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Índice
Pág.
Introducción ……………………………………………….…………….….
La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de
herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.
Importancia de las variables de corte, calor, energía y
temperaturas presentes…………………………………………….
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica
de corte de metales.…………………………………………………
Conclusión…………………………………………………………………
Bibliografía …………………………………………………………………
2
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7
8
3
INTRODUCCIÓN
De acuerdo con las leyes de la termodinámica el la energía mecánica
se puede transformar en calor a través del trabajo de la fuerza de
rozamiento.
Rodríguez Jorge (2009) expone que la Termodinámica estudia el
intercambio de energía en sus diversas formas, su interacción con
los equipos, las propiedades de la materia y el uso racional de la
energía. Dado que no se puede concebir industria sin uso de
energía, esta ciencia tiene una gran importancia práctica y se
aplica en todas las ramas de la Ingeniería. Es realmente es un
sistema macroscópico conjunto de materia que se puede aislar
espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e
imperturbable.
El estado de un sistema macroscópico en equilibrio puede describirse
mediante propiedades medibles como la temperatura, la presión o el
volumen, que se conocen como variables termodinámicas. Es posible
identificar y relacionar entre sí muchas otras variables (como la densidad, el
calor específico, la compresibilidad o el coeficiente de expansión térmica),
con lo que se obtiene una descripción más completa de un sistema y de su
relación con el entorno. En el corte de materiales la viruta está determinada
por las propiedades del material a trabajar, la geometría de la herramienta de
corte, condiciones del maquinado.
4
LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO
DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO
DE VIRUTA.
El corte de metales es un procedimiento realizado por máquinas
herramientas empleado. Esta operación consiste en el desprendido del metal
en forma de pequeñas virutas. Este procedimiento es muy comunin en la
industria de la metalmecánica mediante del mismo se obtienen elementos y
estructuras de variadas formas y geometrías con alto nivel de precisión y
elevada calidad.
El mecanizado de metales es un procedimiento costoso ya que se
pierde en su conformación gran pérdida de material en forma de viruta, esto
hace que se utilice el material con forma y dimensiones próximas a las
definitivas.
Black Temple, Kohser, Ronald A. (2002) los procesos de
mecanizado o de eliminación de metal consisten en eliminar de
una pieza unas zonas determinadas, al objeto de conseguir una
forma o acabado prefijados. Tradicionalmente, estos procesos se
han considerado como «procesos con viruta», pero en los últimos
años han aparecido numerosos procesos de mecanizado «sin
viruta» y en esta familia podemos asimismo incluir «el corte con
calor». Las virutas se forman por la interacción de una
herramienta de corte con el material que se mecaniza. Esta
formación de la viruta es, esencialmente, un proceso de cizalla
cuyo resultado es una viruta que se separa de la pieza trabajada y
unos procesos de frotamiento entre ésta y la herramienta, y entre
la herramienta y la viruta.
La termodinámica estudio el efecto entre el calor y las variadas formas de
energía, en el corte por desprendimiento de viruta la velocidad de corte es la
variable que más influencia a la temperatura pero el aumento es proporcional
menor a esta esta velocidad.
5
IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA Y
TEMPERATURAS PRESENTES.
La mayor cantidad de calor se va en la viruta, y a mayor temperatura se
va una maYor cantidad de calor al cuerpo de la herramienta. El aumento en
la temperatura debido al ancho de la viruta es el de menor influencia. Entre
otros factores que afectan la termodinámica del corte sobre la temperatura
del filo de la herramienta están:
Geometría de la herramienta:
• Orientación del filo principal (x) Kx.
• Radio de acuerdo Kr.
• Tamaño del cuerpo Kf.
Refrigeración Kh:
• Caudal.
• Calidad.
La mayor temperatura de la viruta se encuentra al final de la zona de
deformación secundaria. Principalmente porque en este lugar ya se han
presentado todos los fenómenos que generan calor en el proceso de corte.
En la Cantidad de calor desarrollada y temperaturas en el corte, el proceso
de deformación plástica es de tipo disipativo, la energía mecánica introducida
en el sistema produce un aumento de la temperatura. El estudio de la
cantidad de calor y de las temperatura de corte es importante por: El estudio
del desgaste de la herramienta requiere un completo conocimiento del campo
de temperaturas; la correlación entre duración de filo y temperaturas de corte
6
y las indicaciones sobre las características de la superficie mecanizada. De
acuerdo a las Leyes de la Conservacion de la Energia. El calor se propaga
desde la zona de origen hacia el interior de la herramienta por conducción.
USO DE TABLAS FÍSICAS Y QUÍMICAS ASOCIADAS A LA
TERMODINÁMICA DE CORTE DE METALES.
Cuando hablamos de mecanizado con herramientas de corte, tenemos
que tener en cuenta algunos puntos. Estos son: el material de la pieza, el tipo
de mecanizado, el material de la herramienta, los factores de corte.
Empecemos identificando los materiales de las piezas:
Dentro de las tablas que se pueden usar a la termodinámica en el corte
están: En principio, para estudiar cual es la herramienta adecuada, debemos
tomar como referencia la dureza del material a mecanizar, por lo tanto es
necesario tener a mano la tabla de:
• Dureza de los aceros (Tabla de Dureza de los Aceros)
• Especificaciones de aceros AISI-SAE.
• Composición y propiedades mecánicas de fundiciones de hierro
seleccionadas.
• Materiales para herramientas.
• Resistencia de los materiales al desgaste.
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7
CONCLUSIÓN
El corte de los metales requiere de mucha potencia para separar la viruta
de la pieza de trabajo. El torneado es un proceso de arranque de viruta, en el
cual un borde o filo, deforma cierta parte del material hasta separarlo de la
pieza, a esto, lo llamamos viruta.
La viruta se forma en un proceso de cizalladura localizado que se
desarrolla en zonas muy pequeñas. Se trata de una deformación plástica,
bajo condiciones de gran tensión y alta velocidad de deformación que se
genera a partir de una región de compresión radial que se mueve por delante
de la herramienta, cuando esta se desplaza por la pieza. Se forman grandes
esfuerzos en la capa del material que se convertirá en viruta de manera que
se acerca el material al esfuerzo y luego el esfuerzo ultimo del material para
así desprender esta pequeña cantidad de material en el tiempo deseado.
8
BIBLIOGRAFÍA
E. Paul De Garmo, J. Temple Black,Ronald A. Kohser (2002) Materiales y
procesos de fabricación.
Ingeniería Mecánica. Termodinámica del Arranque. Capitulo 7.7.1 - 7.2 -
7.3
Rodríguez, Jorge A. (2009) Introducción a la Termodinámica.

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  • 1. 1 Prof. Alcidez Cadiz Integrante: Lucia Bravo C.I. 20.298.218 PUERTO ORDAZ, MAYO 2013 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN CIUDAD GUAYANA ESCUELA: INGENIERÍA INDUSTRIAL. (45) SECCIÓN “S” CÁTEDRA: PROCESO DE MANUFACTURA
  • 2. 2 Índice Pág. Introducción ……………………………………………….…………….…. La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta. Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas presentes……………………………………………. Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales.………………………………………………… Conclusión………………………………………………………………… Bibliografía ………………………………………………………………… 2 4 5 6 7 8
  • 3. 3 INTRODUCCIÓN De acuerdo con las leyes de la termodinámica el la energía mecánica se puede transformar en calor a través del trabajo de la fuerza de rozamiento. Rodríguez Jorge (2009) expone que la Termodinámica estudia el intercambio de energía en sus diversas formas, su interacción con los equipos, las propiedades de la materia y el uso racional de la energía. Dado que no se puede concebir industria sin uso de energía, esta ciencia tiene una gran importancia práctica y se aplica en todas las ramas de la Ingeniería. Es realmente es un sistema macroscópico conjunto de materia que se puede aislar espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e imperturbable. El estado de un sistema macroscópico en equilibrio puede describirse mediante propiedades medibles como la temperatura, la presión o el volumen, que se conocen como variables termodinámicas. Es posible identificar y relacionar entre sí muchas otras variables (como la densidad, el calor específico, la compresibilidad o el coeficiente de expansión térmica), con lo que se obtiene una descripción más completa de un sistema y de su relación con el entorno. En el corte de materiales la viruta está determinada por las propiedades del material a trabajar, la geometría de la herramienta de corte, condiciones del maquinado.
  • 4. 4 LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA. El corte de metales es un procedimiento realizado por máquinas herramientas empleado. Esta operación consiste en el desprendido del metal en forma de pequeñas virutas. Este procedimiento es muy comunin en la industria de la metalmecánica mediante del mismo se obtienen elementos y estructuras de variadas formas y geometrías con alto nivel de precisión y elevada calidad. El mecanizado de metales es un procedimiento costoso ya que se pierde en su conformación gran pérdida de material en forma de viruta, esto hace que se utilice el material con forma y dimensiones próximas a las definitivas. Black Temple, Kohser, Ronald A. (2002) los procesos de mecanizado o de eliminación de metal consisten en eliminar de una pieza unas zonas determinadas, al objeto de conseguir una forma o acabado prefijados. Tradicionalmente, estos procesos se han considerado como «procesos con viruta», pero en los últimos años han aparecido numerosos procesos de mecanizado «sin viruta» y en esta familia podemos asimismo incluir «el corte con calor». Las virutas se forman por la interacción de una herramienta de corte con el material que se mecaniza. Esta formación de la viruta es, esencialmente, un proceso de cizalla cuyo resultado es una viruta que se separa de la pieza trabajada y unos procesos de frotamiento entre ésta y la herramienta, y entre la herramienta y la viruta. La termodinámica estudio el efecto entre el calor y las variadas formas de energía, en el corte por desprendimiento de viruta la velocidad de corte es la variable que más influencia a la temperatura pero el aumento es proporcional menor a esta esta velocidad.
  • 5. 5 IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA Y TEMPERATURAS PRESENTES. La mayor cantidad de calor se va en la viruta, y a mayor temperatura se va una maYor cantidad de calor al cuerpo de la herramienta. El aumento en la temperatura debido al ancho de la viruta es el de menor influencia. Entre otros factores que afectan la termodinámica del corte sobre la temperatura del filo de la herramienta están: Geometría de la herramienta: • Orientación del filo principal (x) Kx. • Radio de acuerdo Kr. • Tamaño del cuerpo Kf. Refrigeración Kh: • Caudal. • Calidad. La mayor temperatura de la viruta se encuentra al final de la zona de deformación secundaria. Principalmente porque en este lugar ya se han presentado todos los fenómenos que generan calor en el proceso de corte. En la Cantidad de calor desarrollada y temperaturas en el corte, el proceso de deformación plástica es de tipo disipativo, la energía mecánica introducida en el sistema produce un aumento de la temperatura. El estudio de la cantidad de calor y de las temperatura de corte es importante por: El estudio del desgaste de la herramienta requiere un completo conocimiento del campo de temperaturas; la correlación entre duración de filo y temperaturas de corte
  • 6. 6 y las indicaciones sobre las características de la superficie mecanizada. De acuerdo a las Leyes de la Conservacion de la Energia. El calor se propaga desde la zona de origen hacia el interior de la herramienta por conducción. USO DE TABLAS FÍSICAS Y QUÍMICAS ASOCIADAS A LA TERMODINÁMICA DE CORTE DE METALES. Cuando hablamos de mecanizado con herramientas de corte, tenemos que tener en cuenta algunos puntos. Estos son: el material de la pieza, el tipo de mecanizado, el material de la herramienta, los factores de corte. Empecemos identificando los materiales de las piezas: Dentro de las tablas que se pueden usar a la termodinámica en el corte están: En principio, para estudiar cual es la herramienta adecuada, debemos tomar como referencia la dureza del material a mecanizar, por lo tanto es necesario tener a mano la tabla de: • Dureza de los aceros (Tabla de Dureza de los Aceros) • Especificaciones de aceros AISI-SAE. • Composición y propiedades mecánicas de fundiciones de hierro seleccionadas. • Materiales para herramientas. • Resistencia de los materiales al desgaste. • Velocidades de corte de las maquinas herramientas.
  • 7. 7 CONCLUSIÓN El corte de los metales requiere de mucha potencia para separar la viruta de la pieza de trabajo. El torneado es un proceso de arranque de viruta, en el cual un borde o filo, deforma cierta parte del material hasta separarlo de la pieza, a esto, lo llamamos viruta. La viruta se forma en un proceso de cizalladura localizado que se desarrolla en zonas muy pequeñas. Se trata de una deformación plástica, bajo condiciones de gran tensión y alta velocidad de deformación que se genera a partir de una región de compresión radial que se mueve por delante de la herramienta, cuando esta se desplaza por la pieza. Se forman grandes esfuerzos en la capa del material que se convertirá en viruta de manera que se acerca el material al esfuerzo y luego el esfuerzo ultimo del material para así desprender esta pequeña cantidad de material en el tiempo deseado.
  • 8. 8 BIBLIOGRAFÍA E. Paul De Garmo, J. Temple Black,Ronald A. Kohser (2002) Materiales y procesos de fabricación. Ingeniería Mecánica. Termodinámica del Arranque. Capitulo 7.7.1 - 7.2 - 7.3 Rodríguez, Jorge A. (2009) Introducción a la Termodinámica.