1. Departamento de Ingeniería Mecánica
Departamento de Ingeniería Mecánica
Tecnología Mecánica I
Tecnología Mecánica I
1
67.15
67.15
Unidad 2: Herramientas de corte
Unidad 2: Herramientas de corte
Ing. Guillermo Orlando Castro
Ing. Guillermo Orlando Castro
2. TEMARIO
TEMARIO
A)
A) Materiales
Materiales:
: aceros
aceros rápidos,
rápidos, sinterizados,
sinterizados, carburos
carburos y
y
óxidos,
óxidos, revestimientos
revestimientos especiales
especiales.
.
B)
B) Ángulos
Ángulos característicos
característicos :
: gama
gama de
de ataque,
ataque, beta
beta de
de corte,
corte,
alfa
alfa de
de incidencia,
incidencia, lambda
lambda de
de inclinación,
inclinación, kappa
kappa de
de posición
posición
2
alfa
alfa de
de incidencia,
incidencia, lambda
lambda de
de inclinación,
inclinación, kappa
kappa de
de posición
posición
de
de filo,
filo, épsilon
épsilon de
de punta,
punta, sus
sus variaciones
variaciones en
en función
función de
de los
los
materiales
materiales a
a trabajar
trabajar.
.
C)
C) Influencia
Influencia de
de la
la velocidad
velocidad y
y la
la temperatura
temperatura.
.
D)
D) Acabado
Acabado y
y rugosidad
rugosidad superficial
superficial:
: su
su relación
relación con
con la
la
tolerancia
tolerancia dimensional
dimensional.
. Líquidos
Líquidos de
de corte
corte.
.
3. FORMACION DE LA VIRUTA
FORMACION DE LA VIRUTA
La
La herramienta
herramienta de
de corte,
corte, al
al penetrar
penetrar con
con su
su filo
filo en
en el
el material,
material,
provoca
provoca la
la separación
separación de
de una
una capa
capa del
del mismo,
mismo, que
que
constituye
constituye la
la viruta
viruta.
. Esto
Esto se
se realiza
realiza de
de la
la siguiente
siguiente manera
manera:
:
3
4. FORMACION DE LA VIRUTA
FORMACION DE LA VIRUTA
·
· El
El filo
filo en
en forma
forma de
de cuña
cuña abre
abre el
el material
material.
.
·
· El
El material
material separado
separado se
se recalca
recalca (aumenta
(aumenta su
su grueso)
grueso) por
por efecto
efecto de
de la
la
fuerza
fuerza aplicada
aplicada con
con la
la cara
cara anterior
anterior de
de la
la herramienta
herramienta.
.
·
· La
La partícula
partícula de
de metal
metal se
se curva
curva y
y se
se desvía
desvía de
de la
la superficie
superficie de
de trabajo
trabajo.
.
·
· Cada
Cada partícula
partícula siguiente
siguiente hace
hace el
el mismo
mismo proceso,
proceso, para
para continuar
continuar unida
unida a
a
4
·
· Cada
Cada partícula
partícula siguiente
siguiente hace
hace el
el mismo
mismo proceso,
proceso, para
para continuar
continuar unida
unida a
a
la
la anterior,
anterior, formando
formando una
una viruta
viruta más
más o
o menos
menos continua,
continua, o
o separarse
separarse y
y dar
dar
origen
origen a
a una
una viruta
viruta fragmentada
fragmentada.
.
Dependiendo
Dependiendo de
de la
la naturaleza
naturaleza del
del material
material y
y de
de la
la forma
forma de
de la
la herramienta,
herramienta,
la
la viruta
viruta será
será diferente
diferente;
; es
es decir,
decir, una
una misma
misma herramienta
herramienta produce
produce virutas
virutas
diferentes
diferentes en
en distintos
distintos materiales
materiales.
.
Los
Los materiales
materiales plásticos,
plásticos, como
como el
el cobre,
cobre, el
el plomo,
plomo, los
los aceros
aceros suaves,
suaves, dan
dan
unas
unas virutas
virutas largas
largas más
más o
o menos
menos rizadas
rizadas;
; por
por el
el contrario,
contrario, la
la fundición,
fundición, el
el
bronce,
bronce, el
el latón
latón con
con mucho
mucho cinc
cinc y,
y, en
en general,
general, los
los materiales
materiales quebradizos,
quebradizos,
originan
originan virutas
virutas cortas
cortas.
.
5. FORMACION DE LA VIRUTA
FORMACION DE LA VIRUTA
Básicamente,
Básicamente, la
la viruta
viruta se
se forma
forma en
en un
un proceso
proceso de
de cizalladura
cizalladura localizado
localizado
que
que se
se desarrolla
desarrolla en
en zonas
zonas muy
muy estrechas
estrechas.
. Se
Se trata
trata de
de una
una deformación
deformación
plástica,
plástica, bajo
bajo condiciones
condiciones de
de gran
gran tensión
tensión y
y alta
alta velocidad
velocidad de
de
deformación,
deformación, que
que se
se genera
genera a
a partir
partir de
de una
una región
región de
de compresión
compresión radial
radial
que
que se
se propaga
propaga por
por delante
delante de
de la
la herramienta
herramienta cuando
cuando ésta
ésta se
se desplaza
desplaza
por
por encima
encima de
de la
la pieza
pieza.
.
5
por
por encima
encima de
de la
la pieza
pieza.
.
Esta
Esta región
región de
de compresión
compresión radial
radial posee,
posee, al
al igual
igual que
que toda
toda deformación
deformación
plástica,
plástica, una
una zona
zona de
de compresión
compresión elástica
elástica que
que pasa
pasa a
a serlo
serlo de
de
compresión
compresión plástica
plástica al
al otro
otro lado
lado de
de la
la frontera
frontera entre
entre ambas
ambas.
.
En
En los
los metales
metales recocidos,
recocidos, la
la compresión
compresión plástica
plástica engendra
engendra densas
densas
marañas
marañas y
y redes
redes de
de dislocaciones,
dislocaciones, y
y cuando
cuando este
este endurecimiento
endurecimiento por
por
deformación
deformación plástica
plástica llega
llega a
a la
la saturación
saturación (
(acritud
acritud total),
total), al
al material
material no
no le
le
queda
queda otro
otro remedio
remedio que
que cizallarse
cizallarse.
.
6. FORMACION DE LA VIRUTA
FORMACION DE LA VIRUTA
6
Este proceso de
Este proceso de cizalladura
cizalladura es de por sí in homogéneo (discontinuo), y en
es de por sí in homogéneo (discontinuo), y en
él una serie de frentes de
él una serie de frentes de cizalladura
cizalladura ó bandas estrechas, produce en la
ó bandas estrechas, produce en la
viruta una estructura que se califica de
viruta una estructura que se califica de laminar.
laminar.
Esta es la estructura fundamental que se presenta a
Esta es la estructura fundamental que se presenta a microescala
microescala en todos
en todos
los metales cuando se mecanizan.
los metales cuando se mecanizan.
7. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
El
El tipo
tipo de
de viruta
viruta está
está determinado
determinado primordialmente
primordialmente por
por:
:
a)
a) Propiedades
Propiedades del
del material
material a
a trabajar
trabajar
b)
b) Geometría
Geometría de
de la
la herramienta
herramienta de
de corte
corte
7
b)
b) Geometría
Geometría de
de la
la herramienta
herramienta de
de corte
corte
c)
c) Condiciones
Condiciones del
del maquinado
maquinado (profundidad
(profundidad de
de corte,
corte,
velocidad
velocidad de
de avance
avance y
y velocidad
velocidad de
de corte)
corte).
.
En
En general,
general, es
es posible
posible diferenciar
diferenciar inicialmente
inicialmente tres
tres tipos
tipos de
de
viruta
viruta:
:
8. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
Viruta
Viruta discontinua
discontinua ó
ó fragmentada
fragmentada
este
este caso
caso representa
representa el
el
corte
corte de
de la
la mayoría
mayoría de
de los
los materiales
materiales frágiles
frágiles tales
tales como
como el
el
hierro
hierro fundido
fundido y
y el
el latón
latón fundido
fundido.
. Para
Para estos
estos casos,
casos, los
los
esfuerzos
esfuerzos que
que se
se producen
producen delante
delante del
del filo
filo de
de corte
corte de
de la
la
herramienta
herramienta provocan
provocan fractura
fractura.
.
8
herramienta
herramienta provocan
provocan fractura
fractura.
.
Lo
Lo anterior
anterior se
se debe
debe a
a que
que la
la deformación
deformación real
real por
por esfuerzo
esfuerzo
cortante
cortante excede
excede el
el punto
punto de
de fractura
fractura en
en la
la dirección
dirección del
del plano
plano
de
de corte,
corte, de
de manera
manera que
que el
el material
material se
se desprende
desprende en
en
segmentos
segmentos muy
muy pequeños
pequeños.
. Por
Por lo
lo común
común se
se produce
produce un
un
acabado
acabado superficial
superficial bastante
bastante aceptable
aceptable en
en estos
estos materiales
materiales
frágiles,
frágiles, puesto
puesto que
que el
el filo
filo tiende
tiende a
a reducir
reducir las
las
irregularidades
irregularidades.
.
9. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
Suelen formarse bajo las siguientes condiciones:
Suelen formarse bajo las siguientes condiciones:
-
- Materiales
Materiales frágiles
frágiles en
en la
la pieza,
pieza, porque
porque no
no tienen
tienen la
la
capacidad
capacidad para
para absorber
absorber las
las grandes
grandes deformaciones
deformaciones
constantes
constantes que
que se
se presentan
presentan en
en el
el corte
corte.
.
9
constantes
constantes que
que se
se presentan
presentan en
en el
el corte
corte.
.
-
- Materiales
Materiales de
de la
la pieza
pieza que
que contienen
contienen inclusiones
inclusiones e
e
impurezas
impurezas duras
duras.
.
-
- Velocidades
Velocidades de
de corte
corte muy
muy bajas
bajas o
o altas
altas.
.
-
- Grandes
Grandes profundidades
profundidades de
de corte
corte.
.
-
- Ángulos
Ángulos de
de ataque
ataque bajos
bajos.
.
-
- Falta
Falta de
de un
un fluido
fluido de
de corte
corte eficaz
eficaz.
.
-
- Baja
Baja rigidez
rigidez de
de la
la máquina
máquina herramienta
herramienta.
.
10. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
Viruta
Viruta Continua
Continua
e
este
ste tipo
tipo de
de viruta,
viruta, el
el cual
cual representa
representa el
el
corte
corte de
de la
la mayoría
mayoría de
de materiales
materiales plásticos
plásticos que
que permiten
permiten al
al
corte
corte tener
tener lugar
lugar sin
sin fractura,
fractura, es
es producido
producido por
por velocidades
velocidades
de
de corte
corte relativamente
relativamente altas,
altas, grandes
grandes ángulos
ángulos de
de ataque
ataque
(entre
(entre 10
10º
º y
y 30
30º)
º) y
y poca
poca fricción
fricción entre
entre la
la viruta
viruta y
y la
la cara
cara de
de la
la
10
(entre
(entre 10
10º
º y
y 30
30º)
º) y
y poca
poca fricción
fricción entre
entre la
la viruta
viruta y
y la
la cara
cara de
de la
la
herramienta
herramienta.
.
Las
Las virutas
virutas continuas
continuas y
y largas
largas
pueden
pueden ser
ser difíciles
difíciles de
de manejar,
manejar,
y
y en
en consecuencia
consecuencia la
la herramienta
herramienta
debe
debe contar
contar con
con un
un rompevirutas
rompevirutas
que
que retuerza
retuerza la
la viruta
viruta y
y la
la quiebre
quiebre
en
en tramos
tramos cortos
cortos.
.
11. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
Rompevirutas
Rompevirutas
Es
Es una
una muesca
muesca o
o escalón
escalón que
que se
se hace
hace en
en la
la cara
cara de
de ataque
ataque
de
de las
las herramientas,
herramientas, para
para evitar
evitar la
la formación
formación de
de virutas
virutas
largas,
largas, principalmente
principalmente en
en el
el torneado,
torneado, cuyo
cuyo enrollamiento
enrollamiento
11
largas,
largas, principalmente
principalmente en
en el
el torneado,
torneado, cuyo
cuyo enrollamiento
enrollamiento
dificulta
dificulta la
la salida
salida de
de la
la propia
propia viruta,
viruta, impide
impide ver
ver el
el trabajo
trabajo y
y
puede
puede ser
ser causa
causa de
de accidentes
accidentes.
.
Con
Con el
el rompevirutas,
rompevirutas, la
la viruta
viruta larga
larga va
va
rompiéndose
rompiéndose en
en pequeños
pequeños trocitos
trocitos
medida
medida que
que se
se produce
produce.
.
En
En otras
otras herramientas,
herramientas, como
como en
en las
las
brocas,
brocas, el
el rompevirutas
rompevirutas impide
impide la
la
formación
formación de
de virutas
virutas anchas
anchas.
. DE OBSTRUCCION
12. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
Viruta
Viruta Continua
Continua con
con protuberancias
protuberancias
este
este tipo
tipo de
de viruta
viruta
representa
representa el
el corte
corte de
de materiales
materiales plásticos
plásticos a
a bajas
bajas
velocidades
velocidades en
en donde
donde existe
existe una
una alta
alta fricción
fricción sobre
sobre la
la cara
cara de
de
la
la herramienta
herramienta.
.
Esta
Esta alta
alta fricción
fricción es
es causa
causa de
de que
que una
una delgada
delgada capa
capa de
de viruta
viruta
12
Esta
Esta alta
alta fricción
fricción es
es causa
causa de
de que
que una
una delgada
delgada capa
capa de
de viruta
viruta
quede
quede cortada
cortada de
de la
la parte
parte inferior
inferior y
y se
se adhiera
adhiera a
a la
la cara
cara de
de la
la
herramienta
herramienta.
. La
La viruta
viruta es
es similar
similar a
a la
la viruta
viruta continua,
continua, pero
pero la
la
produce
produce una
una herramienta
herramienta que
que tiene
tiene una
una saliente
saliente de
de metal
metal
aglutinado
aglutinado soldada
soldada a
a su
su cara
cara.
.
Periódicamente
Periódicamente se
se separan
separan porciones
porciones de
de la
la saliente
saliente y
y quedan
quedan
depositadas
depositadas en
en la
la superficie
superficie del
del material,
material, dando
dando como
como
resultado
resultado una
una superficie
superficie rugosa
rugosa;
; el
el resto
resto de
de la
la saliente
saliente queda
queda
como
como protuberancia
protuberancia en
en la
la parte
parte trasera
trasera de
de la
la viruta
viruta.
.
13. TIPOS DE VIRUTAS
TIPOS DE VIRUTAS
13
Viruta Fragmentada
Viruta Fragmentada Viruta Continua
Viruta Continua Viruta Continua con
Viruta Continua con
protuberancias
protuberancias
14. HERRAMIENTAS DE CORTE
HERRAMIENTAS DE CORTE
Por
Por herramienta
herramienta de
de corte
corte se
se entiende
entiende a
a aquel
aquel instrumento
instrumento
que,
que, por
por su
su forma
forma especial
especial y
y por
por su
su modo
modo de
de empleo,
empleo,
modifica
modifica paulatinamente
paulatinamente el
el aspecto
aspecto de
de un
un cuerpo
cuerpo por
por
desprendimiento
desprendimiento de
de viruta,
viruta, hasta
hasta conseguir
conseguir el
el objeto
objeto
deseado,
deseado, empleando
empleando el
el mínimo
mínimo de
de tiempo
tiempo y
y gastando
gastando la
la
14
deseado,
deseado, empleando
empleando el
el mínimo
mínimo de
de tiempo
tiempo y
y gastando
gastando la
la
mínima
mínima energía
energía.
.
Para
Para que
que esto
esto se
se lleve
lleve a
a cabo,
cabo, es
es necesario
necesario conocer
conocer las
las
características
características principales
principales de
de las
las herramientas
herramientas de
de corte
corte:
:
-
- La
La clase
clase -
- El
El material
material
-
- La
La forma
forma -
- Los
Los ángulos
ángulos característicos
característicos
15. CLASES DE HERRAMIENTAS DE CORTE
CLASES DE HERRAMIENTAS DE CORTE
1
1.
.-
- Herramientas
Herramientas de
de corte
corte por
por generación
generación de
de sección
sección de
de viruta
viruta
2
2.
.-
- Herramientas
Herramientas de
de corte
corte por
por generación
generación de
de partículas
partículas
(ruedas
(ruedas abrasivas
abrasivas –
– amolado,
amolado, rectificado
rectificado y
y afilado)
afilado)
Dentro
Dentro del
del primer
primer grupo,
grupo, y
y de
de acuerdo
acuerdo a
a los
los diferentes
diferentes tipos
tipos
15
Dentro
Dentro del
del primer
primer grupo,
grupo, y
y de
de acuerdo
acuerdo a
a los
los diferentes
diferentes tipos
tipos
de
de máquinas
máquinas herramientas,
herramientas, se
se clasifican
clasifican del
del siguiente
siguiente modo
modo:
:
a
a.
.-
- Herramientas
Herramientas de
de filo
filo único
único (torneado,
(torneado, limado,
limado, cepillado,
cepillado,
mortajado,
mortajado, alesado)
alesado)
b
b.
.-
- Herramientas
Herramientas de
de filos
filos múltiples
múltiples (fresado,
(fresado, agujereado,
agujereado,
roscado,
roscado, brochado,
brochado, escariado,
escariado, aserrado,
aserrado, tallado
tallado de
de
engranajes)
engranajes)
19. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Los
Los materiales
materiales empleados
empleados para
para fabricar
fabricar herramientas
herramientas deben
deben
tener,
tener, además
además de
de cierta
cierta composición
composición química,
química, determinadas
determinadas
características
características físicas
físicas para
para el
el corte,
corte, que
que permitan
permitan el
el máximo
máximo
rendimiento
rendimiento con
con el
el mínimo
mínimo desgaste
desgaste.
.
19
Estas
Estas características
características físicas
físicas son
son:
:
-
- Resistencia
Resistencia al
al desgaste
desgaste y
y al
al rozamiento
rozamiento
-
- Resistencia
Resistencia a
a las
las presiones
presiones
-
- Resistencia
Resistencia a
a los
los choques
choques
-
- Resistencia
Resistencia a
a la
la temperatura
temperatura
20. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Tipo
Tipo Sigla
Sigla Aplicación
Aplicación
Aceros
Aceros finos
finos al
al C
C S
S Herramientas
Herramientas manuales
manuales
Aceros
Aceros rápidos
rápidos HS
HS Materiales
Materiales metálicos
metálicos en
en gral
gral.
.
Aceros
Aceros súper
súper rápidos
rápidos HSS
HSS Materiales
Materiales metálicos
metálicos en
en gral
gral.
.
Metales
Metales duros
duros HM
HM Materiales
Materiales metálicos
metálicos en
en gral
gral.
.
20
Metales
Metales duros
duros HM
HM Materiales
Materiales metálicos
metálicos en
en gral
gral.
.
Carburos
Carburos metálicos
metálicos C
C Materiales
Materiales metálicos
metálicos en
en gral
gral.
.
Cermets
Cermets CT
CT Acero
Acero inoxidable,
inoxidable, fundición
fundición
Cerámica
Cerámica CC
CC Acero
Acero templado,
templado, fundición
fundición
Nitruro
Nitruro de
de boro
boro cúbico
cúbico CBN
CBN Acero
Acero templado,
templado, fundición
fundición
Diamante
Diamante policristalino
policristalino PCD
PCD No
No ferrosos
ferrosos y
y no
no metálicos
metálicos
21. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
1.
1.-
- Aceros finos al carbono ó
Aceros finos al carbono ó hipereutectoides
hipereutectoides (S)
(S)
Son
Son aleaciones
aleaciones de
de Fe
Fe –
– C
C con
con aproximadamente
aproximadamente de
de 0
0,
,6
6 a
a 1
1,
,6
6%
%
de
de C,
C, aplicables
aplicables para
para bajas
bajas velocidades
velocidades de
de corte
corte (entre
(entre 10
10 y
y
15
15 m/min
m/min.
.)
).
. Después
Después del
del temple,
temple, poseen
poseen en
en frío
frío gran
gran dureza
dureza.
.
21
15
15 m/min
m/min.
.)
).
. Después
Después del
del temple,
temple, poseen
poseen en
en frío
frío gran
gran dureza
dureza.
.
Con
Con pequeñas
pequeñas cantidades
cantidades de
de otros
otros elementos
elementos de
de aleación
aleación
como
como Cr,
Cr, Co,
Co, Mn,
Mn, Mo,
Mo, Ni,
Ni, Si,
Si, W
W y
y Va,
Va, que
que mejoran
mejoran sus
sus
cualidades
cualidades de
de dureza
dureza y
y resistencia
resistencia al
al desgaste,
desgaste, se
se
denominan
denominan especiales,
especiales, y
y pueden
pueden emplearse
emplearse para
para mecanizar
mecanizar a
a
una
una velocidad
velocidad de
de corte
corte de
de hasta
hasta 25
25 m/min
m/min.
.
Conservan
Conservan el
el filo
filo en
en buenas
buenas condiciones
condiciones por
por debajo
debajo de
de los
los
250
250°
°C
C.
. Cuando
Cuando sobrepasan
sobrepasan esta
esta temperatura,
temperatura, pierden
pierden dureza
dureza
y
y se
se desgastan
desgastan rápidamente
rápidamente.
.
22. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
1.
1.-
- Aceros finos al carbono ó
Aceros finos al carbono ó hipereutectoides
hipereutectoides (S)
(S)
Su
Su dureza
dureza es
es de
de hasta
hasta 68
68 HRc
HRc,
, y
y entre
entre 350
350°
°C
C y
y 400
400°
°C
C la
la
misma
misma cae
cae hasta
hasta 50
50 –
– 55
55 HRc
HRc,
, con
con la
la consecuente
consecuente pérdida
pérdida de
de
filo
filo.
. Es
Es por
por ello
ello que
que su
su aplicación
aplicación se
se limita
limita a
a herramientas
herramientas
22
filo
filo.
. Es
Es por
por ello
ello que
que su
su aplicación
aplicación se
se limita
limita a
a herramientas
herramientas
manuales
manuales de
de baja
baja velocidad
velocidad en
en materiales
materiales blandos
blandos:
:
Fresas,
Fresas, brocas,
brocas, sierras
sierras
1
1,
,33
33 %
% C
C
Machos,
Machos, terrajas,
terrajas, escariadores
escariadores
1
1,
,15
15 %
%C
C
Herramientas
Herramientas para
para madera
madera
1
1,
,00
00 %
% C
C
23. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
2
2.
.-
- Aceros
Aceros rápidos
rápidos (HS)
(HS)
Se
Se denomina
denomina acero
acero rápido
rápido a
a la
la aleación
aleación Fe
Fe -
- C
C con
con un
un
contenido
contenido de
de carbono
carbono de
de entre
entre 0
0,
,7
7 y
y 0
0,
,9
9 %
% (menor
(menor que
que los
los
aceros
aceros al
al C),
C), a
a la
la cual
cual se
se le
le agrega
agrega un
un elevado
elevado porcentaje
porcentaje de
de
23
aceros
aceros al
al C),
C), a
a la
la cual
cual se
se le
le agrega
agrega un
un elevado
elevado porcentaje
porcentaje de
de
W
W (
(13
13 -
- 23
23 %
%),
), Cr
Cr (
(3
3,
,5
5 -
- 4
4,
,5
5 %
%),
), V
V (
(0
0,
,8
8 -
- 3
3,
,2
2 %
%)
) y
y Mo
Mo (
(0
0,
,5
5 -
- 1
1,
,1
1%
%)
) .
.
El
El agregado
agregado de
de W
W y
y Cr
Cr duplican
duplican y
y cuadriplican
cuadriplican la
la velocidad
velocidad
de
de corte
corte en
en comparación
comparación con
con los
los aceros
aceros al
al C,
C, mientras
mientras que
que el
el
V
V aumenta
aumenta la
la dureza
dureza y
y la
la capacidad
capacidad de
de corte
corte en
en caliente
caliente.
. Por
Por
el
el contrario,
contrario, poseen
poseen menor
menor dureza
dureza en
en frío
frío (
(65
65 HRc
HRc)
) que
que los
los
aceros
aceros al
al C
C.
.
24. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
2
2.
.-
- Aceros
Aceros rápidos
rápidos (HS)
(HS)
Denominados
Denominados también
también aceros
aceros de
de corte
corte rápido,
rápido, una
una
denominación
denominación comercial
comercial típica
típica para
para estos
estos aceros
aceros es
es el
el
llamado
llamado 18
18 –
– 44
44 –
– 11
11 (
(18
18%
% W
W –
– 44
44%
% Cr
Cr –
– 11
11%
% V)
V).
.
24
llamado
llamado 18
18 –
– 44
44 –
– 11
11 (
(18
18%
% W
W –
– 44
44%
% Cr
Cr –
– 11
11%
% V)
V).
.
Las
Las herramientas
herramientas construidas
construidas con
con estos
estos aceros
aceros pueden
pueden
trabajar
trabajar con
con velocidades
velocidades de
de corte
corte de
de 60
60 m/min
m/min.
. a
a 100
100 m/min
m/min.
.
(variando
(variando esto
esto con
con respecto
respecto a
a la
la velocidad
velocidad de
de avance
avance y
y la
la
profundidad
profundidad de
de corte),
corte), sin
sin perder
perder el
el filo
filo de
de corte
corte hasta
hasta la
la
temperatura
temperatura de
de 600
600°
° C
C y
y conservando
conservando una
una dureza
dureza Rockwell
Rockwell
de
de 62
62 a
a 64
64.
. El
El filo
filo se
se pierde
pierde entre
entre 650
650°
°C
C y
y 750
750°
°C
C.
.
26. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
3
3.
.-
- Aceros
Aceros super
super –
– rápidos
rápidos (HSS)
(HSS)
Su
Su composición
composición es
es semejante
semejante a
a la
la de
de los
los aceros
aceros rápidos,
rápidos,
pero
pero con
con la
la adición
adición de
de Co
Co en
en la
la proporción
proporción del
del 4
4 al
al 16
16%
%.
.
Este
Este elemento
elemento es
es el
el que
que permite
permite que
que estos
estos aceros
aceros se
se
26
Este
Este elemento
elemento es
es el
el que
que permite
permite que
que estos
estos aceros
aceros se
se
caractericen
caractericen por
por una
una notable
notable resistencia
resistencia al
al desgaste
desgaste del
del filo
filo
de
de corte
corte aún
aún a
a temperaturas
temperaturas superiores
superiores a
a los
los 600
600°
° C,
C, por
por lo
lo
permiten
permiten velocidades
velocidades de
de corte
corte superiores
superiores a
a las
las de
de los
los aceros
aceros
rápidos
rápidos.
.
Presentan
Presentan grandes
grandes dificultades
dificultades para
para forjarlos,
forjarlos, por
por lo
lo que,
que, al
al
tratarse
tratarse de
de cuchillas
cuchillas de
de torno,
torno, de
de limadora,
limadora, etc
etc.
.,
, la
la forma
forma y
y el
el
afilado
afilado deberán
deberán obtenerse
obtenerse por
por amolado
amolado a
a partir
partir de
de las
las barras
barras
que
que se
se expenden
expenden comercialmente
comercialmente.
.
28. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
4
4.
.-
- Aleaciones
Aleaciones ó
ó metales
metales duros
duros (HM)
(HM)
Son
Son aleaciones
aleaciones cuyos
cuyos principales
principales componentes
componentes son
son W
W (
(10
10 -
-
20
20 %
%),
), Cr
Cr (
(20
20 -
- 35
35 %
%),
), Co
Co (
(30
30 -
- 35
35 %
%),
), Mo
Mo (
(10
10 -
- 20
20 %
%),
), pequeños
pequeños
porcentajes
porcentajes de
de C
C (
(0
0,
,5
5 -
- 2
2 %
%)
) y
y de
de Fe
Fe hasta
hasta 10
10 %
%.
.
28
porcentajes
porcentajes de
de C
C (
(0
0,
,5
5 -
- 2
2 %
%)
) y
y de
de Fe
Fe hasta
hasta 10
10 %
%.
.
Dichas
Dichas aleaciones
aleaciones son
son preparadas
preparadas en
en forma
forma de
de pequeñas
pequeñas
placas
placas fundidas,
fundidas, las
las cuales
cuales se
se sujetan
sujetan en
en la
la extremidad
extremidad
maquina
maquina de
de un
un mango
mango de
de acero
acero al
al carbono
carbono.
.
Las
Las herramientas
herramientas construidas
construidas con
con estas
estas aleaciones
aleaciones
presentan
presentan las
las siguientes
siguientes ventajas
ventajas:
:
29. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
4
4.
.-
- Aleaciones
Aleaciones ó
ó metales
metales duros
duros (HM)
(HM)
a)
a) Se
Se pueden
pueden trabajar
trabajar metales
metales duros
duros con
con altas
altas velocidades
velocidades de
de
corte,
corte, de
de 5
5 a
a 10
10 veces
veces superiores
superiores a
a las
las velocidades
velocidades utilizadas
utilizadas
con
con herramientas
herramientas de
de acero
acero rápido
rápido.
. Vc
Vc mínima
mínima:
: 120
120 m/min
m/min.
.
29
con
con herramientas
herramientas de
de acero
acero rápido
rápido.
. Vc
Vc mínima
mínima:
: 120
120 m/min
m/min.
.
b)
b) Conservan
Conservan el
el filo
filo de
de corte
corte a
a temperaturas
temperaturas hasta
hasta de
de 800
800°
° C
C.
.
c)
c) El
El afilado
afilado se
se realiza
realiza fácilmente
fácilmente a
a la
la muela
muela como
como todas
todas las
las
herramientas
herramientas de
de acero
acero rápido
rápido y
y extra
extra -
- rápido
rápido.
.
d)
d) Muy
Muy buen
buen comportamiento
comportamiento para
para el
el mecanizado
mecanizado de
de no
no
ferrosos
ferrosos y
y fundiciones
fundiciones de
de Fe
Fe.
.
e)
e) Con
Con el
el agregado
agregado de
de Ti
Ti y
y Ta
Ta en
en forma
forma de
de carburo,
carburo, se
se reduce
reduce
el
el alto
alto coeficiente
coeficiente de
de rozamiento
rozamiento con
con el
el acero
acero.
.
30. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
5
5.
.-
- Carburos
Carburos metálicos
metálicos (C)
(C)
Son
Son aglomerados
aglomerados de
de varios
varios metales
metales refractarios,
refractarios, cuyo
cuyo punto
punto
de
de fusión
fusión es
es muy
muy elevado,
elevado, como
como el
el W
W (
(3400
3400°
°C),
C), el
el Ti
Ti (
(2850
2850°
°C)
C)
y
y el
el Mo
Mo (
(2600
2600°
°C)
C) etc
etc.
. Como
Como aglomerante
aglomerante se
se emplea
emplea el
el cobalto
cobalto
30
y
y el
el Mo
Mo (
(2600
2600°
°C)
C) etc
etc.
. Como
Como aglomerante
aglomerante se
se emplea
emplea el
el cobalto
cobalto
en
en una
una proporción
proporción de
de 6
6 a
a 12
12%
%.
.
Sus
Sus principales
principales componentes
componentes son
son:
: carburo
carburo de
de tungsteno
tungsteno
(WC),
(WC), carburo
carburo de
de titanio
titanio (
(TiC
TiC –
– es
es el
el componente
componente más
más frágil)
frágil) o
o
carburo
carburo de
de cobalto
cobalto (
(CoC
CoC),
), en
en una
una proporción
proporción de
de 88
88 a
a 94
94%
%.
.
En
En menor
menor medida
medida se
se utilizan
utilizan carburo
carburo de
de tantalio
tantalio (
(TaC
TaC),
),
carburo
carburo de
de molibdeno
molibdeno (
(MoC
MoC),
), carburo
carburo de
de vanadio
vanadio (VC)
(VC) y
y
carburo
carburo de
de niobio
niobio (
(NbC
NbC)
).
.
31. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
5
5.
.-
- Carburos
Carburos metálicos
metálicos (C)
(C)
El
El TiC
TiC y
y TaC
TaC poseen
poseen bajo
bajo coeficiente
coeficiente de
de fricción
fricción con
con el
el acero,
acero,
pero
pero aumentan
aumentan la
la fragilidad
fragilidad de
de la
la herramienta
herramienta de
de corte
corte.
.
31
Su
Su fabricación
fabricación se
se realiza
realiza por
por sinterización
sinterización ó
ó pulvimetalurgia
pulvimetalurgia,
,
que
que consiste
consiste en
en triturar
triturar los
los metales
metales en
en polvo
polvo finísimo,
finísimo,
someterlos
someterlos a
a una
una temperatura
temperatura de
de 1400
1400°
°C
C aproximadamente,
aproximadamente,
para
para pulverizarlos
pulverizarlos de
de nuevo
nuevo y
y someterlos
someterlos seguidamente
seguidamente a
a
una
una presión
presión de
de 4000
4000 a
a 5000
5000 Kg
Kg.
./cm
/cm2
2 en
en un
un molde
molde con
con un
un
aglutinante
aglutinante (Co
(Co ó
ó Ni)
Ni).
. Luego
Luego se
se trocea
trocea el
el producto
producto en
en
pastillas
pastillas y
y se
se cuecen
cuecen otra
otra vez
vez a
a unos
unos 1700
1700°
°C
C.
.
33. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
5
5.
.-
- Carburos
Carburos metálicos
metálicos (C)
(C)
Es
Es tal
tal la
la dureza
dureza de
de este
este material
material que
que se
se conoce
conoce con
con el
el
nombre
nombre de
de “
“Widia
Widia”,
”, abreviatura
abreviatura de
de dos
dos palabras
palabras alemanas
alemanas
que
que significan
significan “como
“como el
el diamante”
diamante” (
(Wi
Wie
e Dia
Diamant
mant)
).
.
33
que
que significan
significan “como
“como el
el diamante”
diamante” (
(Wi
Wie
e Dia
Diamant
mant)
).
.
Las
Las pastillas
pastillas de
de metal
metal duro
duro,
, que
que también
también así
así se
se llaman,
llaman, se
se
sueldan
sueldan a
a un
un mango
mango de
de acero
acero al
al carbono,
carbono, pero
pero por
por medio
medio de
de
latón
latón.
.
La
La proporción
proporción de
de los
los elementos
elementos que
que entran
entran en
en su
su
composición
composición varía
varía de
de unos
unos a
a otros,
otros, para
para obtener
obtener distintas
distintas
clases
clases de
de carburos
carburos metálicos,
metálicos, aplicables
aplicables a
a los
los diversos
diversos
trabajos
trabajos y
y materiales
materiales de
de las
las piezas
piezas que
que se
se van
van a
a mecanizar
mecanizar.
.
34. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
5
5.
.-
- Carburos
Carburos metálicos
metálicos (C)
(C)
Esto
Esto es
es debido
debido a
a que
que su
su gran
gran dureza
dureza va
va acompañada
acompañada de
de
considerable
considerable fragilidad
fragilidad y
y debe
debe ser
ser reducida
reducida la
la primera
primera para
para
disminuir
disminuir la
la segunda,
segunda, según
según las
las aplicaciones
aplicaciones.
.
34
disminuir
disminuir la
la segunda,
segunda, según
según las
las aplicaciones
aplicaciones.
.
La
La temperatura
temperatura de
de trabajo
trabajo puede
puede alcanzar
alcanzar los
los 850
850°
°C,
C, y
y las
las
velocidades
velocidades de
de corte
corte alcanzan
alcanzan mínimamente
mínimamente los
los 250
250 m/min
m/min.
.
Las
Las clases
clases de
de Widia
Widia están
están normalizadas
normalizadas por
por letras,
letras, para
para los
los
diferentes
diferentes materiales
materiales y
y trabajos
trabajos.
.
35. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
35
Dentro de cada letra, se clasifican por números de modo que:
37. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
6.
6.-
- Cermets
Cermets (
(ceramica
ceramica + metal
+ metal –
– CT)
CT)
Son
Son metales
metales duros
duros construidos
construidos en
en base
base a
a materiales
materiales
cerámicos
cerámicos (
(TiC
TiC,
, TiN
TiN y
y TiCN
TiCN),
), con
con el
el agregado
agregado de
de Mo
Mo2
2C,
C,
mejorando
mejorando su
su tenacidad
tenacidad.
.
37
mejorando
mejorando su
su tenacidad
tenacidad.
.
Poseen
Poseen elevada
elevada resistencia
resistencia al
al desgaste
desgaste y
y al
al corte
corte en
en caliente,
caliente,
buena
buena estabilidad
estabilidad química,
química, y
y poca
poca tendencia
tendencia al
al falso
falso filo
filo y
y al
al
desgaste
desgaste por
por oxidación
oxidación.
.
Su
Su aplicación
aplicación se
se ubica
ubica en
en las
las altas
altas velocidades
velocidades con
con
pequeños
pequeños avances
avances y
y profundidades,
profundidades, y
y donde
donde se
se requiere
requiere
buenas
buenas terminaciones
terminaciones superficiales
superficiales.
.
38. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
6.
6.-
- Cermets
Cermets (
(ceramica
ceramica + metal
+ metal –
– CT)
CT)
Uno
Uno de
de los
los beneficios
beneficios principales
principales de
de cortar
cortar con
con un
un filo
filo de
de
cermet
cermet es
es la
la capacidad
capacidad de
de lograr
lograr un
un acabado
acabado que
que puede
puede
eliminar
eliminar la
la necesidad
necesidad de
de pulir
pulir ó
ó rectificar
rectificar.
.
38
eliminar
eliminar la
la necesidad
necesidad de
de pulir
pulir ó
ó rectificar
rectificar.
.
Los
Los cermet
cermet ofrecen
ofrecen también
también mayor
mayor dureza
dureza en
en caliente
caliente que
que el
el
carburo,
carburo, lo
lo cual
cual significa
significa que
que mantienen
mantienen mayor
mayor resistencia
resistencia al
al
desgaste
desgaste a
a altas
altas temperaturas
temperaturas.
.
Como
Como resultado,
resultado, pueden
pueden incrementarse
incrementarse las
las velocidades
velocidades de
de
corte
corte sin
sin comprometer
comprometer la
la vida
vida útil
útil de
de la
la herramienta
herramienta.
.
Con
Con estructura
estructura de
de micro
micro grano,
grano, los
los cermet
cermet pueden
pueden mecanizar
mecanizar
perfectamente
perfectamente geometrías
geometrías con
con interrupciones
interrupciones.
.
39. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
7.
7.-
- Materiales cerámicos (CC)
Materiales cerámicos (CC)
Son
Son el
el producto
producto obtenido
obtenido por
por sinterización
sinterización del
del óxido
óxido de
de
aluminio
aluminio (Al
(Al2
2O
O3
3)
) combinado
combinado con
con óxidos
óxidos de
de sodio,
sodio, potasio,
potasio,
circonio,
circonio, berilio
berilio y
y titanio,
titanio, en
en forma
forma de
de polvos
polvos.
.
39
circonio,
circonio, berilio
berilio y
y titanio,
titanio, en
en forma
forma de
de polvos
polvos.
.
Estos
Estos materiales
materiales aleados
aleados con
con nitruro
nitruro de
de silicio
silicio (Si
(Si3
3N
N4
4),
),
forman
forman un
un compuesto
compuesto para
para sinterizar
sinterizar a
a temperaturas
temperaturas de
de casi
casi
1800
1800°
° C
C.
. Como
Como aglutinante
aglutinante se
se utiliza
utiliza el
el óxido
óxido de
de cromo
cromo.
.
Las
Las placas
placas de
de cerámica
cerámica poseen
poseen una
una elevada
elevada fragilidad
fragilidad:
: no
no
resisten
resisten cargas
cargas de
de flexión
flexión superiores
superiores a
a los
los 40
40 Kg
Kg.
./mm²
/mm²;
; en
en
cambio,
cambio, presentan
presentan una
una gran
gran resistencia
resistencia a
a la
la abrasión
abrasión.
. Por
Por tal
tal
motivo
motivo se
se emplean
emplean especialmente
especialmente para
para el
el maquinado
maquinado de
de
metales
metales no
no ferrosos,
ferrosos, grafitos,
grafitos, etc
etc.
.
40. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
7.
7.-
- Materiales cerámicos (CC)
Materiales cerámicos (CC)
El
El agregado
agregado de
de pequeños
pequeños cristales
cristales de
de nitruro
nitruro de
de silicio
silicio
(Si
(Si3
3N
N4
4)
) proporciona
proporciona las
las siguientes
siguientes ventajas
ventajas:
:
40
-
- Mayor
Mayor tenacidad
tenacidad y
y resistencia
resistencia al
al choque
choque térmico
térmico
-
- Excelente
Excelente duración
duración del
del filo
filo mecanizando
mecanizando fundición
fundición gris
gris
-
- Mayor
Mayor resistencia
resistencia al
al trabajo
trabajo en
en caliente
caliente que
que el
el metal
metal duro
duro
41. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
7.
7.-
- Materiales cerámicos (CC)
Materiales cerámicos (CC)
Son
Son de
de extremada
extremada dureza,
dureza, elevada
elevada resistencia
resistencia al
al desgaste
desgaste y
y
al
al ataque
ataque de
de ácidos
ácidos.
. Resultan
Resultan ideales
ideales para
para terminación
terminación con
con
profundidades
profundidades de
de 1
1-
-2
2 mm,
mm, arrancando
arrancando de
de 0
0,
,2
2-
-0
0,
,4
4 mm/vuelta
mm/vuelta.
.
41
profundidades
profundidades de
de 1
1-
-2
2 mm,
mm, arrancando
arrancando de
de 0
0,
,2
2-
-0
0,
,4
4 mm/vuelta
mm/vuelta.
.
Son
Son muy
muy frágiles,
frágiles, tienen
tienen gran
gran sensibilidad
sensibilidad a
a vibraciones
vibraciones y
y
choques
choques y,
y, por
por su
su proceso
proceso de
de fabricación,
fabricación, poseen
poseen riesgo
riesgo de
de
porosidad
porosidad.
. Su
Su afilado
afilado se
se realiza
realiza con
con piedras
piedras diamantadas
diamantadas
intensamente
intensamente refrigeradas
refrigeradas.
.
Poseen
Poseen gran
gran resistencia
resistencia al
al corte
corte en
en caliente
caliente y
y estabilidad
estabilidad
química,
química, y
y permiten
permiten elevadas
elevadas velocidades
velocidades de
de corte
corte en
en aceros
aceros
templados
templados y
y en
en fundiciones
fundiciones.
.
43. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
8.
8.-
- Nitruro
Nitruro de boro cúbico (CBN)
de boro cúbico (CBN)
Se
Se trata
trata de
de un
un material
material artificial
artificial obtenido
obtenido por
por General
General Electric,
Electric,
y
y es
es el
el más
más duro
duro de
de los
los conocidos
conocidos,
, después
después del
del diamante
diamante.
.
43
Mantiene
Mantiene su
su dureza
dureza hasta
hasta alrededor
alrededor de
de los
los 2000
2000°
°C
C;
; posee
posee
excelente
excelente resistencia
resistencia al
al desgaste
desgaste y
y elevada
elevada fragilidad,
fragilidad, y
y
presenta
presenta una
una baja
baja reactividad
reactividad química
química en
en la
la superficie
superficie de
de
separación
separación entre
entre herramienta
herramienta y
y viruta
viruta.
.
Puede
Puede emplearse
emplearse para
para mecanizar
mecanizar materiales
materiales aeroespaciales
aeroespaciales
duros
duros (
(Inconel
Inconel 718
718,
, René
René 95
95),
), así
así como
como fundición
fundición endurecida
endurecida
superficialmente
superficialmente.
. Se
Se lo
lo llama
llama también
también “súper
“súper abrasivo”
abrasivo”.
.
44. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
8.
8.-
- Nitruro
Nitruro de boro cúbico (CBN)
de boro cúbico (CBN)
Se
Se lo
lo suele
suele encontrar
encontrar sobre
sobre metal
metal duro
duro para
para mejorar
mejorar su
su
tenacidad
tenacidad;
; no
no es
es apto
apto para
para mecanizar
mecanizar materiales
materiales blandos,
blandos, y
y
es
es aplicable
aplicable por
por excelencia
excelencia a
a terminaciones
terminaciones superficiales,
superficiales, tal
tal
44
es
es aplicable
aplicable por
por excelencia
excelencia a
a terminaciones
terminaciones superficiales,
superficiales, tal
tal
es
es así
así que
que puede
puede reemplazar
reemplazar al
al proceso
proceso de
de rectificado
rectificado.
.
Los
Los materiales
materiales a
a mecanizar
mecanizar deben
deben ser
ser homogéneos
homogéneos y
y sin
sin
discontinuidades
discontinuidades;
; exige
exige elevada
elevada potencia
potencia y
y estabilidad
estabilidad en
en las
las
máquinas
máquinas herramientas,
herramientas, y
y permite
permite elevadas
elevadas velocidades
velocidades de
de
corte
corte con
con avances
avances reducidos
reducidos y
y refrigeración
refrigeración moderada
moderada ó
ó
trabajo
trabajo en
en seco,
seco, para
para evitar
evitar el
el choque
choque térmico
térmico.
.
45. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
9.
9.-
- Diamante
Diamante policristalino
policristalino (PCD)
(PCD)
El
El Diamante
Diamante es
es el
el material
material más
más duro
duro de
de los
los conocidos
conocidos (dureza
(dureza
Knoop
Knoop =
= 7000
7000),
), poseyendo
poseyendo una
una gran
gran fragilidad
fragilidad y
y un
un elevado
elevado
costo
costo.
. Comenzó
Comenzó a
a fabricarse
fabricarse por
por proceso
proceso de
de pulvimetalurgia
pulvimetalurgia
45
costo
costo.
. Comenzó
Comenzó a
a fabricarse
fabricarse por
por proceso
proceso de
de pulvimetalurgia
pulvimetalurgia
a
a comienzos
comienzos de
de 1970
1970.
.
En
En la
la actualidad,
actualidad, existen
existen en
en el
el mercado
mercado materiales
materiales
diamantados
diamantados industriales
industriales en
en forma
forma de
de comprimidos
comprimidos
policristalinos
policristalinos,
, fabricados
fabricados a
a partir
partir de
de polvo
polvo de
de diamante,
diamante, que
que
se
se aplican
aplican al
al mecanizado
mecanizado de
de aluminio,
aluminio, bronce
bronce y
y plástico,
plástico,
reduciendo
reduciendo notoriamente
notoriamente las
las fuerzas
fuerzas de
de corte
corte con
con respecto
respecto a
a
los
los carburos
carburos.
.
46. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
9.
9.-
- Diamante
Diamante policristalino
policristalino (PCD)
(PCD)
Posee
Posee muy
muy buena
buena estabilidad
estabilidad química
química y
y duración
duración del
del filo,
filo, y
y
dada
dada su
su elevada
elevada fragilidad,
fragilidad, su
su uso
uso se
se encuentra
encuentra limitado
limitado a
a
herramientas
herramientas monocortantes
monocortantes y
y a
a ruedas
ruedas abrasivas,
abrasivas, con
con bajas
bajas
46
herramientas
herramientas monocortantes
monocortantes y
y a
a ruedas
ruedas abrasivas,
abrasivas, con
con bajas
bajas
velocidades
velocidades de
de corte
corte y
y profundidades
profundidades de
de corte
corte pequeñas
pequeñas.
.
Requiere
Requiere también
también extrema
extrema rigidez
rigidez en
en la
la máquina
máquina herramienta
herramienta
y
y materiales
materiales sin
sin discontinuidades
discontinuidades;
; no
no es
es aplicable
aplicable para
para
materiales
materiales ferrosos,
ferrosos, pero
pero sí
sí para
para Al,
Al, Si,
Si, Cu
Cu y
y sus
sus aleaciones,
aleaciones,
Pb,
Pb, cerámicas,
cerámicas, resinas,
resinas, plásticos
plásticos y
y grafito,
grafito, entre
entre otros
otros.
.
Se
Se obtiene
obtiene alta
alta precisión
precisión de
de mecanizado
mecanizado con
con excelente
excelente
terminación
terminación superficial
superficial.
.
47. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
47
Durezas y temperaturas
Durezas y temperaturas
de trabajo usuales
de trabajo usuales
50. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
50
Propiedades de los distintos materiales de herramientas de corte
Propiedades de los distintos materiales de herramientas de corte
51. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos especiales
Recubrimientos especiales
El
El recubrimiento
recubrimiento actúa
actúa como
como interfaz
interfaz entre
entre la
la pieza
pieza de
de trabajo
trabajo
y
y la
la herramienta
herramienta de
de corte
corte.
. Según
Según el
el proceso
proceso de
de la
la aplicación,
aplicación,
los
los recubrimientos
recubrimientos pueden
pueden proporcionar
proporcionar resistencia
resistencia al
al
51
los
los recubrimientos
recubrimientos pueden
pueden proporcionar
proporcionar resistencia
resistencia al
al
desgaste,
desgaste, a
a la
la abrasión,
abrasión, a
a la
la formación
formación de
de cráteres,
cráteres, a
a la
la
acumulación
acumulación de
de adherencias
adherencias en
en el
el filo,
filo, a
a la
la resistencia
resistencia
química,
química, o
o una
una simple
simple reducción
reducción de
de la
la fricción
fricción que
que disminuye
disminuye
las
las temperaturas
temperaturas de
de corte
corte.
.
Los
Los materiales
materiales de
de recubrimiento
recubrimiento comúnmente
comúnmente utilizados
utilizados con
con
sus
sus propiedades
propiedades son
son:
:
52. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos especiales
Recubrimientos especiales
TiC
TiC
Carburo
Carburo de
de Titanio
Titanio –
– provee
provee resistencia
resistencia a
a la
la abrasión
abrasión y
y
al
al desgaste,
desgaste, permitiendo
permitiendo mayores
mayores velocidades
velocidades de
de corte
corte.
.
TiCN
TiCN
Carbo
Carbo nitruro
nitruro de
de Titanio
Titanio –
– provee
provee resistencia
resistencia a
a la
la
52
TiCN
TiCN
Carbo
Carbo nitruro
nitruro de
de Titanio
Titanio –
– provee
provee resistencia
resistencia a
a la
la
formación
formación de
de cráteres
cráteres y
y permite
permite mayor
mayor duración
duración del
del filo
filo.
.
TiN
TiN
Nitruro
Nitruro de
de Titanio
Titanio –
– provee
provee alguna
alguna resistencia
resistencia a
a los
los
cráteres,
cráteres, reducción
reducción de
de fricción
fricción y
y una
una barrera
barrera a
a la
la difusión
difusión.
. Su
Su
apariencia
apariencia es
es de
de color
color oro
oro y
y mejora
mejora la
la terminación
terminación superficial
superficial.
.
Al
Al2
2O
O3
3
Oxido
Oxido de
de Aluminio
Aluminio -
- resistencia
resistencia a
a los
los cráteres
cráteres y
y al
al
desgaste,
desgaste, y
y resistencia
resistencia al
al desgaste
desgaste abrasivo
abrasivo a
a altas
altas
temperaturas
temperaturas de
de corte
corte.
. Facilita
Facilita los
los cortes
cortes discontinuos
discontinuos.
.
Al
Al2
2O
O3
3/ZrO
/ZrO2
2
Oxido
Oxido de
de aluminio/óxido
aluminio/óxido de
de zirconio
zirconio -
- la
la mejor
mejor
resistencia
resistencia a
a cráteres,
cráteres, pero
pero más
más suave
suave que
que el
el Al
Al2
2O
O3
3.
.
53. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos especiales
Recubrimientos especiales
53
63. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos especiales
Recubrimientos especiales
La
La tecnología
tecnología de
de recubrimiento
recubrimiento más
más común
común es
es la
la deposición
deposición
química
química por
por vapor
vapor (CVD),
(CVD), que
que opera
opera a
a una
una temperatura
temperatura de
de
aproximadamente
aproximadamente 1000
1000°
°C
C.
. Casi
Casi tan
tan común
común es
es la
la deposición
deposición
63
aproximadamente
aproximadamente 1000
1000°
°C
C.
. Casi
Casi tan
tan común
común es
es la
la deposición
deposición
física
física por
por vapor
vapor (PVD),
(PVD), que
que opera
opera en
en el
el otro
otro extremo
extremo del
del
espectro
espectro de
de temperatura,
temperatura, en
en el
el rango
rango de
de los
los 400
400°
°C
C.
.
Entre
Entre estos
estos extremos,
extremos, otros
otros dos
dos procesos
procesos de
de recubrimiento,
recubrimiento,
que
que prometen
prometen aumentar
aumentar el
el desempeño
desempeño de
de los
los recubrimientos
recubrimientos.
.
La
La deposición
deposición química
química por
por vapor
vapor asistida
asistida por
por plasma
plasma (PCVD),
(PCVD),
opera
opera en
en el
el rango
rango de
de los
los 600
600°
°C
C.
. Finalmente,
Finalmente, se
se encuentra
encuentra la
la
deposición
deposición química
química media
media por
por vapor
vapor (MTCVD),
(MTCVD), que
que trabaja
trabaja en
en
el
el rango
rango de
de los
los 800
800°
°C
C.
.
64. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos especiales
Recubrimientos especiales
El
El factor
factor clave
clave para
para tener
tener en
en cuenta
cuenta es
es que
que las
las propiedades
propiedades
del
del recubrimiento
recubrimiento y
y del
del material
material de
de la
la herramienta
herramienta son
son
cambiadas
cambiadas por
por el
el proceso
proceso de
de aplicación
aplicación.
.
64
cambiadas
cambiadas por
por el
el proceso
proceso de
de aplicación
aplicación.
.
El
El mismo
mismo recubrimiento
recubrimiento aplicado
aplicado al
al mismo
mismo material
material pero
pero con
con
diferente
diferente proceso
proceso de
de aplicación,
aplicación, puede
puede proporcionar
proporcionar un
un
desempeño
desempeño muy
muy diferente
diferente en
en el
el corte
corte.
.
Los
Los materiales
materiales susceptibles
susceptibles de
de ser
ser recubiertos
recubiertos van
van desde
desde los
los
aceros
aceros rápidos
rápidos hasta
hasta los
los aceros
aceros inoxidables,
inoxidables, metales
metales duros
duros y
y
cermets
cermets.
.
65. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
El
El proceso
proceso PVD
PVD (
(Physical
Physical Vapor
Vapor Deposition
Deposition)
) agrupa
agrupa una
una serie
serie
de
de procesos
procesos de
de deposición,
deposición, en
en los
los cuales
cuales los
los átomos
átomos ó
ó
moléculas
moléculas de
de un
un material
material son
son vaporizados
vaporizados desde
desde una
una fuente
fuente
65
moléculas
moléculas de
de un
un material
material son
son vaporizados
vaporizados desde
desde una
una fuente
fuente
sólida,
sólida, transportados
transportados en
en la
la forma
forma de
de vapor
vapor en
en una
una atmósfera
atmósfera
gaseosa
gaseosa a
a baja
baja presión,
presión, y
y por
por último
último son
son condensados
condensados sobre
sobre
una
una superficie
superficie para
para formar
formar el
el recubrimiento
recubrimiento.
.
Este
Este recubrimiento,
recubrimiento, cuyo
cuyo espesor
espesor promedio
promedio es
es de
de 3
3 a
a 20
20
micrones
micrones (según
(según el
el tipo),
tipo), y
y que
que puede
puede incrementar
incrementar la
la vida
vida útil
útil
de
de una
una herramienta
herramienta de
de corte
corte de
de 2
2 a
a 10
10 veces
veces la
la de
de una
una sin
sin
recubrir,
recubrir, presenta
presenta una
una excelente
excelente adherencia
adherencia mecánica
mecánica con
con la
la
superficie
superficie que
que recubre
recubre.
.
66. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Las
Las ventajas
ventajas globales
globales que
que ofrecen
ofrecen estos
estos recubrimientos
recubrimientos son
son:
:
-
- Superficies
Superficies extremadamente
extremadamente duras,
duras, manteniendo
manteniendo la
la
tenacidad
tenacidad del
del acero
acero base,
base, y
y alta
alta dureza
dureza en
en caliente
caliente.
.
66
tenacidad
tenacidad del
del acero
acero base,
base, y
y alta
alta dureza
dureza en
en caliente
caliente.
.
-
- Resistencia
Resistencia a
a la
la abrasión
abrasión con
con excelencia
excelencia adherencia
adherencia.
.
-
- Inertes
Inertes a
a la
la mayoría
mayoría de
de los
los ácidos
ácidos y
y álcalis
álcalis (corrosión)
(corrosión).
.
-
- Bajo
Bajo coeficiente
coeficiente de
de fricción
fricción y
y buen
buen comportamiento
comportamiento al
al
deslizamiento
deslizamiento (acción
(acción de
de lubricante
lubricante sólido)
sólido).
.
-
- Baja
Baja temperatura
temperatura de
de proceso
proceso (desde
(desde 200
200°
°C),
C), sin
sin el
el riesgo
riesgo de
de
disminuir
disminuir la
la dureza
dureza de
de los
los aceros
aceros templados
templados y
y revenidos
revenidos.
.
-
- Mayores
Mayores velocidades
velocidades de
de corte,
corte, mejor
mejor acabado
acabado superficial
superficial y
y
mayor
mayor cantidad
cantidad de
de reafilados
reafilados.
.
67. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Nitruro
Nitruro de
de Aluminio
Aluminio Titanio
Titanio (
(AlTiN
AlTiN)
)
es
es la
la mejor
mejor solución
solución
para
para aplicaciones
aplicaciones donde
donde se
se requiere
requiere alta
alta resistencia
resistencia a
a la
la
oxidación
oxidación a
a alta
alta temperatura
temperatura (
(
800
800°
°C),
C), como
como el
el mecanizado
mecanizado a
a
67
oxidación
oxidación a
a alta
alta temperatura
temperatura (
(
800
800°
°C),
C), como
como el
el mecanizado
mecanizado a
a
alta
alta velocidad
velocidad.
.
Es
Es un
un recubrimiento
recubrimiento versátil,
versátil, de
de
comportamiento
comportamiento excelente
excelente para
para el
el
mecanizado
mecanizado de
de fundición
fundición gris,
gris, acero
acero
endurecido,
endurecido, inoxidable,
inoxidable, aleaciones
aleaciones
de
de Ti
Ti y
y de
de alto
alto Ni
Ni.
.
Una
Una variante
variante es
es el
el Nitruro
Nitruro de
de Cromo
Cromo
Aluminio
Aluminio (
(AlCrN
AlCrN)
).
.
68. MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Recubrimientos de altas prestaciones (PVD)
Nitruro
Nitruro de
de Cromo
Cromo (
(CrN
CrN)
)
ampliamente
ampliamente utilizado
utilizado en
en
aplicaciones
aplicaciones industriales
industriales donde
donde es
es necesaria
necesaria una
una buena
buena
protección
protección contra
contra la
la corrosión
corrosión y
y una
una buena
buena resistencia
resistencia al
al
68
protección
protección contra
contra la
la corrosión
corrosión y
y una
una buena
buena resistencia
resistencia al
al
desgaste
desgaste adhesivo
adhesivo.
. Muy
Muy útil
útil para
para el
el mecanizado
mecanizado de
de no
no
ferrosos,
ferrosos, especialmente
especialmente aluminio
aluminio y
y aleaciones
aleaciones de
de Ti
Ti.
.
Nitruro
Nitruro de
de Cromo
Cromo –
– Titanio
Titanio (
(TiCrN
TiCrN)
)
posee
posee excelente
excelente
resistencia
resistencia al
al desgaste
desgaste abrasivo
abrasivo y
y posee
posee superior
superior resistencia
resistencia
a
a la
la corrosión
corrosión y
y a
a la
la oxidación
oxidación que
que los
los otros
otros recubrimientos
recubrimientos.
.
70. NOMENCLATURA DE HERRAMIENTAS DE CORTE
NOMENCLATURA DE HERRAMIENTAS DE CORTE
En
En la
la figura
figura se
se observan
observan las
las partes
partes más
más importantes
importantes de
de una
una
herramienta
herramienta de
de filo
filo único
único donde
donde se
se pueden
pueden destacar
destacar :
:
·
· La
La cara,
cara, que
que es
es la
la superficie
superficie o
o superficies
superficies sobre
sobre las
las cuales
cuales
fluye
fluye la
la viruta
viruta (superficie
(superficie de
de desprendimiento)
desprendimiento).
.
70
fluye
fluye la
la viruta
viruta (superficie
(superficie de
de desprendimiento)
desprendimiento).
.
·
· El
El flanco,
flanco, que
que es
es la
la superficie
superficie de
de la
la herramienta
herramienta frente
frente a
a la
la
cual
cual pasa
pasa la
la superficie
superficie generada
generada en
en la
la pieza
pieza (superficie
(superficie de
de
incidencia)
incidencia).
.
·
· El
El filo
filo es
es la
la parte
parte que
que realiza
realiza el
el corte,
corte, siendo
siendo el
el filo
filo principal
principal
la
la parte
parte que
que ataca
ataca directamente
directamente a
a la
la pieza
pieza y
y el
el filo
filo secundario
secundario
la
la parte
parte restante
restante.
.
·
· La
La punta
punta de
de la
la herramienta
herramienta es
es el
el lugar
lugar donde
donde se
se intersectan
intersectan
el
el filo
filo principal
principal y
y secundario
secundario.
.
71. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Los
Los ángulos
ángulos característicos
característicos determinan
determinan la
la forma
forma geométrica
geométrica
de
de la
la herramienta,
herramienta, y
y el
el valor
valor de
de estos
estos ángulos
ángulos tiene
tiene la
la máxima
máxima
importancia
importancia para
para la
la correcta
correcta y
y económica
económica ejecución
ejecución del
del
mecanizado
mecanizado.
. Tales
Tales ángulos
ángulos son
son:
:
71
·
· Ángulo
Ángulo de
de incidencia
incidencia ó
ó libre
libre (
(α
α)
)
·
· Ángulo
Ángulo de
de filo
filo ó
ó talla
talla (
(β
β)
)
·
· Ángulo
Ángulo de
de ataque,
ataque, desprendimiento
desprendimiento
o
o salida
salida de
de viruta
viruta (
(γ
γ)
)
·
· Ángulo
Ángulo de
de corte
corte (
(α
α +
+ β
β)
)
72. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
72
73. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Ángulo
Ángulo de
de incidencia
incidencia (
(α
α)
)
Este
Este ángulo
ángulo evita
evita el
el rozamiento
rozamiento del
del dorso
dorso del
del filo
filo contra
contra la
la
superficie
superficie de
de trabajo
trabajo y,
y, como
como consecuencia,
consecuencia, disminuye
disminuye la
la
resistencia
resistencia al
al movimiento
movimiento y
y el
el calor
calor producido
producido por
por el
el roce
roce.
.
73
resistencia
resistencia al
al movimiento
movimiento y
y el
el calor
calor producido
producido por
por el
el roce
roce.
.
Su
Su valor
valor oscila
oscila de
de 80
80°
° a
a 100
100°
° para
para materiales
materiales blandos
blandos en
en los
los
que
que el
el rozamiento
rozamiento es
es mayor,
mayor, como
como aluminio,
aluminio, cobre,
cobre, latón
latón y
y
acero
acero suave,
suave, y
y de
de 3
3°
° a
a 6
6°
° para
para materiales
materiales duros,
duros, fundición
fundición y
y
aceros
aceros duros
duros.
.
74. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Ángulo
Ángulo de
de filo
filo (
(β
β)
)
Está
Está formado
formado por
por las
las dos
dos caras
caras de
de la
la cuña
cuña de
de la
la herramienta,
herramienta,
determinando
determinando la
la facilidad
facilidad de
de penetración
penetración en
en el
el material,
material, al
al
mismo
mismo tiempo
tiempo que
que la
la duración
duración del
del filo
filo.
.
74
mismo
mismo tiempo
tiempo que
que la
la duración
duración del
del filo
filo.
.
Su
Su valor
valor suele
suele oscilar
oscilar entre
entre los
los siguientes,
siguientes, según
según el
el material
material
que
que se
se trabaja
trabaja:
: 40
40º
º para
para aleaciones
aleaciones ligeras,
ligeras, como
como el
el
duraluminio,
duraluminio, y
y 85
85°
° para
para materiales
materiales duros,
duros, como
como los
los aceros
aceros de
de
gran
gran dureza
dureza.
.
75. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Ángulo
Ángulo de
de ataque
ataque ó
ó de
de salida
salida (
(γ
γ)
)
Es
Es el
el comprendido
comprendido entre
entre la
la cara
cara de
de ataque
ataque y
y un
un plano
plano
perpendicular
perpendicular a
a la
la superficie
superficie de
de trabajo
trabajo.
.
El
El roce
roce que
que produce
produce la
la viruta
viruta sobre
sobre la
la cara
cara de
de ataque
ataque influye
influye
75
El
El roce
roce que
que produce
produce la
la viruta
viruta sobre
sobre la
la cara
cara de
de ataque
ataque influye
influye
mucho
mucho en
en el
el rendimiento
rendimiento de
de la
la cuchilla,
cuchilla, por
por el
el rozamiento
rozamiento y
y el
el
calor
calor que
que produce,
produce, dificultando
dificultando al
al mismo
mismo tiempo
tiempo la
la
evacuación
evacuación de
de las
las mismas
mismas.
.
Su
Su valor
valor suele
suele ser
ser de
de 0
0°
° a
a 20
20°
° para
para materiales
materiales duros,
duros, como
como
fundición
fundición y
y aceros,
aceros, dependiendo
dependiendo de
de la
la clase
clase de
de la
la
herramienta,
herramienta, y
y de
de unos
unos 50
50°
°,
, para
para materiales
materiales blandos
blandos.
. Valores
Valores
positivos
positivos para
para este
este ángulo
ángulo reducen
reducen el
el rozamiento
rozamiento entre
entre
herramienta
herramienta y
y pieza
pieza.
.
76. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Ángulo
Ángulo de
de ataque
ataque ó
ó de
de salida
salida (
(γ
γ)
)
En
En general,
general, se
se puede
puede aplicar
aplicar la
la siguiente
siguiente regla
regla:
: “El
“El ángulo
ángulo de
de
salida
salida debe
debe ser
ser tanto
tanto mayor
mayor cuanto
cuanto más
más ‘pastoso’
‘pastoso’ sea
sea el
el
material
material que
que se
se trabaja”
trabaja”.
. Es
Es decir,
decir, cuanto
cuanto más
más se
se adhiera
adhiera a
a la
la
76
material
material que
que se
se trabaja”
trabaja”.
. Es
Es decir,
decir, cuanto
cuanto más
más se
se adhiera
adhiera a
a la
la
cara
cara de
de ataque
ataque de
de la
la herramienta
herramienta.
.
Esto
Esto sucede
sucede con
con los
los metales
metales más
más plásticos,
plásticos, como
como el
el cobre
cobre y
y
el
el plomo
plomo.
. Por
Por el
el contrario,
contrario, el
el ángulo
ángulo deberá
deberá ser
ser menor
menor para
para
los
los materiales
materiales quebradizos,
quebradizos, como
como la
la fundición,
fundición, el
el bronce
bronce y
y
los
los aceros
aceros duros
duros.
.
77. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Ángulo
Ángulo de
de salida
salida negativo
negativo
El
El ángulo
ángulo de
de salida
salida negativo,
negativo, en
en vez
vez de
de arrancar
arrancar la
la viruta
viruta por
por
corte,
corte, más
más bien
bien lo
lo hace
hace por
por cizallamiento
cizallamiento.
. Se
Se aplica,
aplica, sobre
sobre
todo,
todo, a
a las
las herramientas
herramientas de
de carburo
carburo metálico,
metálico,
77
todo,
todo, a
a las
las herramientas
herramientas de
de carburo
carburo metálico,
metálico,
contrarrestando
contrarrestando así
así su
su gran
gran fragilidad,
fragilidad, al
al hacer
hacer más
más
resistente
resistente el
el filo
filo.
.
78. ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
ANGULOS TIPICOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE
Angulo
Angulo de
de corte
corte (
(α
α +
+ β
β)
)
Es
Es el
el ángulo
ángulo suma
suma de
de los
los de
de filo
filo y
y de
de incidencia,
incidencia, y
y determina
determina
la
la inclinación
inclinación de
de la
la cuña
cuña de
de la
la herramienta
herramienta respecto
respecto a
a la
la
pieza
pieza.
. La
La capacidad
capacidad de
de penetración
penetración de
de la
la cuchilla
cuchilla en
en el
el
78
pieza
pieza.
. La
La capacidad
capacidad de
de penetración
penetración de
de la
la cuchilla
cuchilla en
en el
el
material
material será
será tanto
tanto mayor,
mayor, cuanto
cuanto menor
menor sea
sea el
el ángulo
ángulo de
de
corte,
corte, ya
ya que
que disminuye
disminuye la
la fuerza
fuerza necesaria
necesaria para
para deformar
deformar la
la
viruta
viruta.
.
Como
Como quiera
quiera que
que el
el valor
valor de
de estos
estos ángulos
ángulos varía
varía en
en función
función
de
de la
la clase
clase de
de la
la herramienta
herramienta:
: fresa,
fresa, cuchilla
cuchilla de
de torno,
torno, etc
etc.;
.; de
de
la
la naturaleza
naturaleza de
de la
la herramienta
herramienta y
y del
del material
material que
que se
se va
va a
a
trabajar
trabajar.
. Al
Al estudiar
estudiar cada
cada una
una de
de las
las máquinas,
máquinas, se
se indican
indican los
los
valores
valores más
más adecuados
adecuados a
a cada
cada circunstancia
circunstancia.
.
79. MOVIMIENTOS RELATIVOS HERRAMIENTA
MOVIMIENTOS RELATIVOS HERRAMIENTA –
– PIEZA
PIEZA
. Movimiento de corte
. Movimiento de corte
. Movimiento de avance
. Movimiento de avance
. Movimiento de alimentación
. Movimiento de alimentación
79
. Movimiento de alimentación
. Movimiento de alimentación
80. MOVIMIENTOS RELATIVOS HERRAMIENTA
MOVIMIENTOS RELATIVOS HERRAMIENTA –
– PIEZA
PIEZA
Movimiento
Movimiento de
de corte
corte
es
es el
el movimiento
movimiento principal
principal por
por el
el cual
cual
la
la herramienta
herramienta penetra
penetra en
en el
el material
material separando
separando las
las virutas
virutas.
.
Se
Se puede
puede obtener
obtener dando
dando movimiento
movimiento a
a la
la herramienta,
herramienta, a
a la
la
pieza
pieza o
o las
las dos
dos a
a vez
vez.
. Este
Este movimiento
movimiento puede
puede ser
ser rectilíneo
rectilíneo o
o
de
de traslación,
traslación, o
o circular
circular o
o de
de rotación
rotación.
.
80
de
de traslación,
traslación, o
o circular
circular o
o de
de rotación
rotación.
.
Movimiento
Movimiento de
de avance
avance
es
es el
el que
que hace
hace que
que se
se desplace
desplace el
el
punto
punto de
de aplicación
aplicación de
de la
la herramienta
herramienta sobre
sobre la
la superficie
superficie de
de
trabajo
trabajo de
de la
la pieza
pieza.
. Puede
Puede ser
ser también
también aplicado
aplicado a
a la
la
herramienta
herramienta o
o a
a la
la pieza
pieza.
.
Movimiento
Movimiento de
de penetración
penetración o
o alimentación
alimentación
con
con él,
él, se
se
consigue
consigue la
la profundidad
profundidad de
de pasada
pasada Este
Este movimiento
movimiento se
se
obtiene
obtiene por
por desplazamiento
desplazamiento a
a mano
mano de
de la
la pieza
pieza o
o de
de la
la
herramienta
herramienta.
.
81. MOVIMIENTOS RELATIVOS HERRAMIENTA
MOVIMIENTOS RELATIVOS HERRAMIENTA –
– PIEZA
PIEZA
81
Nota
Nota:
: valores
valores orientativos
orientativos para
para torneado
torneado convencional
convencional de
de
acero
acero
82. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Se
Se llama
llama así
así a
a la
la cantidad
cantidad de
de viruta,
viruta, expresada
expresada en
en dm
dm3
3 ó
ó
también
también en
en Kg
Kg.
.,
, que
que una
una herramienta
herramienta puede
puede cortar
cortar entre
entre dos
dos
afilados
afilados consecutivos
consecutivos.
.
Depende
Depende de
de los
los siguientes
siguientes factores
factores:
:
82
Depende
Depende de
de los
los siguientes
siguientes factores
factores:
:
·
· La
La velocidad
velocidad de
de corte
corte
·
· La
La velocidad
velocidad de
de avance
avance
·
· La
La profundidad
profundidad de
de pasada
pasada y
y la
la sección
sección de
de viruta
viruta
·
· El
El desgaste
desgaste producto
producto del
del rozamiento
rozamiento y
y de
de la
la temperatura
temperatura
83. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Velocidad
Velocidad de
de corte
corte
Es
Es la
la velocidad
velocidad del
del movimiento
movimiento de
de corte
corte;
; o
o dicho
dicho de
de otro
otro
modo,
modo, la
la velocidad
velocidad relativa
relativa entre
entre la
la herramienta
herramienta y
y la
la pieza
pieza en
en
el
el punto
punto de
de máximo
máximo recorrido
recorrido en
en que
que se
se separa
separa la
la viruta
viruta.
.
83
el
el punto
punto de
de máximo
máximo recorrido
recorrido en
en que
que se
se separa
separa la
la viruta
viruta.
.
Se
Se expresa
expresa en
en metros
metros por
por minuto
minuto (m/min
(m/min.
.),
), excepto
excepto para
para las
las
muelas
muelas abrasivas
abrasivas que
que se
se hace
hace en
en metros
metros por
por segundo
segundo.
.
Al
Al estudiar
estudiar la
la velocidad
velocidad de
de corte,
corte, ha
ha de
de tenerse
tenerse en
en cuenta
cuenta si
si
el
el movimiento
movimiento de
de corte
corte es
es giratorio
giratorio o
o rectilíneo
rectilíneo.
.
84. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Velocidad
Velocidad de
de corte
corte
84
85. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Velocidad
Velocidad de
de corte
corte:
: Movimiento
Movimiento giratorio
giratorio
En
En estas
estas máquinas,
máquinas, la
la velocidad
velocidad de
de corte
corte es
es igual
igual a
a la
la
longitud
longitud de
de la
la circunferencia
circunferencia mayor
mayor de
de la
la herramienta
herramienta o
o de
de la
la
pieza,
pieza, por
por el
el número
número de
de vueltas
vueltas que
que giran
giran en
en la
la unidad
unidad de
de
85
pieza,
pieza, por
por el
el número
número de
de vueltas
vueltas que
que giran
giran en
en la
la unidad
unidad de
de
tiempo
tiempo.
. Por
Por tanto,
tanto, en
en las
las máquinas
máquinas-
-herramientas
herramientas como
como el
el
torno,
torno, la
la taladradora,
taladradora, la
la fresadora
fresadora y
y otras,
otras, la
la velocidad
velocidad de
de
corte
corte viene
viene dada
dada por
por la
la siguiente
siguiente fórmula
fórmula:
:
Vc
Vc =
= π
π.
.d
d.
.n
n Vc
Vc =
= Velocidad
Velocidad de
de corte
corte (m/min
(m/min.
.)
)
1000
1000 D
D =
= Diámetro
Diámetro de
de las
las piezas
piezas o
o herramienta
herramienta (mm)
(mm)
n
n =
= velocidad
velocidad del
del giro
giro (rpm)
(rpm)
86. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Velocidad
Velocidad de
de corte
corte:
: Movimiento
Movimiento rectilíneo
rectilíneo alternativo
alternativo
La
La velocidad
velocidad de
de corte
corte de
de las
las máquinas
máquinas que
que trabajan
trabajan con
con
movimiento
movimiento alternativo,
alternativo, como
como la
la limadora,
limadora, la
la cepilladora,
cepilladora, la
la
mortajadora
mortajadora y
y la
la brochadora,
brochadora, resulta
resulta algo
algo más
más difícil
difícil de
de
86
mortajadora
mortajadora y
y la
la brochadora,
brochadora, resulta
resulta algo
algo más
más difícil
difícil de
de
calcular,
calcular, ya
ya que
que el
el movimiento
movimiento no
no es
es uniforme
uniforme en
en todas
todas las
las
máquinas,
máquinas, ni
ni entre
entre las
las dos
dos carreras,
carreras, ni
ni en
en toda
toda la
la longitud
longitud de
de
cada
cada una
una de
de ellas
ellas independientemente
independientemente consideradas
consideradas.
.
Sin
Sin embargo,
embargo, aunque
aunque la
la velocidad
velocidad de
de la
la carrera
carrera de
de trabajo
trabajo sea
sea
más
más lenta
lenta que
que la
la de
de retroceso,
retroceso, para
para la
la práctica
práctica del
del taller
taller es
es
perfectamente
perfectamente válido
válido el
el considerar
considerar la
la velocidad
velocidad de
de corte,
corte,
como
como la
la velocidad
velocidad media
media de
de las
las dos
dos carreras,
carreras, con
con lo
lo cual
cual la
la
fórmula
fórmula se
se simplifica
simplifica notablemente
notablemente.
.
87. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Velocidad
Velocidad de
de corte
corte:
: Movimiento
Movimiento rectilíneo
rectilíneo alternativo
alternativo
Vc
Vc =
= 2
2.
.L
L.
.n
n
1000
1000
87
Por
Por tanto,
tanto, aceptando
aceptando esto,
esto, se
se puede
puede decir
decir que
que la
la velocidad
velocidad de
de
corte
corte es
es igual
igual al
al doble
doble de
de la
la longitud
longitud de
de una
una carrera,
carrera,
multiplicado
multiplicado por
por el
el número
número de
de carreras
carreras útiles
útiles de
de las
las
herramientas
herramientas o
o de
de la
la pieza
pieza en
en la
la unidad
unidad de
de tiempo
tiempo.
.
88. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Velocidad
Velocidad de
de avance
avance y
y profundidad
profundidad de
de pasada
pasada
El
El avance
avance (a)
(a) es
es la
la velocidad
velocidad con
con que
que se
se desplaza
desplaza
el
el punto
punto de
de aplicación
aplicación de
de la
la herramienta
herramienta respecto
respecto a
a
la
la pieza
pieza.
. Se
Se expresa
expresa en
en milímetros
milímetros por
por vuelta
vuelta para
para
las
las máquinas
máquinas rotativas,
rotativas, y
y en
en milímetros
milímetros por
por minuto
minuto
88
las
las máquinas
máquinas rotativas,
rotativas, y
y en
en milímetros
milímetros por
por minuto
minuto
ó
ó en
en milímetros
milímetros por
por carrera
carrera útil
útil para
para las
las máquinas
máquinas
con
con movimiento
movimiento rectilíneo
rectilíneo alternativo
alternativo.
.
La
La profundidad
profundidad de
de pasada
pasada (p)
(p) es
es el
el desplazamiento
desplazamiento
dado
dado a
a la
la herramienta
herramienta o
o a
a la
la pieza
pieza en
en el
el movimiento
movimiento
de
de penetración
penetración.
. Se
Se le
le llama
llama también
también profundidad
profundidad
de
de corte
corte ó
ó simplemente
simplemente pasada
pasada.
. Se
Se expresa
expresa en
en
milímetros
milímetros de
de desplazamiento
desplazamiento de
de la
la herramienta
herramienta o
o
de
de la
la pieza,
pieza, el
el cual
cual se
se obtiene
obtiene siempre
siempre a
a mano
mano.
.
El
El avance
avance (a)
(a) por
por la
la profundidad
profundidad de
de pasada
pasada (p)
(p)
definen
definen la
la llamada
llamada sección
sección de
de viruta
viruta (Sv)
(Sv).
.
89. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Desgaste
Desgaste
La
La separación
separación de
de la
la viruta
viruta en
en el
el mecanizado
mecanizado provoca
provoca un
un
fuerte
fuerte rozamiento
rozamiento de
de la
la herramienta
herramienta contra
contra la
la pieza,
pieza,
transformándose
transformándose parte
parte de
de la
la energía
energía en
en calor
calor.
.
89
transformándose
transformándose parte
parte de
de la
la energía
energía en
en calor
calor.
.
Tanto
Tanto el
el rozamiento
rozamiento como
como el
el calor
calor son
son causas
causas inmediatas
inmediatas del
del
desgaste
desgaste de
de las
las herramientas,
herramientas, actuando
actuando de
de la
la siguiente
siguiente
forma
forma:
:
1
1)
) El
El rozamiento
rozamiento desafila
desafila la
la herramienta
herramienta porque
porque el
el material
material de
de
la
la pieza
pieza “erosiona”
“erosiona” la
la cara
cara de
de incidencia,
incidencia, la
la de
de ataque
ataque y
y el
el
filo,
filo, disminuyendo
disminuyendo su
su capacidad
capacidad de
de corte
corte.
. Al
Al perder
perder sus
sus
ángulos
ángulos de
de afilado,
afilado, el
el rozamiento
rozamiento es
es mayor
mayor y
y el
el desgaste
desgaste
aumenta,
aumenta, y
y así
así sucesivamente
sucesivamente.
.
90. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Desgaste
Desgaste
2
2)
) El
El calor
calor a
a determinadas
determinadas temperaturas,
temperaturas, según
según el
el material
material de
de
las
las herramientas,
herramientas, reblandece
reblandece el
el filo,
filo, acelerando
acelerando el
el desgaste
desgaste
por
por rozamiento
rozamiento.
. Pero,
Pero, además,
además, a
a mayor
mayor rozamiento
rozamiento mayor
mayor
90
por
por rozamiento
rozamiento.
. Pero,
Pero, además,
además, a
a mayor
mayor rozamiento
rozamiento mayor
mayor
temperatura
temperatura.
.
El
El desgaste
desgaste de
de las
las herramientas
herramientas en
en el
el transcurso
transcurso del
del
mecanizado
mecanizado obliga
obliga a
a detener
detener el
el trabajo
trabajo para
para reafilarlas,
reafilarlas,
causando
causando una
una disminución
disminución de
de la
la producción,
producción, por
por el
el tiempo
tiempo
invertido
invertido en
en desmontarlas,
desmontarlas, afilarlas,
afilarlas, montar
montar las
las de
de nuevo
nuevo y
y
regular
regular su
su posición
posición.
.
91. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia del
del material
material de
de la
la herramienta
herramienta y
y de
de la
la pieza
pieza
El
El desgaste
desgaste de
de las
las herramientas
herramientas es
es causado
causado directamente
directamente por
por
el
el rozamiento
rozamiento y
y por
por la
la elevación
elevación de
de la
la temperatura
temperatura.
. De
De ello
ello se
se
deduce
deduce que
que la
la duración
duración del
del afilado
afilado depende
depende:
:
91
deduce
deduce que
que la
la duración
duración del
del afilado
afilado depende
depende:
:
·
· De
De la
la dureza
dureza de
de la
la herramienta
herramienta y
y de
de la
la temperatura
temperatura hasta
hasta la
la
que
que conserva
conserva dicha
dicha dureza
dureza.
.
·
· De
De la
la dureza,
dureza, entre
entre otros
otros factores,
factores, del
del material
material que
que se
se
trabaja
trabaja.
. En
En general,
general, cuanto
cuanto más
más duro
duro es
es un
un material
material mayor
mayor
resistencia
resistencia opone
opone a
a ser
ser cortado,
cortado, y,
y, por
por tanto,
tanto, el
el rozamiento
rozamiento
de
de la
la herramienta
herramienta contra
contra la
la pieza
pieza aumenta
aumenta y,
y, con
con él,
él, la
la
temperatura
temperatura.
.
92. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la velocidad
velocidad de
de corte
corte
Experiencias
Experiencias realizadas
realizadas con
con una
una determinada
determinada herramienta,
herramienta,
trabajando
trabajando el
el mismo
mismo material
material y
y sin
sin modificar
modificar el
el avance
avance y
y la
la
profundidad
profundidad de
de pasada,
pasada, han
han demostrado
demostrado que
que:
:
92
profundidad
profundidad de
de pasada,
pasada, han
han demostrado
demostrado que
que:
:
·
· Para
Para bajas
bajas velocidades
velocidades de
de corte
corte el
el rendimiento
rendimiento es
es pequeño
pequeño
·
· Aumentando
Aumentando la
la velocidad,
velocidad, aumenta
aumenta el
el rendimiento
rendimiento.
.
·
· A
A partir
partir de
de una
una velocidad
velocidad de
de corte
corte más
más elevada,
elevada, el
el
rendimiento
rendimiento de
de la
la herramienta
herramienta disminuye
disminuye notablemente,
notablemente, por
por
el
el aumento
aumento de
de temperatura,
temperatura, que
que reblandece
reblandece el
el filo
filo.
.
Por
Por tanto,
tanto, a
a la
la hora
hora de
de elegir
elegir la
la velocidad
velocidad de
de corte,
corte, conviene
conviene
distinguir
distinguir:
:
93. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la velocidad
velocidad de
de corte
corte
·
· La
La velocidad
velocidad de
de menor
menor desgaste
desgaste (Vo)
(Vo)
con
con ella,
ella, la
la
herramienta
herramienta brinda
brinda la
la máxima
máxima producción
producción de
de viruta
viruta entre
entre dos
dos
afilados,
afilados, por
por lo
lo que
que también
también se
se la
la llama
llama velocidad
velocidad óptima
óptima.
.
93
afilados,
afilados, por
por lo
lo que
que también
también se
se la
la llama
llama velocidad
velocidad óptima
óptima.
.
·
· La
La velocidad
velocidad económica
económica (Ve)
(Ve)
su
su relación
relación con
con la
la velocidad
velocidad
de
de menor
menor desgaste
desgaste es
es:
: Ve
Ve =
= Vo
Vo +
+ 1
1/
/3
3 Vo
Vo =
= 4
4/
/3
3 Vo
Vo
Aumentando
Aumentando la
la velocidad
velocidad de
de menor
menor desgaste
desgaste en
en 1
1/
/3
3,
, la
la
herramienta
herramienta se
se desgasta
desgasta más
más y,
y, en
en consecuencia,
consecuencia, requiere
requiere
afilados
afilados más
más frecuentes
frecuentes;
; pero
pero el
el tiempo
tiempo empleado
empleado en
en ellos
ellos
queda
queda compensado
compensado con
con un
un considerable
considerable aumento
aumento de
de la
la
producción
producción.
.
94. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la velocidad
velocidad de
de corte
corte
La
La velocidad
velocidad límite
límite o
o antieconómica
antieconómica (VI)
(VI)
con
con ella,
ella, el
el
desgaste
desgaste de
de la
la herramienta
herramienta es
es tan
tan grande
grande que
que exige
exige afilarla
afilarla
con
con mucha
mucha frecuencia
frecuencia.
. Esto
Esto supone
supone una
una pérdida
pérdida de
de tiempo
tiempo
94
con
con mucha
mucha frecuencia
frecuencia.
. Esto
Esto supone
supone una
una pérdida
pérdida de
de tiempo
tiempo
que
que da
da lugar
lugar a
a que
que la
la producción
producción disminuya
disminuya:
:
VI
VI =
= Vo
Vo +
+ 2
2/
/3
3 Vo
Vo =
= 5
5/
/3
3 Vo
Vo
95. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia del
del avance
avance y
y de
de la
la profundidad
profundidad de
de pasada
pasada
Cuando
Cuando se
se aumenta
aumenta la
la sección
sección de
de la
la viruta,
viruta, debe
debe disminuirse
disminuirse
la
la velocidad
velocidad de
de corte,
corte, para
para que
que la
la duración
duración del
del afilado
afilado de
de la
la
herramienta
herramienta sea
sea la
la misma
misma.
. Sin
Sin embargo,
embargo, tal
tal reducción
reducción no
no es
es
95
herramienta
herramienta sea
sea la
la misma
misma.
. Sin
Sin embargo,
embargo, tal
tal reducción
reducción no
no es
es
proporcional
proporcional ni
ni con
con el
el avance,
avance, ni
ni con
con la
la profundidad
profundidad de
de
pasada
pasada.
.
Así,
Así, por
por ejemplo,
ejemplo, en
en las
las experiencias
experiencias hechas
hechas por
por Taylor
Taylor para
para
la
la misma
misma duración
duración del
del afilado,
afilado, aumentando
aumentando el
el avance
avance en
en el
el
50
50%
%,
, sólo
sólo es
es necesario
necesario reducir
reducir la
la velocidad
velocidad de
de corte
corte en
en un
un
20
20%
%,
, incluso
incluso con
con mayor
mayor producción
producción de
de viruta
viruta.
. Otro
Otro tanto
tanto
sucede
sucede si
si se
se aumenta
aumenta la
la profundidad
profundidad de
de pasada
pasada en
en un
un 50
50%
%,
,
con
con una
una disminución
disminución del
del 10
10%
% de
de la
la velocidad
velocidad de
de corte
corte.
.
96. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia del
del avance
avance y
y de
de la
la profundidad
profundidad de
de pasada
pasada
No
No obstante
obstante lo
lo dicho,
dicho, el
el avance
avance viene
viene determinado
determinado
principalmente
principalmente por
por:
:
96
·
· La
La fase
fase del
del trabajo,
trabajo, desbaste
desbaste o
o acabado,
acabado, o
o el
el grado
grado de
de
acabado
acabado que
que se
se desee
desee en
en una
una pieza
pieza o
o parte
parte de
de ella
ella
·
· La
La robustez
robustez de
de la
la máquina
máquina
·
· La
La robustez
robustez de
de la
la herramienta
herramienta.
.
Asimismo,
Asimismo, la
la profundidad
profundidad de
de pasada
pasada depende,
depende, además,
además, del
del
grueso
grueso de
de material
material que
que debe
debe eliminarse
eliminarse.
.
97. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Temperatura
Temperatura en
en operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
La
La temperatura
temperatura alcanzada
alcanzada en
en las
las operaciones
operaciones de
de mecanizado,
mecanizado,
tiene
tiene una
una influencia
influencia crítica
crítica en
en la
la vida
vida útil
útil de
de las
las herramientas
herramientas
de
de corte,
corte, en
en la
la calidad
calidad de
de las
las superficies
superficies mecanizadas,
mecanizadas, y
y en
en
97
de
de corte,
corte, en
en la
la calidad
calidad de
de las
las superficies
superficies mecanizadas,
mecanizadas, y
y en
en
las
las propiedades
propiedades mecánicas
mecánicas del
del material
material resultante
resultante.
.
Casi
Casi toda
toda la
la energía
energía mecánica
mecánica consumida
consumida en
en los
los procesos
procesos de
de
corte
corte de
de metales,
metales, se
se convierte
convierte finalmente
finalmente en
en energía
energía térmica
térmica.
.
Han
Han sido
sido muchos
muchos los
los métodos
métodos experimentales
experimentales desarrollados
desarrollados
con
con el
el fin
fin de
de medir
medir la
la distribución
distribución de
de temperaturas
temperaturas que
que tiene
tiene
lugar
lugar en
en el
el conjunto
conjunto herramienta
herramienta -
- pieza
pieza –
– viruta
viruta.
.
98. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Temperatura
Temperatura en
en operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
Por
Por ejemplo,
ejemplo, uso
uso de
de termopares
termopares empotrados,
empotrados, técnicas
técnicas de
de
radiación
radiación infrarroja,
infrarroja, medición
medición de
de las
las variaciones
variaciones de
de
microestructura
microestructura y
y micro
micro dureza,
dureza, uso
uso de
de pinturas
pinturas
98
microestructura
microestructura y
y micro
micro dureza,
dureza, uso
uso de
de pinturas
pinturas
termosensibles,
termosensibles, etc
etc.
.
Además
Además se
se han
han contrastado
contrastado con
con éxito
éxito resultados
resultados
experimentales
experimentales con
con otros
otros teóricos
teóricos obtenidos
obtenidos mediante
mediante
técnicas
técnicas de
de análisis
análisis por
por elementos
elementos finitos
finitos.
.
99. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Fuentes
Fuentes de
de calor
calor en
en operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
Casi
Casi todos
todos los
los modelos
modelos han
han sido
sido establecidos
establecidos bajo
bajo la
la
hipótesis
hipótesis de
de corte
corte ortogonal,
ortogonal, aunque
aunque en
en la
la práctica
práctica es
es bien
bien
sabido
sabido que
que no
no todas
todas las
las operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
99
sabido
sabido que
que no
no todas
todas las
las operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
satisfacen
satisfacen tal
tal condición
condición (torneado
(torneado oblicuo,
oblicuo, barrenado,
barrenado,
taladrado,
taladrado, fresado,
fresado, rectificado,
rectificado, etc
etc.
.)
).
.
Las
Las principales
principales fuentes
fuentes de
de calor
calor caracterizadas
caracterizadas por
por medio
medio de
de
estudios
estudios teóricos
teóricos y
y experimentales,
experimentales, que
que son
son una
una medida
medida de
de
la
la energía
energía absorbida
absorbida en
en el
el proceso
proceso de
de mecanizado,
mecanizado, son
son las
las
siguientes
siguientes:
:
100. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Fuentes
Fuentes de
de calor
calor en
en operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
Trabajo
Trabajo de
de deformación
deformación elástica
elástica
se
se devuelve
devuelve sin
sin producir
producir
calor
calor.
.
Trabajo
Trabajo de
de deformación
deformación plástica
plástica
no
no se
se devuelve
devuelve
100
Trabajo
Trabajo de
de deformación
deformación plástica
plástica
no
no se
se devuelve
devuelve
(rompimiento
(rompimiento de
de enlaces
enlaces atómicos
atómicos con
con desprendimiento
desprendimiento de
de
calor)
calor).
.
Trabajo
Trabajo de
de fricción
fricción
pérdidas
pérdidas por
por rozamiento
rozamiento.
.
Otras
Otras fuentes
fuentes de
de calor
calor que
que tienen
tienen que
que ver
ver con
con los
los defectos
defectos
del
del afilado
afilado de
de las
las herramientas
herramientas (entre
(entre otras
otras causas),
causas), suelen
suelen
despreciarse
despreciarse.
.
En
En el
el corte
corte ortogonal
ortogonal las
las fuentes
fuentes de
de calor
calor a
a considerar
considerar son
son
las
las que
que aparecen
aparecen en
en la
la siguiente
siguiente figura
figura:
:
101. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Fuentes
Fuentes de
de calor
calor en
en operaciones
operaciones de
de mecanizado
mecanizado
101
102. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Calor
Calor generado
generado en
en la
la zona
zona de
de deformación
deformación primaria
primaria
La
La zona
zona de
de deformación
deformación primaria
primaria es
es la
la presentada
presentada en
en la
la figura
figura
a
a lo
lo largo
largo del
del plano
plano de
de cizalladura
cizalladura.
. El
El calor
calor aquí
aquí generado,
generado, es
es
principalmente
principalmente debido
debido a
a la
la deformación
deformación plástica
plástica que
que tiene
tiene
102
principalmente
principalmente debido
debido a
a la
la deformación
deformación plástica
plástica que
que tiene
tiene
lugar
lugar.
.
Calor
Calor generado
generado en
en la
la zona
zona de
de deformación
deformación secundaria
secundaria
En
En esta
esta zona,
zona, paralela
paralela a
a la
la cara
cara de
de la
la herramienta,
herramienta, el
el calor
calor que
que
se
se produce
produce debido
debido a
a la
la deformación
deformación plástica
plástica es
es ignorado
ignorado en
en
la
la mayor
mayor parte
parte de
de los
los análisis
análisis teóricos
teóricos.
.
103. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
La
La distribución
distribución de
de calor
calor varía
varía de
de forma
forma lineal
lineal a
a lo
lo largo
largo de
de la
la
cara
cara de
de contacto
contacto herramienta
herramienta -
- viruta,
viruta, partiendo
partiendo de
de un
un valor
valor
proporcional
proporcional a
a la
la relación
relación velocidad
velocidad de
de la
la viruta
viruta para
para el
el
máximo
máximo espesor
espesor de
de ésta
ésta.
.
103
La
La fuente
fuente de
de calor
calor que
que sí
sí es
es tenida
tenida en
en cuenta
cuenta a
a lo
lo largo
largo de
de
esta
esta zona,
zona, es
es la
la propiciada
propiciada por
por la
la fricción
fricción entre
entre material
material y
y
herramienta
herramienta.
. El
El valor
valor de
de la
la energía
energía por
por unidad
unidad de
de tiempo
tiempo
(potencia)
(potencia) que
que se
se genera
genera por
por este
este concepto
concepto (Pf)
(Pf) viene
viene dado
dado
por
por el
el producto
producto de
de la
la fuerza
fuerza de
de fricción
fricción (Ff)
(Ff) y
y la
la velocidad
velocidad de
de
la
la viruta
viruta (V
(V0
0)
).
. Ésta
Ésta última
última viene
viene dada,
dada, en
en virtud
virtud de
de la
la ecuación
ecuación
de
de continuidad
continuidad (conservación
(conservación de
de caudal
caudal de
de material
material de
de
pieza),
pieza), por
por:
:
104. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
V
V0
0 =
= V
V (velocidad
(velocidad de
de corte)·ac
corte)·ac (profundidad
(profundidad de
de corte)
corte)
ao
ao (espesor
(espesor de
de viruta)
viruta)
Cálculo
Cálculo del
del calor
calor generado
generado en
en la
la zona
zona de
de deformación
deformación
primaria
primaria (Ps)
(Ps)
104
primaria
primaria (Ps)
(Ps)
Ps
Ps =
= Pm
Pm –
– Pf
Pf
Siendo
Siendo Pm
Pm la
la energía
energía de
de mecanizado
mecanizado por
por unidad
unidad de
de tiempo,
tiempo,
que
que viene
viene dada
dada por
por:
:
Pm
Pm =
= Fc
Fc ·
· V
V
105. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Temperatura
Temperatura en
en el
el corte
corte
-
- La
La energía
energía disipada
disipada se
se convierte
convierte en
en calor
calor
incremento
incremento de
de
temperatura
temperatura en
en zona
zona de
de corte
corte.
.
105
-
- Las
Las mayores
mayores temperaturas
temperaturas se
se alcanzan
alcanzan con
con:
: material
material de
de la
la
pieza
pieza muy
muy duro,
duro, alta
alta velocidad
velocidad de
de corte
corte y
y profundidad
profundidad de
de
pasada
pasada.
.
-
- Si
Si el
el material
material de
de la
la pieza
pieza tiene
tiene alto
alto calor
calor específico
específico y
y
conductividad
conductividad térmica,
térmica, la
la temperatura
temperatura no
no es
es tan
tan alta
alta.
.
106. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Temperatura
Temperatura en
en el
el corte
corte
106
v
vc
c
107. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Temperatura
Temperatura en
en el
el corte
corte
107
v
vc
c
108. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la temperatura
temperatura
Zona
Zona I
I
Zona
Zona de
de deslizamiento
deslizamiento -
-
rozamiento
rozamiento interno
interno del
del material
material de
de
Zonas de elevada temperatura
Zonas de elevada temperatura
en el proceso de mecanizado
en el proceso de mecanizado
108
rozamiento
rozamiento interno
interno del
del material
material de
de
la
la pieza
pieza que
que está
está siendo
siendo deformado
deformado.
.
Zona
Zona II
II
Cara
Cara de
de desprendimiento
desprendimiento
de
de la
la herramienta
herramienta –
– a
a consecuencia
consecuencia
del
del rozamiento
rozamiento entre
entre la
la herramienta
herramienta
y
y la
la viruta
viruta –
– máxima
máxima temperatura
temperatura.
.
Zona
Zona III
III
Inmediaciones
Inmediaciones de
de la
la cara
cara de
de incidencia
incidencia de
de la
la herramienta
herramienta –
– a
a
consecuencia
consecuencia del
del rozamiento
rozamiento entre
entre la
la herramienta
herramienta y
y la
la superficie
superficie ya
ya
mecanizada
mecanizada de
de la
la pieza
pieza.
.
109. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la temperatura
temperatura
Cuando
Cuando se
se trabaja
trabaja en
en seco,
seco, es
es decir,
decir, sin
sin líquido
líquido refrigerante
refrigerante o
o
lubricante,
lubricante, el
el operario
operario puede
puede observar
observar perfectamente
perfectamente el
el
trabajo,
trabajo, la
la máquina
máquina no
no se
se ensucia
ensucia ni
ni se
se moja
moja y
y no
no se
se
109
trabajo,
trabajo, la
la máquina
máquina no
no se
se ensucia
ensucia ni
ni se
se moja
moja y
y no
no se
se
producen
producen salpicaduras
salpicaduras.
.
Pero,
Pero, por
por el
el contrario,
contrario, los
los inconvenientes
inconvenientes son
son considerables,
considerables,
derivados
derivados principalmente
principalmente del
del calor
calor producido
producido por
por el
el corte
corte:
:
110. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la temperatura
temperatura
·
· La
La herramienta,
herramienta, si
si la
la temperatura
temperatura es
es alta,
alta, pierde
pierde dureza
dureza y
y corta
corta en
en malas
malas
condiciones,
condiciones, con
con mayor
mayor rozamiento
rozamiento y
y aumento
aumento consiguiente
consiguiente del
del calor
calor.
.
·
· Al
Al filo
filo de
de la
la herramienta,
herramienta, por
por la
la cara
cara de
de ataque,
ataque, se
se le
le adhieren
adhieren pequeñas
pequeñas
110
·
· Al
Al filo
filo de
de la
la herramienta,
herramienta, por
por la
la cara
cara de
de ataque,
ataque, se
se le
le adhieren
adhieren pequeñas
pequeñas
partículas
partículas de
de metal
metal caliente,
caliente, dificultando
dificultando el
el corte
corte y
y dejando
dejando superficies
superficies
defectuosas
defectuosas en
en las
las piezas
piezas.
.
·
· La
La pieza
pieza se
se dilata
dilata pudiendo
pudiendo originar
originar falsas
falsas mediciones,
mediciones, y,
y, por
por tanto,
tanto,
errores
errores en
en las
las cotas
cotas.
.
·
· En
En el
el montaje
montaje de
de las
las piezas
piezas entre
entre puntos,
puntos, por
por ejemplo
ejemplo en
en el
el torneado,
torneado, el
el
calor
calor puede
puede producir
producir un
un agarrotamiento
agarrotamiento y
y deterioro
deterioro de
de la
la pieza
pieza y
y de
de la
la
contrapunta
contrapunta.
.
·
· Las
Las virutas
virutas muy
muy calientes
calientes pueden
pueden ser
ser peligrosas
peligrosas para
para el
el operario
operario.
.
111. RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
RENDIMIENTO DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE
Influencia
Influencia de
de la
la temperatura
temperatura
Todos
Todos estos
estos inconvenientes
inconvenientes se
se reducen
reducen en
en gran
gran manera
manera por
por
medio
medio de
de la
la lubricación
lubricación y/o
y/o de
de la
la refrigeración
refrigeración.
.
La
La refrigeración
refrigeración es
es imprescindible
imprescindible en
en a
a fase
fase de
de desbaste
desbaste con
con
111
La
La refrigeración
refrigeración es
es imprescindible
imprescindible en
en a
a fase
fase de
de desbaste
desbaste con
con
gran
gran profundidad
profundidad de
de pasada,
pasada, avance
avance importante
importante y
y alta
alta
velocidad
velocidad de
de corte,
corte, por
por el
el enorme
enorme calor
calor producido
producido.
. Permite
Permite
un
un considerable
considerable aumento
aumento de
de lo
lo velocidad
velocidad de
de corte,
corte, del
del orden
orden
de
de hasta
hasta el
el 50
50%
% de
de a
a velocidad
velocidad de
de menor
menor desgaste,
desgaste, según
según los
los
casos
casos.
.
La
La lubricación
lubricación tiene
tiene por
por objeto
objeto suavizar
suavizar el
el rozamiento
rozamiento más
más
que
que enfriar,
enfriar, aunque
aunque esto
esto se
se consigue
consigue también,
también, ya
ya que
que al
al
disminuir
disminuir el
el roce,
roce, el
el calentamiento
calentamiento es
es menor
menor.
.