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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALFRANCISCO DE MIRANDAREA DE TECNOLOGANCLEO EL SABINOTECNOLOGA MECNICA ITEORA DEL CORTE DE METALESIng. Mec. Heidi GuanipaPunto Fijo; Julio 2015

TEORA DEL CORTEObjetivos del temaIng. Mec. Heidi Guanipa Definir el maquinado

Estudiar los conceptos que intervienen en la teora del corte

Clasificar las herramientas de corte

Distinguir las herramientas de corte

Conocer los tipos de virutas

Identificar los fluidos de corte

Describir los tratamientos trmicos

TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaMAQUINADO

Es un 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 accin principal de corte consiste en aplicar deformacin en corte para formar la viruta y exponer la nueva superficie.

TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaTEORA DEL CORTE DE LOS METALES.

Es el proceso mediante el cual se estudia las regularidades del mecanizado de los metales, por arranque de viruta o abrasin. Para asimilar la teora de los diferentes procesos de mecanizado de los metales es preciso conocer los principios de la Teora del corte de los metales.

Algunos principios de la Teora del corte de los metales

Proceso de formacin de la viruta.Los fenmenos trmicos que surgen durante el proceso de corte.Los fenmenos fsicos que acompaan el proceso de corte.

TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaProceso de formacin de la viruta.La esencia del mecanizado de los metales por arranque de viruta consiste en el corte de la capa superficial de metal de la pieza bruta con el objeto de obtener de sta, la pieza acabada con una forma, dimensiones y calidad de acabado requeridas.

Generacin de calor durante el corte de los metalesPor la ley de conservacin de la energa, la energa que se gasta para el proceso de corte, se transforma en energa calorfica. En la zona de corte se genera el calor de corte. Durante el proceso de corte de los metales el elemento que ms se calienta es la Viruta con el 75% del calor que se genera, debido a que sufre deformaciones considerables.

TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaFenmenos fsicos que acompaan el proceso de corte

1.Endurecimiento superficial.Durante el proceso de corte la superficie elaborada adquiere una dureza superior a la superficie por elaborar; esto es el resultado del endurecimiento de la capa superficial o cambio de la estructura de la superficie elaborada, bajo la accin de las deformaciones que acompaan el arranque de los elementos de la viruta. La profundidad de la capa endurecida alcanza 1 a 2 mm.

2.Formacin de Promontorio o excrecencia.Ocurre cuando al cortar materiales dctiles, en la superficie de desprendimiento de la cuchilla, cerca de la arista o filo de corte, se forma una pequea prominencia de metal que se ha soldado a la superficie de desprendimiento de la cuchilla. TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi Guanipa1.- METAL SOBRANTE (SOBRE ESPESOR): Es la cantidad de material que debe ser arrancado de la pieza en bruto, hasta conseguir la configuracin geomtrica y dimensiones, precisin y acabados requeridos

2.- PROFUNDIDAD DE CORTE: profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta

En donde: Di= Dimetro inicial de la pieza (mm).Df= Dimetro final de la pieza (mm).T = E - e (mm)En donde:E = espesor inicial de la piezae = espesor final de la pieza (mm).

Para superficies planasTEORA DEL CORTETEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaTEORA DEL CORTE3.- VELOCIDAD DE AVANCE: movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta ltima respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado.

4.- VELOCIDAD DE CORTE: Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en direccin del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja

(m/min) (ft/min)En donde: D = dimetro correspondiente al punto ms desfavorable (m).n = nmero de revoluciones por minuto a que gira la pieza o la herramienta.

Para mquinas con movimiento alternativo (Cepillos, Escoplos, Brochadoras, entre otros), la velocidad de corte corresponde a la velocidad media y est dada por:En donde:L = distancia recorrida por la herramienta o la pieza (m).T = tiempo necesario para recorrer la distancia L (min.)TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi Guanipa

NGULO DE CORTEngulo de incidencia (alfa). Es el que se forma con la tangente de la pieza y la superficie de incidencia del til. Sirve para disminuir la friccin entre la pieza y la herramienta.ngulo de filo (beta). Es el que se forma con las superficies de incidencia y ataque del til. Establece qu tan punzante es la herramienta y al mismo tiempo que tan dbil es.ngulo de ataque (gama). Es el ngulo que se forma entre la lnea radial de la pieza y la superficie de ataque del til. Sirve para el desalojo de la viruta, por lo que tambin disminuye la friccin de esta con la herramienta.ngulo de corte (delta). Es el formado por la tangente de la pieza y la superficie de ataque del til. Define el ngulo de la fuerza resultante que acta sobre el buril.ngulo de punta (epsilon). Se forma en la punta del til por lo regular por el filo primario y el secundario. Permite definir el ancho de la viruta obtenida.ngulo de posicin (xi). Se obtiene por el filo principal del la herramienta y el eje de simetra de la pieza. Aumenta o disminuye la accin del filo principal de la herramienta.ngulo de posicin (lamda). Es el que se forma con el eje de la herramienta y la radial de la pieza. Permite dan inclinacin a la herramienta con respecto de la pieza.La suma de los ngulos alfa, beta y gama siempre es igual a 90Ing. Mec. Heidi GuanipaHERRAMIENTA DE CORTEEn casi todas las herramientas de corte existen de manera definida: superficies, ngulos y filos.

Las superficies de los tiles de las herramientas son:

Superficie de ataque. Parte por la que la viruta sale de la herramienta.Superficie de incidencia. Es la cara del til que se dirige en contra de la superficie de corte de la pieza.

Filos de la herramientaFilo principal. Es el que se encuentra en contacto con la superficie desbastada y trabajada.Filo secundario. Por lo regular se encuentra junto al filo primario y se utiliza para evitar la friccin de la herramienta con la pieza.Ing. Mec. Heidi GuanipaHERRAMIENTA DE CORTELas fuerzas que actan en una herramienta de corte

De manera simplificada se puede decir que actan en una herramienta tres fuerzas:Fuerza radial, Fr. Se origina por la accin de la penetracin de la herramienta para generar el corte y como su nombre lo seala acta en el eje radial de la pieza.Fuerza longitudinal, Fl. Es la que se produce por el avance de la herramienta y su actuacin es sobre el eje longitudinal de la pieza.Fuerza tangencial, Ft. Es la fuerza ms importante en el corte y se produce por la accin de la pieza sobre la herramienta en la tangente de la pieza.La contribucin de las tres fuerzas como componentes de las resultante total es:

Fr = 6% Fl = 27% Ft = 67%Ing. Mec. Heidi GuanipaCLASIFICACIN DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTEHERRAMIENTA DE CORTE

TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaPara una buena herramienta de corte, los materiales que la forman deben tener las siguientes caractersticas:Dureza - Debe tener mucha dureza para aguantar la elevada temperatura y fuerza de friccin cuanto est en contacto con la pieza.Resilencia - Debe tener resilencia para que las herramientas no se agrieten o se fracturen.Resistencia al desgaste - Debe tener una duracin aceptable, debido a los costos de produccin y evitar un recambio de piezas.MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE

TEORA DEL CORTEIng. Mec. Heidi GuanipaMATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE

Ing. Mec. Heidi GuanipaVIRUTASHERRAMIENTA DE CORTELa viruta es un fragmento de material residual con forma de lmina curvada o espiral que es extrado mediante un cepillo u otras herramientas, tales como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforacin, sobre madera o metales. Se suele considerar un residuo de las industrias madereras o del metal; no obstante tiene variadas aplicaciones.

Ing. Mec. Heidi GuanipaTIPOS DE VIRUTASHERRAMIENTA DE CORTELa viruta de elementos (viruta de cortadura). Se obtiene al trabajar metales duros y poco dctiles (por ejemplo, acero duro) con bajas velocidades de corte.

La viruta escalonada. Se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y sus aleaciones con una velocidad media de corte.

La viruta fluida continua. Se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estao y algunos materiales plsticos con altas velocidades de corte.

La viruta fraccionada. Se forma al cortar materiales poco plsticos (hierro colado, bronce) y consta de trocitos separados.

Viruta escalonada o segmentada. Son semi-continuas, con zonas de alta o baja deformacin por cortante.

Viruta de borde acumulado. Consiste en capas del material de la pieza maquinada, que se depositan en forma gradual sobre la herramienta. Ing. Mec. Heidi GuanipaFluidos de Corte (REFRIGERANTES):HERRAMIENTA DE CORTEDurante el proceso de maquinado se genera friccin y con ello calor, lo que puede daar a los materiales de las herramientas de corte por lo que es recomendable utilizar fluidos que disminuyan la temperatura de las herramientas

Ing. Mec. Heidi GuanipaHERRAMIENTA DE CORTESe logran las siguientes ventajas econmicas:1. Reduccin de costos 2. Aumento de velocidad de produccin 3. Reduccin de costos de mano de obra 4. Reduccin de costos de potencia y energa 5. Aumento en la calidad de acabado de las piezas producidas

Fluidos de Corte

Ing. Mec. Heidi GuanipaFluidos de Corte (REFRIGERANTES):

HERRAMIENTA DE CORTECaractersticas de los lquidos para corte:

1. Buena capacidad de enfriamiento 2. Buena capacidad lubricante 3. Resistencia a la herrumbre 4. Estabilidad (larga duracin sin descomponerse) 5. No se degrada fcilmente 6. No txico 7. Transparente (permite al operario ver lo que est haciendo) 8. Viscosidad relativa baja (permite que los cuerpos extraos la sedimentacin) 9. No inflamable

Ing. Mec. Heidi GuanipaFluidos de Corte (REFRIGERANTES):HERRAMIENTA DE CORTE

Ing. Mec. Heidi GuanipaFluidos de Corte (REFRIGERANTES):Eleccin del Fluido de Cortea) Del material de la pieza en fabricar. b) Del material que constituye la herramienta. c) Segn el mtodo de trabajo.

HERRAMIENTA DE CORTETRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi GuanipaTRATAMIENTOS TRMICOSEl objetivo de los tratamientos trmicos es proporcionar a los materiales unas propiedades especficas adecuadas para su conformacin o uso final.

No modifican la composicin qumica de los materiales, pero si otros factores tales como los constituyentes estructurales y la granulometra, y como consecuencia las propiedades mecnicas.

Se pueden realizar Tratamientos Trmicos sobre una parte la totalidad de la pieza en uno varios pasos de la secuencia de manufactura.

TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi GuanipaUn tratamiento trmico consta de tres etapas que se presentan a continuacin:

Calentamiento hasta la temperatura fijada.

Permanencia a la temperatura fijada.

Enfriamiento.ETAPAS DEL TRATAMIENTO TRMICO

TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi GuanipaTIPOS DE TRATAMIENTOS TRMICOS1.- TEMPLESe utiliza para obtener un tipo de aceros de alta dureza llamado martensita. Se trata de elevar la temperatura del acero hasta una temperatura cercana a 1000 C y posteriormente someterlo a enfriamientos rpidos o bruscos y continuos en agua, aceite o aire.

La capacidad de un acero para transformarse en martensita durante el temple depende de la composicin qumica del acero y se denomina templabilidad.

Al obtener aceros martensticos, en realidad, se pretende aumentar la dureza.

El problema es que el acero resultante ser muy frgil y poco dctil, porque existen altas tensiones internas.

TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi Guanipa2.- REVENIDOEs el tratamiento trmico que sigue al temple.

El revenido consiste en calentar la pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que tiene el acero martenstico (de alta dureza).

De esto modo, se evita que el acero sea frgil, sacrificando un poco la dureza.

La velocidad de enfriamiento es, por lo general, rpida.

TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi Guanipa3.- RECOCIDOEs un tratamiento trmico que normalmente consiste en calentar un material metlico a temperatura elevada durante largo tiempo, con objeto de bajar la densidad de dislocaciones y, de esta manera, impartir ductilidad.

Se persigue: Eliminar tensiones del temple. Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero.TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi Guanipa4.- NORMALIZADOEste tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el material tras una conformacin mecnica, tales como una forja o laminacin para conferir al acero unas propiedades que se consideran normales de su composicin.

El normalizado se practica calentando rpidamente el material hasta una temperatura crtica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve ms uniforme y aumenta la tenacidad del acero.

TRATAMIENTOS TRMICOSIng. Mec. Heidi GuanipaTRATAMIENTOS TERMOQUMICOS DE LOS METALESCementacin: Consiste en aumentar la cantidad de carbono de la capa exterior de los aceros. Se mejora la dureza superficial y la resiliencia.

Nitruracin: Consiste en endurecer la superficie de los aceros y fundiciones. Las durezas son elevadas y tienen alta resistencia a la corrosin.

Cianuracin o carbonitruracin: Se trata de endurecer la superficie del material introduciendo carbono y nitrgeno. Es una mezcla de cementacin y nitruracin.

Sulfinacin: Se trata de introducir en la superficie del metal azufre, nitrgeno y carbono en aleaciones frricas y de cobre

Muchas gracias por su atencin