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FACULTAD DE MECÁNICA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL CAD CAM

TEMA: HERRAMIENTAS DE TORNEADO Y FRESADO NOMBRE: PABLO TADAY DOCENTE: ING. ANGEL GUAMAN. SEMESTRE: SÉPTIMO ”1” FECHA: 2018 – 05 - 28

Herramientas de Corte para Torno Básicamente, el mecanizado mediante un torno genera formas cilíndricas con una herramienta de corte o cuchilla que, en la mayoría de los casos, es estacionaria, mientras que la pieza de trabajo es giratoria. Una herramienta de corte típica para usar en un torno (también conocida como buril) consta principalmente de un cuerpo, mango o vástago, y de un cabezal donde se encuentra la parte cortante. A su vez, el cabezal se compone de diversas partes, tal como vemos en la figura de abajo.

PARTES DE UNA HERRAMIENTA TÍPICA PARA TORNO

Es requisito indispensable que la herramienta de corte presente alta dureza, incluso a temperaturas elevadas, alta resistencia al desgaste y gran ductilidad. Estas características dependen de los materiales con los que se fabrica la herramienta, los cuales se dividen en varios grupos: -

Acero al carbono Acero rápido Carburo cementado o metal duro Cermet (combinación de material cerámico y metal) Cerámica Nitruro de boro cúbico (CBN) Diamante policristalino (PCD)

Estandarización de las herramientas de Corte Ahora que hemos visto los principales materiales que componen una herramienta de corte para torno, veamos otras clasificaciones importantes que caracterizan cada herramienta y que responden a las normas internacionales ISO y/o DIN que detallaremos seguidamente. Las herramientas para torno pueden clasificarse: Según la dirección de avance de la herramienta: -

Corte derecho (R): son herramientas que avanzan de derecha a izquierda. Corte izquierdo (L): son herramientas que avanzan de izquierda a derecha.

Según la forma del vástago de la herramienta: -

Vástago recto: cuando desde el extremo de la herramienta se observa un eje recto. Vástago acodado: cuando desde el extremo de la herramienta se observa que su eje se dobla hacia la derecha o la izquierda, cerca de la parte cortante.

Según el método de fabricación de la herramienta: 

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Herramientas integrales o enteras: se forjan a la forma requerida en una sola pieza de un mismo material. Se fabrican en forma de barra redonda, cuadrada o rectangular de acero para herramientas forjadas, que en un extremo tienen su filo cortante. Herramientas compuestas: son de distintos tipos que podemos clasificar en tres subgrupos: Herramientas fabricadas con distintos materiales: por lo general, el vástago es de acero para construcciones y la parte cortante es de acero rápido y está soldada a tope. Herramientas con placa soldada: vástago de acero y parte cortante de acero rápido o widia en forma de pequeña pastilla o placa soldada. La soldadura de cada herramienta requiere tiempo y destreza. Dependiendo de la aplicación, de la forma del vástago y de la dirección de avance, estas herramientas se clasifican según normas ISO y DIN (ver tabla más abajo). La placa soldada puede volver a afilarse cuando sea necesario y hasta el término de su vida útil. Portaherramientas con placa intercambiable: constan de un mango o portaherramientas capaz de reutilizarse innumerables veces, en el que alternativamente pueden montarse y desmontarse pequeñas pastillas o placas intercambiables denominadas insertos, de compuestos cerámicos, de forma triangular, cuadrada, rómbica, redonda u otras. Los insertos están diseñados para intercambiarse o rotarse a medida que cada borde de corte se desgasta y al término de su vida útil se descartan, por lo que no se requiere el afilado. Los insertos se clasifican bajo estrictas normas ISO que veremos detalladamente en un próximo artículo. Clasificación ISO/DIN de las Herramientas con placa soldada de metal duro En la siguiente figura vemos las principales aplicaciones de las herramientas para torno, con la clasificación ISO/DIN específica de las que presentan placa soldada de widia, detallada en la tabla correspondiente.

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Herramientas de Corte para Torno -

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HERRAMIENTAS DE CORTE PARA LA FRESADORA Las fresas van provistas en su periferia, o también en su cara frontal, de dientes o de cuchillas. Son útiles de varios filos y tienen respeto a los útiles de un solo filo, para cepillar y para tornear, la ventaja de que no se calienten tanto y de que tampoco se embotan tan rápidamente. Cada filo está cortando nada más que una fracción del tiempo que dura su revolución y durante el resto del tiempo se vuelva a enfriar. También en el fresado, el material a trabajar y el tipo del trabajo, determinan los ángulos de filo. Estos dependen además del procedimiento de fresado. En el fresado paralelo el ángulo de filo es más puntiagudo; el ángulo de ataque tiene que ser más empinado (20 a 22°). El ángulo de incidencia se elige de 6°. Las fresas para metales ligeros van provistas, con objeto de conseguir un buen arranque de viruta, de huecos entre dientes especialmente grandes y redondeados. Para materiales duros se emplean fresas con muchos dientes, lo cual lleva consigo la existencia de huecos pequeños entre diente y diente: arrancan sólo virutas pequeñas. Clases de fresas

Tipos de fresas Fresas cilíndricas y fresas Frontales: 

Las fresas cilíndricas tienen filos únicamente en su periferia. Se utilizan para desbastar y afinar superficies planas por medio de la maquina fresadora horizontal;

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Las fresas cilíndricas acopladas, con dientes helicoidales de sentidos opuestos, tienen la ventaja de que el empuje axial queda en ellas parcialmente compensado;

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Las fresas frontales cilíndricas tienen dientes no solamente en la periferia, sino también en una de las caras frontales. Se prestan estas fresas para trabajar superficies planas y rebajos en ángulo recto, tanto con la fresadora horizontal como la vertical.

Fresas en forma de disco se utilizan para fresar entalladuras estrechas: 

La sierra circular se utiliza para cortar piezas y para hacer en ellas ranuras estrechas como, por ejemplo, en las cabezas de los tornillos;

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Las fresas para ranurar con dientes rectos sirven para fresar ranuras planas. Con objeto de evitar el roce lateral, estas fresas van ahuecadas con la muela por ambos lados;

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Las fresas de disco de dientes triangulares son apropiadas para chaveteros más profundos;

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Las fresas de dientes cruzados van provistas de filos dirigidos alternativamente a la derecha y a la izquierda;

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Las fresas de discos acoplados pueden , después de haber sido afiladas, volver a su primitiva anchura mediante interposición de las convenientes arandelas;

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Fresa de disco en posición de trabajo.

Fresa con vástago: 

Las fresas de vástago con fresas frontales cilíndricas de pequeño diámetro. El vástago o mango sirve para sujeción. Las fresas de vástago con corte a la derecha y hélice a la derecha o las de corte a la izquierda con hélice a la izquierda, pueden salirse del husillo como consecuencia del empuje axial. Para evitar esto, el mangos de fresa provistos de lengüeta de arrastre no se usan generalmente nada más que para cortes ligeros:

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Las fresas de vástago para ranuras se prestan para la ejecución de ranuras en T;

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Las fresas para agujeros rasgados tienen dos filos y se utilizan para el fresado de chaveteros y de agujeros rasgados.

Velocidad de corte La velocidad de avance es un término utilizado en la tecnología de fabricación. Es la velocidad relativa instantánea con la que una herramienta (en máquinas tales como máquinas de fresado, máquinas de escariar, tornos ) se enfrenta el material para ser eliminado, es decir, la velocidad del movimiento de corte. Se calcula a partir de la trayectoria recorrida por la herramienta o la pieza de trabajo en la dirección de alimentación en un minuto.1 Se expresa en metros por minuto Velocidad de corte en función de los materiales La velocidad de corte esta tabulada, y estos valores se basan en la vida de la herramienta. De hecho, la herramienta debe ser capaz de tomar fuerte durante 60-90 minutos de trabajo.

La velocidad de corte es una función tanto del material de pieza de trabajo y material de la herramienta. En general, la velocidad de corte se tabula como una función de la dureza del material. Existe un método llamado "Par herramienta material" para determinar la velocidad de corte correcta para el mecanizado del material. La velocidad de corte es mayor cuando hay lubricación respecto a "seco". Los materiales duros se cortan a baja velocidad, mientras que los ductiles se cortan a alta velocidad. Esto debido a que los materiales dúctiles y con alta fricción son propenso a producir un filo recrecido. Este fenómeno conduce a una variación en el ángulo de inclinación del filo de corte y por lo tanto una fuerte pérdida de eficacia de la acción de corte. Velocidad de corte para los diferentes materiales a mecanizar (m/min) Material a mecanizar

Herramienta de acero rápido

Herramienta de carburo

Mecanizado a grande vitesse

Acero (resistente)

15 – 18

60 - 70

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Acero dulce

30 – 38

110 - 140

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Fundición (media)

18 – 24

70 - 85

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Bronce

24-45

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Latón (recuit)

45 – 60

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Aluminio

75 – 400

150 - 1000

2000

Titanio

30

60 - 70

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Cálculo de revoluciones Para conseguir un rendimiento óptimo de las herramientas rotativas es muy importante trabajar con las r.p.m. adecuadas. Asimismo, por seguridad nunca se deben sobrepasar las r.p.m. máximas indicadas por el fabricante. La fórmula para el cálculo de las r.p.m. es: n = V / (d x π) El nº de revoluciones n se indica en revoluciones por minuto (r.p.m.). El nº de revoluciones necesarias se calcula de la velocidad de corte V en m/min o m/s y el diámetro de la herramienta d x π (3,14). La

velocidad de corte es la velocidad con la que un corte de herramienta es conducido a través del material a mecanizar y desprende una viruta. La indicación del nº de revoluciones de las herramientas se refiere a la utilización en carga. Avance por revolución El avance por revolución (fn) se puede expresar en milímetros por revolución (mm/rev), de la herramienta en el caso del torneado o de la herramienta en el caso del taladrado o el fresado. El avance por minuto se obtiene de multiplicar el avance por vuelta del husillo por las revoluciones por minuto, de la herramienta o de la pieza. Efectos de la velocidad de avance Una velocidad elevada de avance da lugar a:

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Viruta de mayor espesor, mayor área de sección y más rígida. Menor control de viruta.  Mayor fuerza de avance. Puede hacerse necesario usar un ángulo de desprendimiento menor para que la plaquita tenga mayor resistencia.  Peor calidad superficial, tanto en rugosidad superficial (más avance por vuelta) como en precisión dimensional (más fuerza de avance).  Menor tiempo de corte.  Menor desgaste de la herramienta.  Mayor tendencia a formar cráteres de desgaste, deformaciones plásticas y fractura de la herramienta. Una velocidad de avance baja da lugar a:  Viruta con menor espesor, por tanto menos rígida y más fibrosa.  Mayor calidad superficial.  Mayor desgaste de la herramienta y mayor posibilidad de formación de filo de aportación.  Mayor duración del tiempo de mecanizado.  Mayor coste del mecanizado.

En el caso de herramientas rotativas, como en el taladrado o en el fresado, el avance por diente (fz) resulta de dividir el avance por revolución entre el número de dientes de la herramienta. Fresado en concordancia o hasta abajo Los parámetros tecnológicos fundamentales que hay que considerar en el proceso de fresado son los siguientes: Elección del tipo de máquina, accesorios y sistema de fijación de pieza y herramienta mas adecuados. Elección del tipo de fresado: frontal, tangencial en concordancia o tangencial en oposición Elección de los parámetros de corte: velocidad de corte (Vc), velocidad de giro de la herramienta (n), velocidad de avance (Va), profundidad de pasada(p). Elección de parámetros de corte: velocidad de corte (vc), velocidad de giro de la herramienta (n), velocidad de avance(Va), profundidad de pasada(p), anchura de corte(Ac) No hay unaminidad dentro del sector del mecanizado en las denominaciones de los procedimientos de fresado. El fresado tangencial también es denominado fresado periférico, fresado cilíndrico o fresado helicoildal. Los dos tipos de fresado tangenciales también son conocidos con varias denominaciones: Fresado en concordancia: fresado hacia abajo, o fresado equicorriente. Fresado en oposición: fresado hacia arriba, o fresado normal. En el fresado en concordancia, la herramienta gira en el mismo sentido en el que avanza la pieza. Este tipo de fresado es también conocido como fresado debido a que, cuando el

eje de giro de la fresa es horizontal , la componente vertical de la fuerza de corte eta dirigida hacia abajo.

Fresado en contraposición

Fresado hacia arriba

Durante el fresado hacia arriba (también llamado fresado en contraposición), el sentido de avance de la herramienta es opuesto al de rotación. 

El espesor de la viruta empieza en cero y se incrementa hacia el final del corte. Las fuerzas de corte tienden a separar la fresa de la pieza.

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Los altos esfuerzos de tracción, producidos cuando el filo sale de la pieza, suelen provocar un rápido fallo del filo.

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Se debe forzar el filo para comenzar el corte, creando un efecto de fricción o bruñido por frotamiento, alta temperatura y, a menudo, contacto con la superficie endurecida mecánicamente por el filo precedente. Todos estos factores acortan la vida útil de la herramienta.

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Las fuerzas, sobre todo radiales, tienden a levantar la pieza de la mesa.

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Las virutas gruesas a la salida del corte reducirán la vida útil de la herramienta.

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El gran espesor de la viruta y la alta temperatura a la salida pueden provocar que la viruta se pegue o suelde al filo y sea arrastrada hasta el comienzo del corte siguiente o cause un momentáneo desmenuzamiento del filo. Utiles de sujeción La elección correcta del útil de amarre es decisiva en la productividad y funcionalidad de los procesos de fabricación. El sistema Ringspann ha sido desarrollado basándose en la arandela Ringspann. Ideal para el amarre y correcto centrado de piezas cilíndricas por el diámetro interior o exterior. Este sistema garantiza la sujeción precisa y segura evitando tiempos muertos de centrado. Incluso piezas con problemas de amarre o de poco espesor pueden amarrarse en muy poco espacio y con suma precisión. Con la gama estandarizada de componentes se puede construir cada uno sus propios útiles de sujeción de forma económica e individual. Para ser asesorado sobre la forma de cómo hacerlo, se pone a disposición los seminarios sobre Técnicas de Amarre.

Los útiles Ringspann son dispositivos de amarre de gran precisión y exactitud. Se pueden suministrar estándar según los catálogos o bien adaptándose a las exigencias técnico-económicas que se planteen, como útiles especiales.

LINKOGRAFIA:      

http://www3.fi.mdp.edu.ar/tecnologia/archivos/Tecnologia1/SandvikTorno.pdf https://arukasi.wordpress.com/2011/09/08/herramientas-de-corte-para-la-fresadora/ https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_corte https://www.conectaconabrasivospferd.com/calculadora-de-rpm http://www.pferd.com/la-es/101_ESS_HTML.htm https://es.wikipedia.org/wiki/Avance