Procesos de transformación con arranque de viruta

Procesos de transformación con arranque de viruta

Arranque de Viruta

El objetivo fundamental en los Procesos de Manufactura por Arranque de Viruta es obtener piezas de configuración geométrica requerida y acabado deseado, consiste en arrancar de la pieza bruta, el excedente (mal sobrante) del metal por medio de herramientas de corte y maquinas adecuadas.

Para que se produzca el corte de material, es preciso que la herramienta y la pieza, o la herramienta o la pieza estén dotadas de movimiento de trabajo y de que estos movimientos de trabajo tengan una velocidad relativa. Los movimientos de trabajo necesarios para que se produzca el corte son:

Movimiento de corte (Mc): movimiento relativo entre la pieza y la herramienta.

Movimiento de penetración (Mp): es el movimiento que acerca la herramienta al material y regula su profundidad de penetración.

Movimiento de avance (Ma): es el movimiento mediante el cual se pone bajo la acción de la herramienta nuevo material a separar.

Los conceptos principales que intervienen en el proceso son los siguientes: metal sobrante, profundidad de corte, velocidad de avance y velocidad de corte.

METAL SOBRANTE (sobre espesor). Es la cantidad de material que debe ser arrancado de la pieza en bruto, hasta conseguir la configuración geométrica y dimensiones, precisión y acabados requeridos. La elaboración de piezas es importante, si se tiene una cantidad excesiva del material sobrante, originará un mayor tiempo de maquinado, un mayor desperdicio de material y como consecuencia aumentará el costo de fabricación.

PROFUNDIDAD DE CORTE. Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta; generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentido perpendicular. En las maquillas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y Rectificado) o de la herramienta (Mandrinado), la profundidad de corte se determina según la fórmula:

t = D f - Di

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en donde:

Di = Diámetro inicial de la pieza (mm).

DF = Diámetro final de la pieza (mm).

En el caso de trabajar superficies planas (Fresado, Cepillado y Rectificado de superficies planas), la profundidad de corte se obtiene de la siguiente forma:

T = E - e (mm)

en donde:

E = espesor inicial de la pieza

e = espesor final de la pieza (mm).

VELOCIDAD DE AVANCE.

Se entiende por Avance al movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta última respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado.

El Avance se designa generalmente por la letra" s" y se mide en milímetros por una revolución del eje del cabezal o porta-herramienta, y en algunos casos en milímetros por minuto.

VELOCIDAD DE CORTE. Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en dirección del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la herramienta.

"En el caso de maquinas con movimiento giratorio (Tomo, Taladro, Fresadora, etc.), la velocidad de corte esta dada por:

Vc=πDn (m/min) ó (ft/min)

En donde:

D = diámetro correspondiente al punto más desfavorable (m).

n = número de revoluciones por minuto a que gira la pieza o la herramienta.

Para máquinas con movimiento alternativo (Cepillos, Escoplos, Brochadoras, etc.), la velocidad de corte corresponde a la velocidad media y esta dada por:

Vc = L

T

en donde:

L = distancia recorrida por la herramienta o la pieza (m).

T = tiempo necesario para recorrer la distancia L (min).

Tipos de viruta

La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y sus aleaciones con una velocidad media de corte, representa una cinta con la superficie lisa por el lado de la cuchilla y dentada por la parte exterior.

La viruta fluida continua se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño y algunos materiales plásticos con altas velocidades de corte.

La viruta fraccionada se forma al cortar materiales poco plásticos (fundición de hierro, bronce) y consta de trocitos separados.

Parámetros que influyen sobre la viruta

Material de la pieza y herramienta

Geometría del corte (afilado y ubicación de la herramienta)

Lubricación del proceso de corte

Vida útil de la herramienta

Tipos:

Maquina - Herramienta

El arranque de viruta puede hacerse a mano o mecánicamente; cuando se realiza manualmente (limar, aserrar), la herramienta es guiada por la mano, en el caso que se realice por medio de una maquina los movimientos necesarios (de la pieza o herramienta) son proporcionados por mecanismos.

Se pueden fabricar piezas de variadas formas como: cilíndricas, planas, roscas, ruedas dentadas, poleas, etc. Estas maquinas trabajan mediante herramientas por eso se las denomina Maquinas- Herramientas, estas son los tornos, el taladro, la fresa, la rectificadora, el cepillo, etc. con sus distintas combinaciones que permiten realizar piezas de variadas formas.

Agujereado

Las piezas presentan agujeros redondos que algunas veces son pasantes y otros ciegos, este procedimiento que se realiza por arranque de viruta se hace en las taladradoras (agujereadoras), pudiéndose usar el torno en los casos que las piezas se encuentre en él. A veces los agujeros ya hechos se terminan por medio de procedimientos de afino, tales como el escareado, esmerilado y el repasado.

El agujereado se realiza por medio del giro (corte), y la penetración (avance) de la herramienta contra la pieza.

Aserrado

Consiste en el corte de un material con el empleo de sierras.

En cortes paralelos o transversales de planchas o tablones de madera se usan sierras circulares o sierras de banda.

Torneado

El torno mecánico es una máquina-herramienta para mecanizar piezas por revolución, arrancando material en forma de viruta mediante una herramienta de corte. Esta será apropiada al material a mecanizar y puede estar hecha de acero al carbono, acero rápido, acero rápido

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