Este documento describe los conceptos básicos de la termodinámica aplicada al corte de metales, incluyendo los tipos y propiedades de materiales para herramientas de corte, las fuerzas y temperaturas involucradas en diferentes procesos de corte, y los tipos principales de taladros y sus partes. También explica conceptos como velocidad de corte y angular, y menciona brevemente el torno y la fresa como máquinas herramientas comunes.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Bachiller:
. José Hernández
Puerto Ordaz, Junio de 2014.

2. Termodinámica
En la Termodinámica se encuentra la explicación racional del funcionamiento
de la mayor parte de los mecanismos que posee el hombre actual, La
termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de
corte, donde existe desprendimiento de viruta Es importante describir lo que es
el corte de metales, esta es Tradicionalmente, un corte que se realiza en torno,
taladradoras, y fresadoras en otros procesos ejecutados por máquinas
herramientas con el uso de varias herramientas cortantes.
Materiales de las herramientas
Propiedades
Acero no aleado
Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de carbono. Para
temperaturas de unos 250 º C pierde su dureza, por lo tanto es inapropiado
para grandes velocidades de corte y no se utiliza, salvo casos excepcionales,
para la fabricación de herramientas de turno
Acero aleado
Contiene como elementos aleatorios, además del carbono, adiciones de
wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Hay aceros débilmente aleado y
aceros fuertemente aleado.
Metal duro
Los metales duros hacen posible un gran aumento de la capacidad de corte de
la herramienta. Los componentes principales de un metal duro son el volframio
y el molibdeno, además del cobalto y el carbono.
Cerámicos
Estable. Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy resistente al calor
y se fijan convenientemente en soportes adecuados. Las cerámicas son

3. generalmente deseables en aplicaciones de alta velocidad, el único
inconveniente es su alta fragilidad
Cermet
Estable. Moderadamente caro. Otro material cementado basado en carburo de
titanio (TiC). El aglutinante es usualmente níquel.
Diamante
Estable. Muy Caro. La sustancia más dura conocida hasta la fecha. Superior
resistencia a la abrasión, pero también alta afinidad química con el hierro que
da como resultado no ser apropiado para el mecanizado de acero. desgasta.
Temperatura de corte en los diferentes procesos
Variable de temperatura. Las propiedades al impacto (o sensibilidad de
muesca) de los metales depende de la temperatura y para algunos materiales
hay un gran cambio de resistencia a la falla con un cambio relativamente
pequeño de temperatura. El conocimiento relativo a la existencia de este
fenómeno puede ser muy importante en la elección de materiales y en los
factores de diseño cuando se va a usar un producto en temperaturas de
servicio cercanas a la temperatura de transición, debido a que aumenta la
posibilidad de falla de material, sobre todo ante cambios bruscos de formas,
muecas o aun ralladuras producidas por el esmerilado de soldaduras.
El Taladro
Es la máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que
se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por
la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca
que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por
poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede
realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora
transmisión para hacerlo.

4. Funcionamiento: Se llama taladrar a la operación de mecanizado que tiene por
objeto producir agujeros cilíndricos en una pieza cualquiera, utilizando como
herramienta una broca. La operación de taladrar se puede hacer con un taladro
portátil, con una máquina taladradora, en un torno, en una fresadora, en un
centro de mecanizado CNC o en una mandrinadora.
Características: De todos los procesos de mecanizado, el taladrado es
considerado como uno de los procesos más importantes debido a su amplio
uso y facilidad de realización, puesto que es una de las operaciones de
mecanizado más sencillas de realizar y que se hace necesario en la mayoría
de componentes que se fabrican
Tipos de taladros
1.- BARRENA.
Es la herramienta más sencilla para hacer un taladro. Básicamente es una
broca con mango. Aunque es muy antigua se sigue utilizando hoy en día. Solo
sirve para taladrar materiales muy blandos, principalmente maderas.
2.- BERBIQUÍ.
El berbiquí es la herramienta manual antecesora del taladro y prácticamente
está hoy día en desuso salvo en algunas carpinterías antiguas. Solamente se
utiliza para materiales blandos.
3.- TALADRO MANUAL.
Es una evolución del berbiquí y cuenta con un engranaje que multiplica la
velocidad de giro de la broca al dar vueltas a la manivela.

5. 4.- TALADRO MANUAL DE
PECHO.
Es como el anterior, pero permite ejercer mucha mayor presión sobre la broca,
ya que se puede aprovechar el propio peso apoyando el pecho sobre él.
5.- TALADRO ELÉCTRICO.
Es la evolución de los anteriores que surgió al acoplarle un motor eléctrico para
facilitar el taladrado. Es una herramienta imprescindible para cualquier
bricolador. Su versatilidad le permite no solo taladrar, sino otras muchas
funciones (atornillar, lijar, pulir, desoxidar, limpiar, etc.) acoplándole los
accesorios necesarios.
6.- TALADRO SIN CABLE.
Es una evolución del anterior en el que se prescinde de la toma de corriente,
sustituyéndose por una batería. La principal ventaja es su autonomía, al poder
usarlo donde queramos sin necesidad de que exista un enchufe. Como
inconveniente, la menor potencia que ofrecen respecto a los taladros
convencionales.
Existen taladros sin cable con percusión y sin ella, siendo estos últimos usados
principalmente como atornilladores. En esta función si que son insustituibles y
recomendables, y la mayoría incorpora regulación del par de apriete para hacer
todavía más cómodo su uso.
7.- MARTILLO PERCUTOR.
El martillo percutor es un taladro con una percusión (eléctrica, neumática o
combinada) mucho más potente (utiliza más masa) y es imprescindible para
perforar determinados materiales muy duros, como el hormigón, la piedra, etc.,
o espesores muy gruesos de material de obra.

6. 8.- TALADRO DE COLUMNA.
Es un taladro estacionario con movimiento vertical y mesa para sujetar el objeto
a taladrar. La principal ventaja de este taladro es la absoluta precisión del
orificio y el ajuste de la profundidad. Permiten taladrar fácilmente algunos
materiales frágiles (vidrio, porcelana, etc.) que necesitan una firme sujeción
para que no rompan.
El sustituto de estos taladros (muy profesionales) para un aficionado es el uso
del taladro convencional fijado en un soporte vertical, aunque últimamente se
ven algunos taladros de columna muy accesibles por su bajo precio.
9.- MINITALADRO.
Es como un taladro en miniatura. La posibilidad de utilizarlo con una sola mano
y las altas revoluciones que coge, permiten una gran variedad de trabajos
aparte del taladrado. Está indicado para aplicaciones minuciosas que requieren
control, precisión y ligereza.
10.- MINITALADRO SIN CABLE.
Es igual que el anterior, pero accionado a batería, con la autonomía que ello
supone. Como en el caso de los taladros, su principal inconveniente es la
menor potencia.
Partes
Tipos de movimiento
Arrastrado por éste, el útil gira sobre si mismo alrededor de su eje longitudinal
(movimiento de corte) y avanza axialmente dentro de la pieza a taladrar
(movimiento de avance).

7. Tipos de fuerzas
La fuerza de corte principal: la fuerza tangencial (FT), también es llamada
Fuerza principal de corte (FC) por ser la mayor de las tres, va en la dirección de
la velocidad de corte (hacia abajo) paralela al eje Y, es la resistencia que opone
el material a ser cortado al desplazarse o girar la herramienta o la pieza de
trabajo, y como va en la misma dirección de la velocidad de corte es utilizada
para determinar la potencia consumida durante la operación de mecanizado.
Fuerza de avance: se opone al movimiento de avance de la herramienta sobre
la pieza de trabajo y es dirigida en dirección paralela a la línea central de la
pieza (paralela al eje X). La fuerza radial (FR), es la fuerza que se opone a la
penetración del filo de la herramienta sobre la pieza de trabajo en el sentido
radial, es dirigida en dirección perpendicular a las anteriores (┴ al eje X y ┴ al
eje Y) y es la componente de menor magnitud de las que actúan sobre la
herramienta de corte.
Fuerzas axiales: Una fuerza axial es una fuerza que actúa directamente sobre
el centro axial de un objeto en la dirección del eje longitudinal. Estas fuerzas
pueden ser de compresión o de tensión, dependiendo de la dirección de la
fuerza. Cuándo una fuerza axial actúa a lo largo del eje longitudinal y este eje
pasa por el centro geométrico del objeto, será además una fuerza concéntrica;
en caso contrario será una fuerza excéntrica. Las fuerzas perpendiculares al
eje longitudinal del objeto se denominan normalmente como fuerzas verticales.
Características de la variación de la velocidad
Velocidad de corte: Velocidad lineal relativa de la herramienta respecto de la
pieza en dirección del movimiento de corte. Como el movimiento de corte
puede ser rotativo o lineal, la velocidad de corte será la velocidad tangencial en
la zona de contacto entre herramienta y pieza o la velocidad relativa entre la
pieza y la herramienta respectivamente.

8. Velocidad angular: es una medida de la velocidad de rotación. Se define como
el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega
ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).
Aunque se la define para el movimiento de rotación del sólido rígido, también
se la emplea en la cinemática de la partícula o punto material, especialmente
cuando esta se mueve sobre una trayectoria cerrada (circular, elíptica, etc).
Tipos de herramientas
Torno: La forma de operar el torno es haciendo girar la pieza a mecanizar
mientras que la herramienta sólo realiza movimientos longitudinales o
transversales con el fin de poner en contacto con la pieza. Aquí las
herramientas de algunas de las principales tareas con un torno.
Fresa: En la fresa la que gira es la herramienta y la pieza permanece quieta o
realiza un movimiento hacia la herramienta.
Taladradora: Las herramientas de taladro giran sobre sí mismas como ocurre
con la fresa. El extremo que no corta tiene forma cónica de forma que se
acopla con el porta-herramientas por medio de auto-retención. Su finalidad es
hacer agujeros. Para hacer un agujero con mucha precisión, el orden natural de
utilización de las herramientas sería broca, broca mandril, y escariadores.