8/18/2019 MANU FACT TORNO Y MAQUINADO
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MAQUINADO
PROCESOS DEMANUFACTURA 1
Ing. José Carlos López Arenales
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Material de Trabajo
Maquinabilidad
Propiedad de los materiales que permiten fabricarpiezas satisfactorias a bajo costo y mínimadificultad.
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Maquinabilidad
Índice de maquinabilidad: –
Velocidad de corte para tornear para una vidadde la herramienta de 60 minutos. Varía segúnlos procesos.
Falla total por desportillado o agrietamiento
bajo condiciones específicas. (veloc. Decorte o volumen removido para un criteriodado de vida de herramienta.
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Materiales maquinables
Baja ductibilidad. Que la separación de la
viruta ocurra después de un corte mínimo yse rompa fácilmente. Opuesto a ladeformación plástica.
La resistencia TS y la dureza deben ser
bajas. La adhesión o unión metalúrgica fuerte entre
herramienta y material es indeseable.
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Materiales maquinables
Los compuestos duros como algunos óxidos, todos los carburos,muchos compuestos intermetálicos y elementos como el silicio.
Partículas suaves o que se suavizan a temperaturas altas, sonbenéficas ya que promueven el corte localizado y contribuyen alrompimiento de la viruta.
La alta conductividad térmica es útil para mantener temperaturas
bajas durante el corte. Un bajo punto de fusión del material significa que las
temperaturas de corte permanecerán bajas. Menores a lastemperaturas en donde la herramienta se suaviza.
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Material de Trabajo
Materiales ferrosos: – Aceros al carbono
Condición recocida, varia la cantidad de carbono (máscarbono + resistencia – ductilidad.
Tratados térmicamente (acero esferoidal) – baja resistencia yalta conductivilidad.
Trabajados en frío (estirados), la resistencia es mayor y la
ductilidad disminuye. – Bajos contenidos de carbono (0.2%) el material es
demasiado dúctil y el material trabajado en frío ofrece lamejor maquinabilidad.
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Material de Trabajo
Materiales ferrosos: –
Aceros al maquinado libre Aceros al plomo
Aceros resulfurados
Indeseables: ductibilidad y resistencia a la fatigadisminuida.
– Aceros aleados La dureza incrementa el desgaste de la herramienta
La porosidad incrementa problemas de corte.
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Material de trabajo
– Aceros inoxidables Resistencia elevada
Baja conductividad
– Hierros fundidos Muy difíciles de maquinar
Presencia de cementita primaria Hierro fundido nodular es más dúctil y resistente.(puede
dar mayor vida a la herramienta.
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Material de trabajo
Materiales no ferrosos: –
Bajo punto de fusión: Aleaciones de zinc
Baja resistencia
Ductilidad limitada
Altamente maquinables
– Aleaciones de magnesio: Baja ductilidad
Maquinado libre
Altamente maquinables
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Material de trabajo
Materiales no ferrosos: –
Aleaciones de aluminio: Trabajados en frío
Alta ductilidad
Alta adhesión – acabado superficial pobre.
Alta conductividad térmica.
Bajo punto de fusión – altas velocidades de maquinado.(70 m/s).
Aleado con el silicio provoca un desgaste rápido en lasherramientas.
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Material de trabajo
Materiales no ferrosos: –
Aleaciones con base cobre: Trabajado en frío
Los latones se maquinan bien.
La disposición de la viruta es difícil.
Aleaciones con plomo , azufre o telurio mejoran las
condiciones de viruta , la fuerza de corte disminuye y elacabado superficial mejora.
No aplicablesa procesos alimenticios.
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Material de trabajo
Materiales no ferrosos: –
Aleaciones con base níquel: Alta adhesión
Baja conductividad térmica
Alta resistencia
Exige condición recocida o sobreenvejecida
Se debe evitar el asufre en los fluidos de corte.
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Materiales de trabajo
– Titanio:
Elevada adhesión
Baja conductividad térmica
Viruta discontinua
Maquinado difícil
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Herramientas de corte
El material de la herramienta debe ser más
duro que el material de la pieza de trabajo. La tenacidad debe ser alta – choques
mecánicos – eliminación de viruta.
La resistencia al impacto térmico. Calor –
frío. Baja adhesión al material de la pieza
La solubilidad de la herramienta en el
material debe ser bajo.
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Herramientas de corte
Carburos fundidos: –
Aleaciones con cobalto
Carburos cementados: – Cobalto 3-5% mayor dureza
– Cobalto de 6-15% alta tenacidad
– Carburo de titanio 10-40% para maquinado deacero.
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Herramientas de corte
Carburos revestidos: –
Recubrimiento de cerámicos 5 micras. – Carburo de titanio reduce el desgaste
– Nitruro de titanio reduce la fricción y adhesión.
– Ver gráfico de la página 680 del texto.
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Clasificación
Dentro de las formas de eliminar material por
medio de formación de viruta existen dosclasificaciones: – Formado
– Generación
Basado en el número de bordes de corte.
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Formado
Es cuando la herramienta de corte posee la
forma específica del contorno terminado dela pieza de trabajo.
Existe el movimiento relativo (primario) de lapieza que genera la viruta.
Se debe introducir o alimentar la herramientaa la profundidad requerida.
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Formado
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Generación
Existe el movimiento de formación de viruta(primario).
Existe también un accionamiento a lo largode la superficie de la pieza de trabajo,denominado movimiento de avancecontinuo.
Además la herramienta experimenta unmovimiento de variación con respecto al ejede la pieza de trabajo.
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Generación
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Movimientos de corte
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Maquinado de un solo punto
Se usa una herramienta de un punto únicode corte. – Herramienta
– Torneado
– Perforado
– Careado – Trozado
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Operaciones de torneado
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Maquinado de un solo punto
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Maquinado de un solo punto
– Formado
– Torno automático
– Torno revolver
– Maquinas para fabricación de tornillos
– Maquina automática de husillos múltiples – Cepillado
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Torno
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Torno automático
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Torno revolver
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Cepillo
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Maquinado de puntos múltiples
Taladrado
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Maquinado de puntos múltiples
Fresado
– Fresadoras horizontales
– Fresadoras verticales
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Fresadora
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Maquinado de puntos múltiples
Máquinas fresadoras – De copiado
– CNC
– Centros de maquinado
– Aserrado y limado
– Escariado y corte de roscas – Producción de engranes
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Fresadoras
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Limado
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Centro de maquinado
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Escariadores
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Tipos de corte
Corte de desbasteLa profundidad y el avance del corte son grandes
La producción se acelera
Corte de acabado
La profundidad y el avance de corte son pequeñosMayor exigencia para las herramientas cuando hay
superficies duras.
Ver Velocidades de cortevrs. Dureza del material.Página 711 y 712.
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Control numérico y automatización
Remoción de materiales más rápido.
Mejores tolerancias.
Estandarización.
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Control numérico y automatización
Rigidez
Control de vibraciones Husillo impulsor
Estabilidad térmica
Movimiento de alimentación
Manejo de viruta
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Maquinado abrasivo
Proceso en el cual se elimina material pormedio de la aplicación de una multitud departículas o granos angulares y abrasivos.
Las partículas pueden o no estar aglutinadas
para formar una herramienta con una formadefinida.
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Maquinado abrasivo
Superficies muy bien controladas
Tolerancias estrechas
Acabado de alta calidad
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Maquinado abrasivo
Aglutinado
Suelto
Por impacto
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Maquinado abrasivo
Aglutinado – Esmerilado
Superficial
Cilíndrico
Sin centros
Interno
Avance lento – Rectificado
– Abrasivos recubiertos
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Maquinado abrasivo
Abrasivos – características: – Dureza alta a temperatura ambiente y a
temperaturas altas. – Rugosidad controlada (facilidad de fractura) –
generación de nuevos filos de corte de un granodesgastado.
– Baja adhesión al material de la pieza de trabajo.
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Maquinado abrasivo
– Estabilidad química aumenta con la resistencia aldesgaste.
– Resistencia a la corrosión por presencia deoxígeno y fluidos de corte.
– La velocidad de avance baja requiere que eltamaño del grano sea varias veces mayor que la
profundidad de contacto. – Se debe especificar el tamaño de grano.
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Maquinado abrasivo
Superabrasivos:
Nitruro Cúbico de Boro (CBN). – También conocido como CBN, es después del
diamante el más duro, posee además una elevadadureza en caliente hasta 2000 C, tiene también
una excelente estabilidad química durante elmecanizado, es un material de corte relativamentefrágil, pero es más tenaz que las cerámicas.
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Maquinado abrasivo
Su mayor aplicación es en el torneado de piezas
duras
Se fabrica a gran presión y temperatura con el fin
de unir los cristales de boro cúbico con un
aglutinante cerámico o metálico.
http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml
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Maquinado abrasivo
Esmerilado: – Es uno de los procesos más utilizados.
– Los abrasivos se aglutinan con un agenteadecuado.
– Procesos estrictamente controlados.
–
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Maquinado abrasivo
Aglutinantes: – Vitrificados: arcillas cocidas y cerámicos
– Silicato de sodio
– Hule
– Laca
– Metálicos
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Procesos con abrasivos sueltos
Cardado de potencia – Pieza hecha de alambres flexibles girando a alta
velocidad (15 a 30 m/s). – El objetivo es crear una superficie de acabado
específico.
– Se usa también en el desbarbado.
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Procesos con abrasivos sueltos
Abrillantado, pulido y bruñidoSe utiliza una rueda con fieltro o tela
– Abrillantado: el abrasivo se encuentra en unaglutinante suave.
– Pulido: el abrasivo se utiliza seco o en aceite.
Se busca tener superficies altamente reflejantes.
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Procesos con abrasivos sueltos
Procesos de impacto
– Chorro de perdigones
– Hidrorectificado
– Maquinado por fluido abrasivo
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Resumen
La maquinabilidad de los materiales es muyvariable.
El maquinado implica la competencia entrela pieza y la herramienta.
Un objetivo principal es el de producir formas
y superficies dentro de toleranciasespecíficas, libres de daño con rugosidad ytexturas adecuadas.
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Resumen
El maquinado es un sistema en dondeinteractúan: características de la pieza, losmateriales de la herramienta, el líquido decorte, geometría del proceso, propiedadesde la máquina herramienta.
La productividad aumenta cuando el tiempoperdido por carga, descarga, verificación ycambio de herramienta se minimiza.
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Resumen
Se pueden producir grandes cantidades deviruta, que es recomendable que se recicle.
Se debe tener siempre presente la seguridadde las personas, algunas máquinas soncerradas otras no, usando EPP y ropas
adecuadas.