Este documento describe un proyecto de carrera sobre ingeniería industrial en la Universidad Politécnica Santiago Mariño. El proyecto se centra en la termodinámica del corte de metales mediante el uso de herramientas de corte y el desprendimiento de virutas. Incluye secciones sobre la termodinámica del corte, variables como el calor y la temperatura, tablas de propiedades de materiales para herramientas de corte, y consideraciones de seguridad industrial relacionadas con las virutas. El documento concluye que

1. Instituto universitario Politécnico Santiago Mariño
Proyecto de carrera: Ingeniería Industrial
Materia: Procesos de Manufacturas
Puerto Ordaz- EDO Bolívar
Sección: 45 “S”
Profesor:
Alcides Cadiz
Integrantes:
Carlos Gonzalez. C.I: 18805337
Yesenia Devera. C.I: 12560294
Ciudad Guayana, Noviembre del 2013

2. Índice
Introducción--------------------------------------------------------------------------------pg.5
- La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso
de herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.-------pg.-6,7
-Importancia de las variables de corte, calor, energía y
Temperatura en el proceso de manufactura.--------------------------------------pg.7
-Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica
de corte de metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos)-----------pg.8,9
- Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el
proceso de manufactura.------------------------------------------------------------ pg.9,10
Conclusión----------------------------------------------------------------------------------pg.11
Bibliografía-------------------------------------------------------------------------------- pg.12

3. Introducción
El propósito fundamental de este trabajo es adquirir conocimientos de
manera significativa sobre la termodinámica en el corte de metales, el cual se
basa en el desprendimiento de virutas la cual consiste en el que el material es
arrancado por medio de una herramienta de corte que es la que realiza el
desprendimiento de la viruta dando lugar al desperdicio de viruta.
Por otra parte esa herramienta de corte posee filos y cuchillas que separan
la pieza para formar la viruta.
Además en el objetivo que vamos a estudiar notaremos proceso de
manufactura en el que una herramienta de corte se utiliza para remover el
exceso de material de una pieza de forma que el material que quede tenga la
forma deseada. La acción principal de corte consiste en aplicar deformación en
corte para formar la viruta y exponer la nueva superficie.

4. 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. Las partes se producen desprendiendo metal en forma
de pequeñas virutas. El trabajo central de estas máquinas está en la
herramienta cortante que desprende esas virutas.
Para que se produzca el desprendimiento de viruta debe haber una
herramienta de corte la cual es el elemento utilizado en las máquinas
herramienta para extraer material de una pieza cuando se quiere llevar a cabo
un proceso de mecanizado. Hay muchos tipos para cada máquina, pero todas
se basan en un proceso de arranque de viruta. Es decir, al haber una elevada
diferencia de velocidades entre la herramienta y la pieza, al entrar en contacto
la arista de corte con la pieza, se arranca el material y se desprende la viruta.
Desprendimiento de viruta:
Desde mi punto de vista el arranque de viruta se vienen dando porque el
material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un
desperdicio o viruta, la herramienta consta de uno o varios filos o cuchillas que
separan la viruta de la pieza en cada pasada. En el macanizado por arranque
de viruta se dan procesos de desbaste y de acabado sin embargo tine una
limitación física donde nose puede eliminar todo el material que se quiera
porque llega un momento en el que el esfuerzo para apretar la herramienta
contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a
extraer viruta.
Por otra parte es importante destacar los tipos de virutas que son:
Viruta discontinua. Este caso representa el corte de la mayoría de los
materiales frágiles tales como el hierro fundido y el latón fundido; para estos
casos, los esfuerzos' que se producen delante del filo de corte de la
herramienta provocan fractura. Lo anterior se debe a que la deformación real
por esfuerzo cortante excede el punto de fractura en la dirección del plano de
corte, de manera que el material se desprende en segmentos muy pequeños.
Por lo común se produce un acabado superficial bastante aceptable en estos
materiales frágiles, puesto que el filo tiende a reducir las irregularidades.
Las virutas discontinuas también se pueden producir en ciertas condiciones
con materiales más dúctiles, causando superficies rugosas. Tales condiciones
pueden ser bajas velocidades de corte o pequeños ángulos de ataque en el
intervalo de 0° a 10° para avances mayores de 0.2 mm. El incremento en el

5. ángulo de ataque o en la velocidad de corte normalmente elimina la producción
de la viruta discontinua.
Viruta Continua. Este tipo de viruta, el cual representa el corte de la
mayoría de materiales dúctiles que permiten al corte tener lugar sin fractura, es
producido por velocidades de corte relativamente altas, grandes ángulos de
ataque (entre 10º y 30º) y poca fricción entre la viruta y la cara de la
herramienta.
Las virutas continuas y largas pueden ser difíciles de manejar y en
consecuencia la herramienta debe contar con un rompevirutas que retuerce la
viruta y la quiebra en tramos cortos.
Viruta Continua con protuberancias. Este tipo de viruta representa el corte
de materiales dúctiles a bajas velocidades en donde existe' una alta fricción
sobre la cara de la herramienta. Esta alta fricción es causa de que una delgada
capa de viruta quede cortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la
herramienta. La viruta es similar a la viruta continua, pero la produce una
herramienta que tiene una saliente de metal aglutinado soldada a su cara.
Periódicamente se separan porciones de la saliente y quedan depositadas en
la superficie del material, dando como resultado una superficie rugosa; el resto
de la saliente queda como protuberancia en la parte trasera de la viruta,
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el
proceso de manufactura.
Procesos de corte
Entre su importancia es que mediante ese proceso se pueden cortar metales
madera plásticos compuestos cerámicas Podemos lograr tolerancias menores
de 0.001” y tolerancias mejores que 16 micropulg Requieren el uso de una
cuchilla para remover el material.
Ejemplos de algunos procesos de corte:
-Torneado cilíndrico.
-Corte en fresadora
-Taladrado.
-Las cuchillas pueden tener uno, varios o múltiples segme ntos cortantes.
Temperaturas de corte
-Casi toda la energía de corte se disipa en forma de calor.
-El calor provoca altas temperaturas en la interface de la viruta y la cuchilla

6. Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos)
En la siguiente tabla vemos los diferentes materiales hallados para realizar
los cortes para su fabricación de alguna pieza. Estos materiales en su proceso
de corte tienen unas propiedades distintas que aquí se destacan, por ejemplo:
Material de la
herramienta
Acero
aleado
Propiedades
Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de carbono.
Para temperaturas de unos 250 º C pierde su dureza, por lo tanto
no es inapropiado para grandes velocidades de corte y no se utiliza,
salvo casos excepcionales, para la fabricación de herramientas
de turno. Estos aceros se denominan usualmente aceros al
carbono o aceros para hacer herramientas (WS).
Contiene como elementos aleatorios, además del carbono,
adiciones de wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Hay
aceros débilmente aleados y aceros fuertemente aleado. El
acero rápido (SS) es un acero fuertemente aleado. Tiene una
elevada resistencia al desgaste. No pierde la dureza hasta llegar
Acero aleado a los 600 º C. Esta resistencia en caliente, que es debida sobre
todo al alto contenido de volframio, hace posible el torneado con
velocidades de corte elevadas. Como el acero rápido es un
material caro, la herramienta usualmente sólo lleva la parte
cortante hecha de este material. La parte cortante o placa van
soldadas a un mango de acero de las máquinas.
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. El metal duro es caro y se
suelda en forma de plaquetas normalizadas sobre los mangos de
la herramienta que pueden ser de acero barato. Con
temperaturas de corte de 900 º aunque tienen buenas
propiedades de corte y se puede trabajar a grandes velocidades.
Con ello se reduce el tiempo de trabajo y además la gran
velocidad de corte ayuda a que la pieza con la que se trabaja
resulte lisa. Es necesario escoger siempre para el trabajo de los
diferentes materiales la clase de metal duro que sea más
adecuada.
Cerámicos
Estable. Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy
resistente al calor y se fijan convenientemente en soportes
adecuados. Las cerámicas son generalmente deseable en
aplicaciones de alta velocidad, el único inconveniente es su alta
fragilidad. Las cerámicas se consideran impredecibles en
condiciones desfavorables. Los materiales cerámicos más
comunes se basan en alúmina (óxido de aluminio), nitruro de
silicio y carburo de silicio. Se utiliza casi exclusivamente en
plaquetas de corte. Con dureza de hasta aproximadamente 93

7. HRC. Se deben evitar los bordes afilados de corte y ángulos de
desprendimiento positivo.
Cermet
Estable. Moderadamente caro. Otro material cementado basado
en carburo de titanio (TiC). El aglutinante es usualmente níquel.
Proporciona una mayor resistencia a la abrasión en comparación
con carburo de tungsteno, a expensas de alguna resistencia.
También es mucho más químicamente inerte de lo que. Altísima
resistencia a la abrasión. Se utiliza principalmente en en
convertir los bits de la herramienta, aunque se está investigando
en la producción de otras herramientas de corte. Dureza de
hasta aproximadamente 93 HRC. No se recomiendan los bordes
afilados generalmente.
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. Se utiliza en materiales
abrasivos usaría cualquier otra cosa. Extremadamente frágil. Se
utiliza casi exclusivamente en convertir los bits de la herramienta,
aunque puede ser usado como un revestimiento sobre muchos
tipos de herramientas. Se utilizan sobre todo para trabajos muy
finos en máquinas especiales. Los bordes afilados generalmente
no se recomiendan. El diamante es muy duro y no se desgasta.
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura.
Considero que la seguridad industrial es una de sus actividades
fundamentales en los sistemas productivos es la planeación de los procesos y
que en ellos debe cuidar que la producción sea económica y eficiente. Este
profesional adquiere un conjunto de responsabilidades, de las cuales debe
siempre estar pendiente. A continuación se presentan algunas de estas
responsabilidades:
•
•
Diseño de los sistemas productivos
Planeación
•
Control y la retroalimentación en los sistemas
•
Seguridad
•
Control de calidad
Control de la contaminación ambiental.
la clasificación de los procesos de manufactura

8. 1. Procesos que cambian la forma del material
• Metalurgia extractiva
• Fundición
•
Formado en frío y en caliente
•
Metalúrgia de los polvos
•
Moldeo de plásticos
2. Procesos que provocan desprendimiento de viruta para obtener la forma,
terminado y tolerancias de las piezas deseadas.
• Maquinado con arranque de viruta convencional
• Torno
•
Fresado
•
Cepillado
•
Taladrado
•
Brochado
•
Rimado
3. Procesos para acabar superficies
•
•
Por desprendimiento de viruta
Por pulido
•
Por recubrimiento
4. Procesos para el ensamble de materiales
• Ensambles temporales
• Ensambles permanentes
5. Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materiales.
• Tratamientos térmicos
• Tratamientos químicos

9. Conclusión
Ya finalizando puedo decir que la termodinámica en el corte de metales nos
enseña a cómo obtener formas geométricas referidas o deseadas a través de
la herramienta de corte.
Una herramienta de corte es el elemento utilizado en las máquinas
herramienta para extraer material de una pieza cuando se quiere llevar a cabo
un proceso de mecanizado. Hay muchos tipos para cada máquina, pero todas
se basan en un proceso de arranque de viruta. Es decir, al haber una elevada
diferencia de velocidades entre la herramienta y la pieza, al entrar en contacto
la arista de corte con la pieza, se arranca el material y se desprende la viruta.
Además hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su
uso. Las podríamos clasificar en dos categorías: herramienta hecha de un
único material (generalmente acero), y herramienta con plaquetas de corte
industrial. La principal diferencia es que la punta de las segundas está hecha
de otro material con mejores propiedades (como acero al carbono). Esta punta
puede ir soldada o atornillada. Las herramientas con la punta de otro material,
son más duras, lo que permite que corten materiales más duros, a más altas
temperaturas y más altas velocidades, sin incrementar demasiado el coste de
la herramienta.

10. Bibliografía
Ingeniería de Métodos del Trabajo
http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemet/ingdemet.shtml