONES DE TORNEADO SE CONOCE A ESTE ÁNGULO
COMO AQUEL FORMADO ENTRE EL FILO DE CORTE Y LA
PROYECCIÓN DE LA SUPERFICIE MAQUINADA.
X GRANDE: RÁPIDO CALENTAMIENTO Y DESGASTE DEL FILO
X CHICO: MAYOR LONGITUD DE CONTACTO, VIDA MAS
LARGA DE LA HERRAMIENTA Y MAYOR FLEXIÓN
DE LA PIEZA AL SER MAYOR LA FUERZA F.
Manufactura II – Introducción 24
M.C. Carlos Acosta

25. VARIABLES INDEPENDIENTES Y
DEPENDIENTES
INDEPENDIENTES DEPENDIENTES
VARIABLES DE HERRAMIENTA REACCIÓN EN HERRAMIENTA
Materiales, Geometría Desgaste, Fractura
VARIABLES DE LA PIEZA
Material, Condición REACCIÓN EN LA PIEZA
Acabado superficial, Precisión
VARIABLES DEL PROCESO PROCESO dimensional, Cambio de prop.,
Velocidad de corte, avance DE tipo de viruta.
Tipo de corte, Auto o manual MAQUINADO REACCIÓN EN LA MÁQUINA
VARIABLES DE CONDICIÓN Desgaste, Ruido, Vibración,
Fluído de corte, Ambiente Fuerza y Energía
VARIABLES DE LA MÁQUINA REACCIÓN ECONÓMICA
Rigidez, Desgaste Costo de Herramienta, de M.O,
del Corte.
Manufactura II – Introducción 25
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26. FORMACIÓN DE LA VIRUTA
LOS REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA LA FORMACIÓN DE LA
VIRUTA SON:
1. DUREZA DE LA HERRAMIENTA MAYOR A LA DE LA PIEZA
2. EXISTENCIA DE PROFUNDIDAD DE CORTE, AVANCE Y
MOVIMIENTO PRINCIPAL.
3. FUERZA DE CORTE.
LA VIRUTA TIENE COMO CARACTERÍSTICAS:
1. ESPESOR MAYOR A LA PROFUNDIDAD DE CORTE.
2. DUREZA MAYOR A LA DE LA PIEZA.
3. EL LADO DE CONTACTO CON LA HERRAMIENTA PRESENTA UN
ASPECTO PULIDO Y EL OPUESTO UN ASPECTO RUGOSO
CAUSADO POR EL PROCESO DE CORTE.
Manufactura II – Introducción 26
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27. FORMACIÓN DE LA VIRUTA
Manufactura II – Introducción 27
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28. TIPOS DE VIRUTA
1. CONTÍNUA
SE FORMA USUALMENTE A ALTAS VELOCIDADES DE CORTE Y/O
GRANDES ÁNGULOS DE ATAQUE.
AUNQUE GENERALMENTE PRODUCEN UN BUEN ACABADO
SUPERFICIAL NO SON SIEMPRE DESEABLES,
PARTICULARMENTE EN MÁQUINAS AUTOMÁTICAS, EN CUYO
CASO HAY QUE USAR ROMPEVIRUTAS.
Zona primaria
de corte
Manufactura II – Introducción 28
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29. TIPOS DE VIRUTA
2. DE FILO RECRECIDO:
OCURRE CUANDO EL MATERIAL SE VA SOLDANDO A LA PUNTA
DE LA HERRAMIENTA. CUANDO ESTE MATERIAL SE HA
ACUMULADO EN GRAN CANTIDAD, SE ROMPE LLEVÁNDOSE
PARTE DEL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA Y DAÑANDO EL
ACABADO SUPERFICIAL DE LA PIEZA.
EN ALGUNOS CASOS ES DESEABLE UN PEQUEÑO Y ESTABLE
FILO RECRECIDO QUE PROTEGE A LA PIEZA.
PARA EVITAR EL FILO RECRECIDO SE DEBE: REDUCIR LA
PROFUNDIDAD DE CORTE, AUMENTAR EL ÁNGULO DE ATAQUE
Y USAR UN BUEN FLUÍDO DE CORTE.
Manufactura II – Introducción 29
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30. TIPOS DE VIRUTA
3. DISCONTÍNUA:
LA VIRUTA SE FORMA EN PEQUEÑOS SEGMENTOS BAJO LAS SIGUIENTES
CONDICIONES:
A) MATERIALES FRÁGILES
B) MATERIALES CON INCLUSIONES/IMPUREZAS.
C) MUY BAJAS O MUY ALTAS VELOCIDADES DE CORTE.
D) GRANDES PROFUNDIDADES DE CORTE Y PEQUEÑOS α.
E) POCA RIGIDEZ DE LA MÁQUINA
F) FALTA DE FLUÍDO DE CORTE.
LAS FUERZAS GENERADAS BAJO ESTE TIPO DE VIRUTA SON CÍCLICAS Y
DEMANDAN EL USO DE UNA MÁQUINA MUY RÍGIDA.
Manufactura II – Introducción 30
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31. TIPOS DE VIRUTA ACEPTABLE
Rebabas que son formadas como un número 6 ó 9 son
ligeramente doradas en color, cuando ellas dejan la pieza de
trabajo, después viran a un azul obscuro, lo cual indica un buen
sistema de maquinado de aceros(Grupo C). Grupos A, B y D
son también aceptables. En tanto no presenten un problema de
seguridad y sean fáciles de manejar.
Manufactura II – Introducción 31
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32. VIRUTAS TÍPICAS
Hierro Fundido (ISO K) - Virutas cortas que
se rompen espontáneamente. Color
característico: gris.
Acero (ISO P) - Viruta larga, contínua y
muy dura, tiende a enrrollarse como
resorte. Hay que romperla para
llograr un mecanizado eficiente. Color
característico: azul acero. Si la viruta es
café aumentar la velocidad de corte
Si la viruta es plateada disminuír la
velocidad.
Acero Inoxidable (ISO M) - Viruta de
segmentos irregulares, con tendencia a
enrrollarse. Color característico: amarillo
trigo.
En la figura: 1.- Acero, 2.- Ac. Inoxidable, 3.- Hierro fundido, 4.- Superaleaciones, 5.-
Aluminio, 6.- Mat. de alta presión y temperatura, 7.- Titanio
Manufactura II – Introducción 32
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33. ¿CÓMO SE ROMPEN LAS VIRUTAS?
1.- Se rompen solas (viruta ideal)
2.- Se rompen contra la herramienta. Pueden fracturar la herramienta.
3.- Se rompen contra la pieza. Pueden dañar el acabado superficial.
Manufactura II – Introducción 33
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34. TIPOS DE VIRUTA NO ACEPTABLE
Rebabas inaceptables usualmente causan condiciones inseguras, atascan los equipos de
manejo automático de rebaba y son difíciles de manejar. El grupo “C” muestra una condición de
empuje que puede causar que la rebaba se disperse ampliamente de la fuente de corte. Típico de
una mala situación, nuevamente es el grupo “C”. Calor excesivo es generado por este tipo de
rebaba. Esta rebaba es demasiado apretada y empujada, lo cual causa fusión de una rebaba a otra.
Las fuerzas de corte y calor que se desarrollan durante el proceso de maquinado, son los dos
factores de más influencia que contribuyen a la falla de la herramienta. Estas fallas son algunas
veces llamadas fallas de herramientas mecánicas y caen en las siguientes categorías: Desgaste
abrasivo, desgaste de cráter, deformación del filo/recalcado, excesivo desgaste del filo,
adherencia al filo, desgarres, rotura/fractura
Manufactura II – Introducción 34
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35. CONTROL DE VIRUTAS
EN EL MAQUINADO DE ALTA PRODUCCIÓN EL CONTROL Y
LA EVACUACIÓN DE VIRUTA CONTÍNUA SON
IMPORTANTES PARA PROTEGER AL OPERADOR, LA
PIEZA Y LAS HERRAMIENTAS. LA MANERA DE HACER
ESTO ES MEDIANTE UN ROMPEVIRUTAS. EL
ROMPEVIRUTAS SE PUEDE LOGRAR HACER CON:
A) UN ESCALÓN A LO LARGO DEL FILO CORTANTE.
B) UNA PEQUEÑA MUESCA DETRÁS DEL FILO CORTANTE.
C) UNA PLACA SOLDADA O ATORNILLADA SOBRE LA
HERRAMIENTA.
Manufactura II – Introducción 35
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36. DESGASTE Y FALLA DE LAS
HERRAMIENTAS
EL DESGASTE DE LAS HERRAMIENTAS ES UN PROCESO GRADUAL. LA
VELOCIDAD DE ESTE DESGASTE DEPENDE DE:
1. LOS MATERIALES DE HERRAMIENTA Y PIEZA
2. EL AFILADO DE LA HERRAMIENTA
3. EL FLUÍDO DE CORTE
4. LOS PARÁMETROS DEL PROCESO
5. LAS CARACTERÍSTICAS DE LA MÁQUINA
EXISTEN DOS TIPOS DE DESGASTE DE LA HERRAMIENTA:
1. DESGASTE DE FLANCO
OCURRE EN LA CARA DE ALIVIO Y SE LE ATRIBUYE A:
A) LA FRICCIÓN DE LA HERRAMIENTA CON LA PIEZA
B) LAS ALTAS TEMPERATURAS
2. DESGASTE DE CRÁTER
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37. DESGASTE DE FLANCO
DESGASTE DE FLANCO:
L
n
FORMULA DE TAYLOR VXT = C
V- VELOCIDAD DE CORTE
T- MIN. PARA DESARROLLAR UN DESGASTE DE FLANCO (VIDA)
n- DEPENDE DEL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA Y CONDICIONES
C- CONSTANTE
VALORES COMUNES DE n CURVAS DE VIDA
Aceros HSS 0.08-0.20
Aleaciones Fund. 0.10-0.15
Carburos 0.20-0.50
Cerámicas 0.50-0.70
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38. DESGASTE DE CRÁTER
2. DESGASTE DE CRÁTER
OCURRE EN LA CARA DE ATAQUE DE LA HERRAMIENTA
ES CAUSADO POR: CRÁTER
A) TEMPERATURA
EVENTUAL FRACTURA
B) AFINIDAD QUÍMICA
Manufactura II – Introducción 38
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39. MODOS DE FALLA
OTROS MODOS DE FALLA DE LAS HERRAMIENTAS SON:
1. DEFORMACIÓN EN CALIENTE:
Ocurre cuando el filo de corte llega a ser romo y/o se deforma
plásticamente debido al calor excesivo
2. ASTILLAMIENTO:
Ocurre cuando se desprenden pequeñas partes de la herramienta. A
diferencia del desgaste es una falla súbita. Es causada por el choque
mecánico y/o choque térmico.
3. FALLA CATASTRÓFICA:
Rotura total de la herramienta
LA VIDA DE LAS HERRAMIENTAS SE PUEDE EXPRESAR EN:
1. Tiempo promedio de falla
2. Volumen de material eliminado antes de fallar
3. Número de partes producidas
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40. EJEMPLOS DE FALLA DE INSERTOS
Manufactura II – Introducción 40
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41. EJEMPLOS DE FALLA DE INSERTOS
Manufactura II – Introducción 41
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42. EJEMPLOS DE FALLA DE INSERTOS
Manufactura II – Introducción 42
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43. TEMPERATURA
EN TODAS LAS OPERACIONES DE MAQUINADO LA ENERGÍA DISIPADA
SE CONVIERTE EN CALOR LO QUE ELEVA LA TEMPERATURA EN LA
ZONA DE CORTE.
LA TEMPERATURA:
1. AFECTA LA RESISTENCIA, DUREZA Y DESGASTE DE LA HERRAMIENTA.
2. CAUSA CAMBIOS DIMENSIONALES EN LA PIEZA.
3. PUEDE DAÑAR TÉRMICAMENTE A LA PIEZA.
LA TEMPERATURA AUMENTA CON:
1. LA RESISTENCIA DEL MATERIAL
2. LA VELOCIDAD DE CORTE
3. LA PROFUNDIDAD DE CORTE
4. EL FILO DESGASTADO
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44. FLUÍDOS DE CORTE
SON USADOS PARA:
1. Reducir la fricción y el desgaste
2. Reducir las fuerzas de corte
3. Lubricar la zona de corte
4. Refrigerar la herramienta y pieza
5. Limpiar la zona de virutas
6. Proteger las nuevas superficies maquinadas
EFECTOS NOCIVOS
1. En la pieza: Oxidación y corrosión
2. En la máquina: Oxidación y corrosión de cojinetes, guias, etc.
3. Biológicos: Alergias y problemas respiratorios al operador.
4. Mayores costos por bombeo y limpieza.
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45. FLUÍDOS DE CORTE
PARA CUMPLIR CON SUS FUNCIONES EL REFRIGERANTE
DEBE TENER LAS SIGUIENTES CUALIDADES:
1. Buena capacidad de enfriamiento
2. Buenas cualidades lubricantes
3. Resistencia a la herrumbre.
4. Estabilidad- Larga duración.
5. No ser tóxico.
6. Transparencia.
7. No inflamable.
8. Baja Viscosidad, para permitir que se sedimenten con rapidez
las virutas.
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46. TIPOS DE FLUÍDOS DE CORTE
1. ACEITES PARA CORTE:
Pueden ser ACTIVOS o INACTIVOS. Los activos tienen capacidad
para reaccionar con la superficie metálica a altas temperaturas a fin de
protegerla.
ACTIVOS: -Aceites Minerales Sulfurados (0.5 a 0.8% de S)
-Aceites Minerales Sulfoclorinados (3% de S y 1% de Cl)
-Aceites Grasos Sulfoclorinados
INACTIVOS: -Aceites Minerales Simples
-Aceites Grasos (Animales)
-Aceites mezclas de Grasos y Minerales
-Aceites Mezclas de Grasos y Minerales Sulfurados
2. ACEITES EMULSIFICABLES (Solubles)
Puesto que el agua es el mejor enfriador, se mezcla con aceite para
formar una solución.
Se usan sobretodo para altas velocidades de corte, cuando se genera
mucho calor.
Manufactura II – Introducción 46
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47. TIPOS DE FLUÍDOS DE CORTE
3. FLUÍDOS QUÍMICOS:
Son emulsiones sintéticas que se mezclan con agua.
4. ENFRIADORES ESPECIALES:
- Aire comprimido
- Gases Inertes
- Pastas, Jabones y Ceras.
- Lubricantes sólidos: a) Grafito
b) Disulfuro de Molibdeno
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48. EJEMPLOS DE APLICACIÓN
MATERIAL REFRIGERANTE
Hierro Fundido En seco
Aire Comprimido
Aceite Soluble
Acero Aceite Soluble
Aceite Sulfurado
Aceite Mineral
Aluminio Aceite Soluble
Keroseno
Agua de Sosa
Hierro Forjado Aceite Soluble
Manteca
Hierro Maleable En seco
Aceite Soluble
Latón En seco
Aceite de Parafina
Manteca
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49. HOCUT 733
INFORMACIÓN DEL CATÁLOGO DEL FABRICANTE:
- Refrigerante semi-sintético de trabajo pesado.
- Emulsionable al 3% (Blanco Lechoso)
- Proteje contra la oxidación
- Provee lubricación a las guias y correderas de las máquinas.
- Moderadamente irritante a los ojos (usar lentes de seguridad)
- Medianamente irritante a la piesl (usar vaselina neutra)
- Vida: Almacenado 6 meses.
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50. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS
DEFINICIÓN GENERAL:
La herramienta es un dispositivo que se utiliza manual o
automáticamente y que sirve para fabricar alguna pieza.
PROPÓSITO DE LA HERRAMIENTA DE CORTE:
Eliminar una cantidad de material en forma de viruta para obtener las
dimensiones y el acabado superficial deseado con velocidades y
avances elevados conservando un mínimo esfuerzo y costo
CARACTERÍSTICAS:
1. Dureza en caliente
2. Resistencia en caliente
3. Tenacidad (Resistencia al impacto)
4. Resistencia al desgaste
5. Estabilidad química con el material a cortar
Manufactura II – Introducción 50
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51. FACTORES QUE AFECTAN A LA SELECCIÓN DEL
MATERIAL DE LA HERRAMIENTA
1. Material a Trabajar (resistencia, dureza, etc)
2. Lote de Producción (pequeño, mediano, grande)
3. Diseño y geometría de la pieza
4. Precisión y acabado de la pieza
5. Tipo de máquina a emplear:
-Potencia disponible
-Rigidez
-Tipo de sujeción
-Velocidades, avances disponibles
-Rendimiento
Manufactura II – Introducción 51
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52. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS
ACEROS DE MEDIANO CONTENIDO DE CARBONO
ACEROS DE ALTA VELOCIDAD (RÁPIDOS)
ALEACIONES DE COBALTO
CARBUROS
CARBUROS REVESTIDOS
CERÁMICAS
NITRURO DE BORO CÚBICO
NITRURO DE SILICIO
DIAMANTE
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53. ACEROS DE ALTA VELOCIDAD (HSS)
• SON MAS USADOS EN BARRENADO, RIMADO, ASERRADO,
BROCHADO, ETC.
• ALTAMENTE ALEADOS
• TIENEN LIMITADA RESISTENCIA AL DESGASTE
• TIENEN ALTA TENACIDAD
• ALTA RESISTENCIA A LA ROTURA
• ADECUADOS PARA MÁQUINAS DE POCA RIGIDEZ Y CORTES
CON VIBRACIÓN
• SE FABRICAN EN SERIE AL MOLIBDENO (M) O AL TUNGSTENO
(T)
• LA SERIE M TIENE APROX. 10% DE Mo Y ADEMÁS Cr, V, T, Y Co
COMO ALEANTES. ESTA SERIE ES LA MAS USADA.
• LA SERIE T TIENE APROX. 12-18% DE T CON CR. V, Y Co COMO
ALEANTES.
• LOS MODOS DE FALLA MÁS COMUNES SON POR DESGASTE DE
FLANCO Y CRÁTER.
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54. CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
ACEROS ALTA VELOCIDAD
COLUMNA 1
DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co DIN
DGN-AISI Simbolo M, Tipos al Molibdeno APROX
M-1 .08 - - 1.50 8.00 4.00 1.00 -
M-2 .85 - - 6.00 5.00 4.00 2.00 - 3343
M-3 Clase 1 1.05 - - 6.00 5.00 4.00 2.40 -
M-3 Clase 2 1.20 - - 6.00 5.00 4.00 3.00 -
M-7 1.00 - - 1.75 8.75 4.00 2.00 -
M-10 .90 - - - 8.00 4.00 2.00 -
M-15 1.50 - - 6.50 8.50 4.00 5.00 5.00
M-33 .90 - - 1.50 9.50 4.00 1.15 8.00
M-34 .90 - - 2.00 8.00 4.00 2.00 8.00
M-35 .80 - - 6.00 5.00 4.00 2.00 5.00
M-36 .80 - - 6.00 5.00 4.00 2.00 8.00
M-41 1.10 - - 6.75 3.75 4.25 2.00 5.00
M-42 1.10 - - 1.50 9.50 4.75 1.15 8.00
M-43 1.25 - - 1.75 8.75 3.75 2.00 8.25
M-44 1.15 - - 5.25 6.25 4.25 2.25 12.00
M-45 1.25 - - 8.25 5.25 4.25 1.75 5.50
M-46 1.25 - - 2.00 8.25 4.00 3.20 8.25
Manufactura II – Introducción 54
M.C. Carlos Acosta

55. CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
ACEROS ALTA VELOCIDAD
COLUMNA 1
DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co DIN
DGN-AISI Simbolo M, Tipos al Molibdeno APROX
Simbolo T, Tipos al Tungsteno
T- 1 .70 - - 18.00 - 4.00 1.00 - 3355
T- 5 .80 - - 18.00 - 4.00 2.00 8.00
Aceros para Trabajos en Caliente
Simbolos H
H-10, H-19 Incl. Tipos al Cromo
H-10 .40 - - - 2.50 3.25 .40 - 2365
H-11 .35 - - - 1.50 5.00 .40 - 2343
H-12 .35 - - 1.50 1.50 5.00 .40 - 2606
H-13 .35 - - - 1.50 5.00 1.00 - 2344
H-19 .40 - - 4.25 - 4.25 2.00 4.25
ACEROS PARA TRABAJOS EN CALIENTE
COLUMNA 1
DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni DIN
DGN-AISI H-20 H-39, Tipos al Tungsteno APROX
H-21 .35 - - 9.00 - - 3.50 - -
Manufactura II – Introducción 55
M.C. Carlos Acosta

56. CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
COLUMNA 1
DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni DIN
DGN-AISI H-20 H-39, Tipos al Tungsteno APROX
ACEROS PARA TRABAJOS EN FRÍO
Simbolo D, Tipos Alto Carbono, Alto Cromo
D-1 1.00 - - - 1.00 12.00 - - - -
D-2 1.50 - - - 1.00 12.00 - - - 2601
D-3 2.25 - - - - 12.00 - - - 2436
D-4 2.25 - - - 1.00 12.00 - - - 2436
ACEROS RESISTENTES AL IMPACTO
COLUMNA 1 Simbolo S
DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni Al DIN
DGN-AISI APROX
S-1 .50 - - 2.50 - 1.50 - - - - 2550
S-2 .50 - 1.00 - .50 - - - - - -
S-5 .55 .80 2.00 - .40 - - - - - -
ACEROS PARA MOLDES
Simbolo P
P-1 .10 - - - - - - - - - 2341
P-2 .07 - - - .20 2.00 - - .50 -
P-4 .07 - - - .75 5.00 - -
Manufactura II – Introducción 56
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57. CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LOS
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
ACEROS HERRAMIENTA PARA USOS ESPECIALES
COLUMNA 1 Simbolo L, Tipos Baja Aleación
DESIGNACION C Mn Si T Mo Cr V Co Ni Al DIN
DGN-AISI APROX
L-6 .70 - - - - .25+ .75 - - - 2713
ACEROS TEMPLE AL AGUA
SimboloW
W-1 .60/1.1.40++ - - - - - - - - - 1640
W-2 .60/1.40++ - - - - - .25 - - 2835
W-4 .60/1.40++ - - - - .25 - - - -
W-5 1.10 - - - - .50 - - - -
SÍMBOLO A, TIPOS MEDIA ALEACIÓN
DE TEMPLE AL AIRE
A-2 1.00 - - - 1.00 5.00 - - - -
SÍMBOLO 0, TIPOS TEMPLE AL ACEITE
0-1 .90 1.00 - .50 - .50 - - - - 2510
0-1 1.45 - 1.00 - .25 - - - - -
+ Opcional
++ El contenido de carbono puede variar nominalmente dentro de estos valores, de acuerdo con las aplicaciones.
Nota: Algunos de estos aceros se pueden producir con adición de azufre para mejorar su maquinabilidad
Manufactura II – Introducción 57
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58. APLICACIONES GENERALES DE LOS ACEROS
PARA HERRAMIENTAS
Si la Herra- Estas son las Estas caracte- Bajo estas con- Estas propiedades Princi- Tipos de Acero
mienta: características rísticas secun- diones. pales deben observarse Recomendables
principales re- darias pueden (a)
queridas. requerirse. Resist. Tenaci- Dureza
al Des- dad. al Rojo
gaste.
CORTA Resistencia al Facilidad de Cortes ligeros W2, M2, M7, M33,
(con des- desgaste y re- rectificado y baja velocidad 4a8 1a3 1a6 T1 y T5
prendi- sist. al ablan- tencaidad.
miento de damiento por Cortes pesados, M2, M7, M33, T1 y T5
rebaba. el efecto del alta velocidad. 7a9 1a3 8a9
calor.
CIZALLA Resistencia al Seguridad en Material delgado,
(sin des- desgaste. el temple. baja producción 4 a 6 1a7 W2, O1 y A2
prendi- Distorsión
miento de ligera en el Material delgado, A2, D2, D4, M2
rebaba). temple alta producción. 6 a 9 1a7 M7, M33, T1 y T5.
Material grueso,
baja producción. 2a4 7a9 W2, S5 y H11.
Material grueso,
alta producción. 3a5 7a9 S1 y H 11.
Manufactura II – Introducción 58
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59. APLICACIONES GENERALES DE LOS ACEROS
PARA HERRAMIENTAS
DOBLA O Resistencia al Maquinabilidad
ENCURVA desgaste (facilidad de ma- En frío. Baja
(conforma) quinado) y tena- producción. 4a6 1a7 W2, O1 y A2
cidad.
En frío Alta O2, D4, M2, M7,
producción 7a9 1a4 M33, T1 y T5.
En caliente. Baja
producción 3a6 6a9 5a7 W2, L6, H11 y H14
En caliente. Alta
producción 4a6 6a9 7a9 H14 y H21
EMBUTE Resistencia al Distorsión ligera Baja producción. 4 a 6 1a7 W2, O1 y A2
desgaste. en el temple.
Alta producción. 7a9 1a4 D2, M2, M33, T1
T7, T5 y M7
EXTRUYE Resistencia al En frío 4a9 1a7 W1, H21, O1, T1,
ablandamiento T5 y M2
por efecto del
calor, tenacidad En Caliente 3a6 6a9 5a7 H11
y resist. al desgaste.
LAMINA Resistencia al Baja producción 4a6 1a7 W1, O1 y A2
desgaste.
Alta producción 7a9 1a4 D2, T1, T5 y M2
Manufactura II – Introducción 59
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60. CARBUROS
PERMITEN ELEVAR LA VELOCIDAD DE CORTE POR SU
MAYOR DUREZA EN CALIENTE.
CARBURO DE TUNGSTENO (WC):
• Contiene Co como aglutinante
• Excelente para maquinar fundiciones y aleaciones no ferrosas.
• El Co eleva la resistencia, dureza, y tenacidad pero baja la
resistencia al desgaste.
• Con carburo de Ti y Tantalio puede maquinar acero.
CARBURO DE TITANIO (TiC):
• Tiene mayor resistencia al desgaste pero no es muy tenaz.
• Con adición de Ni y Mo se pueden maquinar materiales duros
(aceros y fundiciones) a mayores velocidades que con WC
Manufactura II – Introducción 60
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61. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
La adición de Titanio y Tantalio agrega una cualidad de deslizamiento a la mezcla la cual previene el
rasgado. Además incrementa la habilidad de los grados para soportar el calor. Específicamente el Titanio
provee un bajo coeficiente de fricción y el Tantalio mejora la integridad del filo de corte desde el punto de
vista de soportar un nivel mayor de calor, que podría de otra manera causar deformación.
Aquí mostramos la mezcla metalúrgica para un grado de uso general para cortar acero, designado como K-
420.
Manufactura II – Introducción 61
M.C. Carlos Acosta

62. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
Aquí vemos un típico juego de dados usado para prensar un inserto triangular. Mostrados están los
punzones superior e inferior y la cavidad. Estos componentes son de carburo o de pastilla de carburo. La
configuración del punzón y la cavidad del dado, determinan la forma de la parte a prensar. Estos tipos de
inserto requieren una ranura rompeviruta moldeada en la cara.
Manufactura II – Introducción 62
M.C. Carlos Acosta

63. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
Los polvos son mezclados en un molino de bolas por varios días para completar la mezcla de los
elementos metalúrgicos. Enseguida el polvo es compactado en una prensa para formar el inserto como se
muestra.
Después de formado, el inserto tiene una consistencia como de gis, que puede ser roto con la presón de la
mano. Manufactura II – Introducción 63
M.C. Carlos Acosta

64. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
Desspués del prensado los insertos son cargados en charolas de carbón para ser sinterizados en hornos
en vacío.
Manufactura II – Introducción 64
M.C. Carlos Acosta

65. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
Las charolas son colocadas en hornos en vacío.
La temperatura en el horno es elevada a 2700°F. A esta temperatura el metal aglutinante de cobalto fluye
y cementa los granos en su lugar.
Después de un período de tiempo el horno es enfriado lentamente hasta llegar a la temperatura ambiente y
es cuando las partes son sacadas.
Manufactura II – Introducción 65
M.C. Carlos Acosta

66. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
Durante el proceso de sinterizado el carburo se contrae aproximadamente 50%en volumen. Estrecho
control del proceso de sinterizado nos permite mantener tolerancias de más o menos algunas milésimas
(0.000) de pulgada en el estado moldeado.
Manufactura II – Introducción 66
M.C. Carlos Acosta

67. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
Ahora en su condición completamente endurecida los insertos son rectificados con ruedas de diamente.
Aquí vemos insertos que son preparados para rectificado superior e inferior.
Manufactura II – Introducción 67
M.C. Carlos Acosta

68. FABRICACIÓN DE INSERTOS DE
CARBURO
En adición al rectificado superior e inferior, insertos de precisión son rectificados en la periferia por medio
de rectificadoras tipo leva. Con tolerancias de 0.001, y de ultraprecisión de 0.0005.
Manufactura II – Introducción 68
M.C. Carlos Acosta

69. CARBUROS CONTINUACIÓN...
LOS CARBUROS GENERALMENTE SE PRODUCEN EN
FORMA DE INSERTOS QUE SE SUJETAN A UN
PORTAHERRAMIENTAS.
LA RIGIDEZ DE LA SUJECIÓN Y DE LA MÁQUINA SON MUY
IMPORTANTES PARA EVITAR EL DAÑO A LA
HERRAMIENTA.
LA HERRAMIENTA SE PUEDE ROMPER AL TENER
VELOCIDADES BAJAS, AVANCES BAJOS O EXISTIR
VIBRACIÓN.
Manufactura II – Introducción 69
M.C. Carlos Acosta

70. Manufactura II – Introducción 70
M.C. Carlos Acosta

71. TABLA DE CLASIFICACIÓN DE
CALIDADES DE CARBURO ISO
El campo de aplicación de una calidad de metal duro queda descrito en una tabla de clasificación ISO.
Dicha tabla está dividida en tres campos principales:
ISO P- Corresponde al mecanizado de materiales de viruta larga tales como el acero, el acero fundido, el
acero inoxidable y la fundición maleable.
ISO M - Corresponde al mecanizado de numerosos materiales difíciles de mecanizar, tales como el acero
inoxidable, los materiales resistentes al calor y la fundición aleada.
ISO K - Corresponde al mecanizado de materiales de viruta corta, tales como la fundición, el acero
endurecido y los materiales no férreos, como el aluminio, el bronce, etc.
En cada campo principal aparecen números que indican los distintos tipos de mecanizado, desde el
desbaste hasta el acabado. Estos tipos empiezan en el número 01 que corresponde a las operaciones de
acabado con altas velocidades de corte con pequeños avances y una pequeña profundidad de corte y
acaban en el número 50 que corresponde a las operaciones de desbaste a bajas velocidades de corte pero
con arranque de virutas muy pesadas, pasando por una serie de números que corresponden a operaciones
que van del desbaste mediano al semi-acabado.
Es importante notar que el sistema de clasificación de calidades ISO no es en realidad un sistema de
identificación de la calidad misma, sino un sistema de identificación de la aplicación . La clasificación ISO
de una calidad específica, por ejemplo P35, consittuye el mejor campo de aplicación recomendado por el
fabricante para esta calidad. No estandariza el material duro y el material de recubrimiento.
Esto significa que a pesar de que las calidades procedentes de distintos fabricantes estén clasificadas
con el mismo sistema ISO, pueden tener una estructura totalmente distinta y un rendimiento diferente.
Manufactura II – Introducción 71
M.C. Carlos Acosta

72. Manufactura II – Introducción 72
M.C. Carlos Acosta

73. Manufactura II – Introducción 73
M.C. Carlos Acosta

74. Manufactura II – Introducción 74
M.C. Carlos Acosta

75. CARBUROS REVESTIDOS
CON LOS REVESTIMIENTOS SE EVITA LA REACCIÓN QUÍMICA
DEL MATERIAL DE LA PIEZA CON EL DE LA HERRAMIENTA Y SE
DISMINUYE LA FRICCIÓN.
LAS VELOCIDADES DE CORTE SE PUEDEN INCREMENTAR
HASTA EN 10 VECES CON RESPECTO A LOS CARBUROS NO
REVESTIDOS.
LOS MATERIALES DE REVESTIMIENTO MAS USADOS SON: TiN,
TiC y AL2O3.
NITRURO DE TITANIO (TiN)
• Bajo coeficiente de fricción
• Alta dureza
• Resistencia a altas temperaturas
• Buena adhesión al sustrato
• Color dorado
Manufactura II – Introducción 75
M.C. Carlos Acosta

76. C. REVESTIDOS CONT.
CARBURO DE TITANIO (TiC)
• Incrementa la resistencia al desgaste de flanco.
• Excelente adherencia al sustrato.
CERÁMICAS (AL203)
• Resistencia a altas temperaturas
• Estabilidad química
• Baja conductividad térmica
• Resistencia al desgaste de flanco y cráter.
• Pobre adherencia al sustrato.
REVESTIMIENTOS MÚLTIPLES
• Combinan las propiedades arriba descritas para:
Alta velocidad y corte contínuo TiC/AL203
Trabajo pesado y corte contínuo TiC/AL203/TiN
Trabajo ligero y corte interrumpido TiC/TiC+TiC/TiN
Manufactura II – Introducción 76
M.C. Carlos Acosta

77. CALIDADES CON RECUBRIMIENTO
Una plaquita de metal duro con recubrimiento consta de un sustrato de carburo encima del cual se ha
vaporizado una o varias capas. El sustrato proporciona la tenacidad y la resistencia al calor básicas de la
plaquita mientras el recubrimiento garantiza la resistencia a distintos tipos de desgaste como el desgaste
por abrasión, el desgaste por oxidación o por difusión.
La mayor parte de los metales duros recubiertos que se producen hoy día constan de varias capas de
recubrimiento, lo cual, combinado con sustratos especialmente diseñados para este fin, proporciona un
excelente rendimiento en amplias áreas de aplicación. La mayor parte de los materiales de recubrimiento
comunmente utilizados hoy día, en una o varias capas, son los siguientes:
TIC- El carburo de titanio proporciona una alta resistencia al desgaste a bajas velocidades y bajas
temperaturas de filo de corte. También forma una fuerte mezcla con el sustrato, ofreciendo así una
excelente base para las capas de recubrimiento adicionales.
Al2O3- El óxido de aluminio tiene una excelente resistencia a las reacciones químicas. También conserva
su dureza a altas temperaturas, por lo que garantiza una excelente resistencia al desgaste y una
protección contra el desgaste por difución y oxidación a velocidades de corte muy altas y
temperaturas de corte elevadas.
TIN- El nitruro de titanio confiere una alta resistencia a la craterización y reduce la fricción entre el ángulo
de ataque y las virutas, minimizando de esta manera el riesgo de filo recrecido.
Las plaquitas modernas con varias capas de recubrimiento pueden ser utilizadas en un amplio campo de
aplicaciones de maquinado. Por esta razón la mayoría de los talleres necesitarán menos calidades para
abarcar todas sus operaciones, lo que facilita la reducción de las existencias de herramientas.
Manufactura II – Introducción 77
M.C. Carlos Acosta

78. Manufactura II – Introducción 78
M.C. Carlos Acosta

79. Manufactura II – Introducción 79
M.C. Carlos Acosta

80. Manufactura II – Introducción 80
M.C. Carlos Acosta

81. Manufactura II – Introducción 81
M.C. Carlos Acosta

82. Manufactura II – Introducción 82
M.C. Carlos Acosta

83. Manufactura II – Introducción 83
M.C. Carlos Acosta

84. Manufactura II – Introducción 84
M.C. Carlos Acosta

85. Manufactura II – Introducción 85
M.C. Carlos Acosta

86. Manufactura II – Introducción 86
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87. HSS CON RECUBRIMIENTO DE TiN
•SE HAN OBTENIDO AUMENTOS EN LA VELOCIDAD DE
CORTE DE UN 20% (NO TANTO COMO EN LOS CARBUROS)
•LA VENTAJA ESENCIAL DEL TiN ES LA REDUCCIÓN DEL
DESGASTE AUMENTANDO LA VIDA DE LA HERRAMIENTA Y
REDUCIENDO EL COSTO POR PIEZA.
•HERRAMIENTAS TÍPICAS RECUBIERTAS: BROCAS,
FRESAS, RIMAS, BROCHAS, HERR. DE FORMA Y OTRAS
•ESPESOR DEL RECUBRIMIENTO = 0.005mm
Manufactura II – Introducción 87
M.C. Carlos Acosta

88. HSS CON RECUBRIMIENTO DE TiN
Manufactura II – Introducción 88
M.C. Carlos Acosta

89. CERÁMICAS
• CONSISTEN DE ÓXIDO DE ALUMINIO DE ALTA PUREZA EN
GRANO MUY FINO.
• SE LES ADICIONA TiC Y OXIDO DE ZIRCONIO PARA MEJORAR SU
TENACIDAD Y RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO.
• CERMETS 70% DE OXIDO DE ALUMINIO 30% DE TiC. OTROS
CERMETS CONTIENEN CARBURO DE Mo O DE NIOBIO O DE
TANTALIO.
• TIENEN ALTA DUREZA EN CALIENTE, ALTA RESISTENCIA A LA
ABRASIÓN, RESISTENCIA A FORMAR FILOS RECRECIDOS Y
DESGASTE DE CRÁTER, DAN BUEN ACABADO SUPERFICIAL EN
LA FUNDICIÓN PERO TIENEN POCA TENACIDAD.
• PARA EVITAR EL CHOQUE TÉRMICO NO SE RECOMIENDA USAR
REFRIGERANTE O DE LO CONTRARIO USARLO EN ABUNDANCIA.
• REQUIERE EL USO DE ÁNGULOS DE CORTE NEGATIVOS Y
MÁQUINAS RÍGIDAS. NO RESISTEN CORTES INTERRUMPIDOS.
Manufactura II – Introducción 89
M.C. Carlos Acosta

90. CERÁMICAS
Manufactura II – Introducción 90
M.C. Carlos Acosta

91. PROPIEDADES DE LAS CERÁMICAS
Diamante y CBN
DUREZA Y
RESISTENCIA Al2O3
AL DESGASTE Al2O3 +TiC
Nitruros de Silicio
CERMETS
Carburos Revestidos
Carburos
HSS
TENACIDAD Y RESISTENCIA
Manufactura II – Introducción 91
M.C. Carlos Acosta

92. NITRURO DE SILICIO
SiN CON AL2O3, OXIDO DE ITRIO Y TiC TIENE BUENA DUREZA
EN CALIENTE Y RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO.
EL SIALON (S, AL, O Y N) TIENE MAYOR RESISTENCIA QUE
EL SiN Y ESTA RECOMENDADO PARA FIERRO FUNDIDO.
NO ES RECOMENDADO PARA ACEROS POR LA AFINIDAD
QUIMICA.
SE ESTA DESARROLLANDO TAMBIÉN EL SiN REFORZADO
CON SiC.
Manufactura II – Introducción 92
M.C. Carlos Acosta

93. DIAMANTE
• ES EL MATERIAL MAS DURO QUE SE CONOCE. NO SE
USAN MAS LOS DIAMANTES NATURALES SINO EL
DIAMANTE SINTÉTICO POLICRISTALINO DESARROLLADO
A ULTRALTAS PRESIONES (50KBAR Y 1500 C)
• EL DIAMANTE POSEE: ALTA DUREZA, BUENA CONDUCTI-
VIDAD TÉRMICA, CONFORMACIÓN DE FILOS AGUDOS
(MONOCRISTALES), BAJO COEFICIENTE DE FRICCIÓN,
RESISTENCIA AL DESGASTE Y NO ADHERENCIA.
• LAS DESVENTAJAS SON: REACCIONA QUÍMICAMENTE
CON ELEMENTOS DEL GRUPO IVB Y VIII DE LA TABLA
PERIÓDICA, SE DESGASTA RÁPIDAMENTE CON EL ACERO
DE BAJO CARBONO Y MENOS RÁPIDAMENTE CON EL DE
ALTO CARBONO. OCASIONALMENTE SE HA PODIDO
MAQUINAR HIERRO GRIS. EL DIAMANTE ES FRÁGIL.
Manufactura II – Introducción 93
M.C. Carlos Acosta

94. DIAMANTE Cont...
• EL DIAMANTE POLICRISTALINO (PCD) CONSISTE DE UNA
DELGADA CAPA (0.5-1.5mm) DE PARTÍCULAS DE
DIAMANTE SINTERIZADO Y UNIDAS METALÚRGICAMENTE
A UN SUSTRATO DE CARBURO CEMENTADO. EL
ACABADO EN FORMA, TAMAÑO Y PRECISIÓN SE REALIZA
POR LASER Y RECTIFICADO.
Manufactura II – Introducción 94
M.C. Carlos Acosta

95. TABLA DE CLASIFICACIÓN DE
CALIDADES ISO
El campo de aplicación de una calidad de metal duro queda descrito en una tabla de clasificación ISO.
Dicha tabla está dividida en tres campos principales:
ISO P- Corresponde al mecanizado de materiales de viruta larga tales como el acero, el acero fundido, el
acero inoxidable y la fundición maleable.
ISO M - Corresponde al mecanizado de numerosos materiales difíciles de mecanizar, tales como el acero
inoxidable, los materiales resistentes al calor y la fundición aleada.
ISO K - Corresponde al mecanizado de materiales de viruta corta, tales como la fundición, el acero
endurecido y los materiales no férreos, como el aluminio, el bronce, etc.
En cada campo principal aparecen números que indican los distintos tipos de mecanizado, desde el
desbaste hasta el acabado. Estos tipos empiezan en el número 01 que corresponde a las operaciones de
acabado con altas velocidades de corte con pequeños avances y una pequeña profundidad de corte y
acaban en el número 50 que corresponde a las operaciones de desbaste a bajas velocidades de corte pero
con arranque de virutas muy pesadas, pasando por una serie de números que corresponden a operaciones
que van del desbaste mediano al semi-acabado.
Es importante notar que el sistema de clasificación de calidades ISO no es en realidad un sistema de
identificación de la calidad misma, sino un sistema de identificación de la aplicación . La clasificación ISO
de una calidad específica, por ejemplo P35, consittuye el mejor campo de aplicación recomendado por el
fabricante para esta calidad. No estandariza el material duro y el material de recubrimiento.
Esto significa que a pesar de que las calidades procedentes de distintos fabricantes estén clasificadas
con el mismo sistema ISO, pueden tener una estructura totalmente distinta y un rendimiento diferente.
Manufactura II – Introducción 95
M.C. Carlos Acosta

96. La siguiente tabla presenta las calidades básicas convenientes para la mayor parte de las aplicaciones normales
de mecanizado. La utilización de un amplio surtido de calidades básicas simplifica la selección de la calidad
adecuada sin que se reduzca la productividad y la exonomía del mecanizado. Al contrario, un surtido de calidades
básicas que puedea aplicarse a varias operaciones permite ahorrar dinero, ya que se reducen las existencias de
plaquitas así como el riesgo de una selección inadecuada de plaquitas para la aplicación.
– Proporciona un triple recubrimiento sumamente resistente al desgaste en un
sustrato, por lo que la deformación plástica resulta mínima a elevadas temperaturas. Gracias
a esta combinación, el GC415 es conveniente para operaciones que van del desbaste medio
al acabado a altas velocidades de corte, con arranque de viruta moderadas en materiales de
viruta larga, tales como el acero y el acero fundido.
Una calidad para uso general con doble recubrimiento ha sido diseñada para operaciones qu van del
desbaste al mecanizado en acabado de materiales de viruta larga. Buana resistencia a la deformación plástica
combinada con una tenacidad y resistencia excelentes del filo. GC 425 es apropiada para operaciones de
torneado de copia que requieren resistencia a las variaciones de temperatura y profundidades de corte.
Conveniente para el acero, las fundiciones de acero y el acero inoxidable.
Un triple recubrimiento resistente al desgaste, idéntico al de la calidad GC 415, pero dispuesto sobre un
sustrato de carburo, desarrolado especialmente para una resistencia máxima del filo y proporciona un amplio
campo de aplicación a la calidad GC435. Es adecuada para operaciones de mecanizado en general de materiales
de viruta larga, que van del torneado en acabado a velocidades de corte medias al desbaste con cargas de viruta
muy elevadas, incluyendo el mecanizado discontinuo. Excelente rendimiento en todas clases deacero, el acero
ioxidable incluido.
Una calidad con doble recubrimiento que garantiza una vida máxima de la herramienta para el mecanizado
de materiales de viruta corta, a alta velocidad. Una capa espesa de óxido de aluminio confiere una excelente
resistenci al desgaste en un sustrato que garantiza una alta resistencia del filo. Para operaciones que van del
desbaste ligero al acabado de fundición de baja y alta resistencia a la tracción, maleable y nodular.
Manufactura II – Introducción 96
M.C. Carlos Acosta

97. Calidad sin recubrimiento con seristencia muy alta al desgaste y buena resistencia a la deformación
plastica. Elaborada para operaciones que van de. desbaste ligero al acabado de acero y de fundiciones de
acero, a altas velocidades de corte y avances moderados.
Calidad sin recubrimiento con base de carburo de titanio y níquel. Excelente resistencia al desgaste
en incidencia y a la entalladura. El bajo coeficiente de fricción y la tendencia menor al filo de aportación
permiten generar una elevada calidad superficial. Apropiada para el mecanizado en acabado a altas
velocidades de corte.
Metal duro de grano grueso sin recubrimiento con una gran tenacidad, para troneado en condiciones
difíciles. especialmente elaborada para el debaste pesado de acero, acero inoxidable y fundiciones de
acero a bajas velocidades de corte, con grandes avances y grandes profundidades de corte, así como para
operaciones que van del desbaste al acabado de aceros inoxidables austeníticos. Muy apropiada para el
mecanizado discontínuo.
Calidad sin recubrimietno principalmente destinada para el desbaste pesado de fundición a bajas
velocidades de corte, con fuertes arranques de viruta. Gracias a la alta tenacidad, es adecuada en
condiciones muy difíciles.
Combina la buena resistencia al desgaste por abrasión con la buena tenacidad, para operaciones
que van del torneado medio al torneado en desbaste de materiales resistentes al calor, bajo velocidades de
corte moderadas y avances moderados a grandes. Es adecuada también para el desbaste de fundición y
materiales no metálicos, tales como el caucho, el plástico, etc. Buena agudeza de filo.
Utilizada para operaciones que van del mecanizado medio al mecanizado en desbaste de aleaciones
resistentes al calor a bajas velocidades de corte y avances moderados. La excelente agudeza y la alta
resistencia del filo permiten geometrías de corte elevadas muy positivas. Adecuada también para cortes
discontinuos.
Manufactura II – Introducción 97
M.C. Carlos Acosta

98. NITRURO DE BORO CÚBICO
POLICRISTALINO (CBN)
• ES UN MATERIAL SINTÉTICO MUY DURO USADO EN LA
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ PARA EL MAQUINADO DE
ACEROS ENDURECIDOS Y SUPERALEACIONES.
• SE PRODUCE EN UN PROCESO SIMILAR AL PCD, TIENE
ELEVADA DUREZA EN CALIENTE Y BAJA REACCIÓN
QUÍMICA CON LA VIRUTA.
• SIN SER TAN DURO COMO EL DIAMANTE PUEDE
MAQUINAR ACEROS, HIERRO GRIS Y ALEACIONES DE
NÍQUEL-COBALTO. ES MAS CARO QUE LOS INSERTOS DE
CARBURO PERO OFRECE UNA VIDA 7 VECES MAYOR.
• DESDE QUE EL PCD Y EL PCBN SON MATERIALES
FRÁGILES SE REQUIEREN MÁQUINAS CON: RIGIDEZ,
ENTRADA Y SALIDA SUAVE DE LA HERRAMIENTA, GRAN
PRECISIÓN Y ALTA POTENCIA.
Manufactura II – Introducción 98
M.C. Carlos Acosta

99. MAQUINABILIDAD
Se define como la facilidad relativa de corte de un determinado
material.
Se usan los siguientes criterios para definir esa facilidad relativa de
corte:
1. Buen acabado superficial.
2. Uniformidad y precisión dimensional.
3. Larga vida de la herramienta.
4. Alta velocidad de corte.
5. Bajas fuerzas de corte.
6. Poca potencia necesaria.
7. Bajo costo de maquinado.
8. Tipo óptimo de viruta pruducida.
Manufactura II – Introducción 99
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100. MAQUINABILIDAD
Para definir una escala numérica se ha asignado arbitrariamente al
acero AISI B1112 el índice de maquinabilidad=100
Así para cualquier material se determina su índice de maquinabilidad
de la siguiente manera:
MAQUINABILIDAD = V material para T=60 min X 100
VB1112 para T=60 min
En la próxima página se muestran valores de maquinabilidad para
distintos materiales.
Manufactura II – Introducción 100
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101. Machinability ratings of AISI steels and various ferrous and nonferrous metals to the nearest 5 percent, based
on 100 percent rating for Bessemer Screwstock AISI B112, cold-drawn when turned with a suitable cutting fluid
at 180 ft/min under normal Screw-machine conditions.
Machinability Machinability
rating, Brinell rating Brinell
AISI no. percent hardness AISI no. percent hardness
C1008 50 126-163 1340 45 187-241
C1010 50 131-170 2317 55 174-217
C1015 50 131-170 2330 50 183-241
C1016 70 137-174 2340 45 187-241
C1020 65 137-174 2515 30 179-229
C1022 70 159-192 3120 60 163-207
C1030 65 170-212 3130 55 179-217
C1035 65 174-217 3140 55 187-229
C1040 60 179-229 3145 50 187-235
C1045 60 179-229 E3310 40 170-229
C1050 50 179-229 4023 70 156-207
C1070 45 179-229 4027 70 166-212
C1109 85 183-241 4032 65 170-229
B1111 95 137-166 4037 65 179-229
B1112 100 179-229 4042 60 183-235
B113 135 179-299 4047 55 183-235
C111 5 85 179-229 4130 65 187-229
C1117 85 143-179 4137 60 187-229
C1118 80 143-179 4145 55 187-229
C1120 80 143-179 4150 50 187-235
C1132 75 143-179 4320 55 179-228
C1141 70 187-229 4340 45 187-241
1320 65 187-229 4615 65 174-217
1330 50 183-241 4640 55 187-235
1335 50 170-229 4815 50 187-229
Manufactura II – Introducción 101
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102. Machinability Machinability
rating, Brinell rating Brinell
AISI no. percent hardness Type percent hardness
5120 65 170-212 Aluminium 2-S 300-1,500
5140 60 174-229 Aluminium 11-S 500-2,000
5150 55 179-235 Aluminium 17-S 300-1,500
E52101 30 183-229 Brass-leaded 300-600
6120 50 179-217 Brass-red 200
6145 50 179-235 Brass-yellow 200
6152 45 183-241 Bronze, lead bearing 200-500
NE8620 60 170-217 Bronze, manganese 150
or 8720 Copper-Cast 70
NE8630 65 179-229 Copper-rolled 60
or 8730 Dowmetal 500-2,00
NE8640 60 179-229 Everdur 120
or 8740 Gun metal 60
NE8645 55 183-235 Inconel 45
or 8745 Iron-Cast (hard) 50 220-240
NE8650 50 183-241 Iron-Cast (medium) 65 19-220
or 8750 Iron-Cast (soft) 80 160-193
9260 45 187-225 Iron-ingot 50 101-131
E9315 40 179-229 Iron-Malleable (standard) 120 110-145
NE9440 60 179-229 Iron-Malleable (pearlitic) 90 180-200
Steel-manganese 30 Iron-Malleable (perlitic) 80 200-240
(oil hardening) iron-stainless 70 163-207
Steel-stainless 25 150-160 (12%Cr,F,M)
(18-8 austenitic) Iron-wrought 50 101-131
Steel-stainless(18-8 FM) 45 179-212 Magnesium alloys 500-2,000
Steel-tool (high-carbon, 25 Monel metal-cast 35
high-chromium) Monel metal-”k” 51
Steel-tool (low-tungsten, 30 200-218 Monel metal-rolled 45
chromium and carbon) Nickel 2030
Zinc 200 Ni-Resist 30
Steel-cast (0.35 carbon) 70 170-212
Steel-high-speed 30
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103. Manufactura II – Introducción 103
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104. Manufactura II – Introducción 104
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105. Manufactura II – Introducción 105
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106. Manufactura II – Introducción 106
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