Física del corte de metales

Mech-Tech college

Recinto Caguas

Unidad 27

Física del corte de metales

Antonio Grajales

Técnica de fabricación avanzada

Prof: Juan Cruz

10:00 a 1:30

1. Explique la teoría original acerca de lo que ocurre durante una operación de corte de metal.

En la teoría original se decía que el metal frente a la herramienta se partía de tal forma como sucede al partil un trozo de madera con un hacha.

1. ¿Por qué se ha llevado a cabo gran cantidad de investigaciones respecto al corte los metales?

Para reducir el costo de maquinado, prolongar la vida de la herramienta de corte y mantener altos acabado superficiales.

1. Explique la nueva teoría sobre las operaciones de corte de metales.

En la nueva teoría se dice que el metal de una pieza, en vez de fracturarse o romperse un poco frente a la herramienta de corte, se comprime y después fluye hacia arriba por la cara de la herramienta.

1. Defina los siguientes términos de estas técnicas:

1. Borde acumulado – Es la capa de metal comprimido del material cortado que se adhiere y se acumula sobre la cara del borde de la herramienta de corte durante el maquinado.

1. Interfase viruta-herramienta – Es aquella porción de la cara de la herramienta de corte sobre la cual la viruta se desliza conforme se desprende del metal.

1. Deformación plástica – Es la deformación en el material de trabajo que ocurre en la zona de corte durante el maquinado.

1. Angulo o plano de corte cizallamiento – Es el ángulo del área del material donde ocurre la deformación plástica.

1. ¿Por qué se han efectuado investigaciones para determinar el flujo plástico en los metales?

Para comprender más profundamente lo que ocurre con el metal mientras se deforma en la zona de corte.

1. Describa brevemente lo que ocurre cuando los siguientes punzones se hacen penetrar en un bloque de material fotoelástico:

1. Punzón plano – Aparecen las líneas de esfuerzo cortante máximo constante, estas líneas (isocromáticas) se presentan como familia de curvas que se concentran principalmente en cada esquina del punzón plano, estas son más grandes allá del punzón indicando la distribución del esfuerzo.

1. Punzón de cara estrecha – Las isocromáticas se concentran en las esquinas del punzón, y donde esta entra en contacto con la superficie superior de la pieza de trabajo. Tienen espaciado menor que en el caso del punzón plano.

1. Punzón con el borde de navaja – aquí las isocromáticas configuran una serie de círculos tangente a las dos caras del punzón. En este caso, la fluencia del material ocurre hacia arriba desde la pinta hacia el área libre, a lo largo de las caras del punzón.

1. Describa los dos procesos fundamentales que intervienen en el corte de los metales.

El flujo plástico del metal es aquel proceso en el que se observa la dirección de la fluencia del material y la distorsión provocada en la zona de corte. La formación de la viruta se produce por el desprendimiento del material durante el maquinado de acuerdo al tipo de material de trabajo y conforme la punta de la herramienta entra en contacto con el metal.

1. Describa brevemente como se produce cada uno de los siguientes tipos de viruta:

1. Discontinua – Se forma cuando se cortan metales frágiles, e incluso cuando se cortan metales dúctiles en diferentes condiciones de corte, la viruta comienza a fluir a lo largo de la interface viruta-herramienta. Conforme se aplica más esfuerzo al metal frágil mediante la acción de corte, el mismo se comprime hasta el alcanzar el punto de ruptura y la viruta se separa de la porción sin maquinar.  

1. Continua – Es una tira continua de metal producida cuando el flujo del metal adyacente a la cara de la herramienta, no es retardada mucho por el borde acumulado o por fricción en la interface viruta-herramienta, conforme progresa la acción de corte, es comprimido el metal inmediatamente delante de la herramienta de corte, con una deformación (alargamiento) resultante de la estructura cristalina del metal. Se produce generalmente cuando la herramienta utilizada es de carburo o de acero de alta velocidad.

1. Continúa con borde acumulado – Se produce cuando se corta acero de bajo carbono y cero de aleación de alto carbono, cuando se cortan con una velocidad sin el uso del líquido continuo con borde acumulado. Cuando el metal frente a la herramienta de corte es comprimido y se forma la viruta, que comienza a fluir por sobre la interface viruta-herramienta.

1. ¿Cuál es la clase de viruta más deseable? Fundamente sus respuestas.  

La viruta continua, porque se obtienen acabados superficiales mejores ya que su proceso de formación ocurre en un solo plano, no ocurren fracturas o rupturas debido a la naturaleza dúctil del metal.

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