HERRAMIENTAS DE CORTE/ SUJECION TORNO

Selección de Insertos.

El desafío se presenta una vez el taller quiere definir el juego de herramientas que más le conviene, ya que en el mercado existe un vasto universo de insertos intercambiables. Actualmente, hay insertos para todas las aplicaciones y necesidades, de allí que, muchas veces, los usuarios se confundan y sea necesario consultar diferentes manuales, para tener una visión completa en la selección del inserto correcto.

Los pasos de este método se describen a continuación:

Inicio.

Clasificar el material a mecanizar segun su grupo ISO

Seleccionar la geometria del inserto de acuerdo a la operacion.

Seleccionar la geometria del rompevirutas.

Seleccionar el grado de acuerdo al material a mecanizar y las condiciones de corte.

Seleccionar el porta herramientas.

Fin.

El primer paso para una adecuada selección es conocer la composición básica del material a trabajar, su grado de durezas y maquinabilidad. Las variables más importantes que describen la maquinabilidad de un material son: Composición, Tratamiento térmico, Dureza, Resistencia a la tensión y Ductilidad.

*Conviene tener en cuenta la norma ISO 513:2004, que clasifica los diferentes tipos de metal duro de los insertos en seis grupos, según la aplicación y maquinabilidad del material a cortar. Cada grupo se designa con una letra y un color distintivo. A continuación la descripción:

Insertos para aceros al carbono. (P - azul)

El acero es el grupo de materiales más grande del área de mecanizado, abarca materiales no aleados y de alta aleación, e incluye acero fundido y aceros inoxidables ferrítico y martensítico. Son materiales que generan viruta larga y su maquinabilidad suele ser buena, pero puede ser muy distinta según la dureza y contenido de carbono del material.

Para aceros inoxidables. (M -

amarillo)

Los aceros inoxidables son materiales aleados con un mínimo de 12% de cromo; otras aleaciones pueden incluir níquel y molibdeno. Los distintos estados, como ferrítico, martensítico, austenítico y austenítico-ferrítico (dú- plex), crean una amplia gama. Un factor común de todos estos tipos es que los filos quedan expuestos a gran cantidad de calor, desgaste en entalladura y filo de aportación.

Insertos para fundición. (K - rojo)

La fundición es, al contrario que el acero, un tipo de material que produce viruta corta. La fundición gris (GCI) y la fundición maleable (MCI) son muy fáciles de mecanizar, mientras que la fundición nodular (NCI), la fundición compactada (CGI) y la fundición austemperizada (ADI) presentan más dificultades. Todas las fundiciones contienen carburo de silicio (SiC), que resulta muy abrasivo para el filo de los insertos.

Insertos para no ferrosos (N - verde)

Los metales no férreos son más blandos, como aluminio, cobre, latón, etc. El aluminio con un contenido de Si del 13% es muy abrasivo. Por regla general, se puede obtener alta velocidad de corte y prolongada vida útil de la herramienta con plaquitas de filos agudos.

Insertos para súper aleaciones termo

resistentes (S - café):

Este tipo de superaleaciones incluyen un gran número de materiales de alta aleación con base de hierro, níquel, cobalto y titanio. Son pastosos, crean filo de aportación, se endurecen durante el mecanizado (endurecimiento mecánico) y generan calor. Son similares a los del área ISO M pero mucho más difíciles de mecanizar y acortan la vida útil de la herramienta y del filo de la plaquita.

Insertos para materiales

endurecidos (H - gris)

Este grupo incluye aceros templados con una dureza entre 45-65 HRc y también la fundición en coquilla de alrededor de 400-600 HB. Esta dureza hace que todos ellos sean difíciles de mecanizar. Estos materiales generan bastante calor durante el mecanizado y resultan muy abrasivos para el filo.

Además del código básico de los grupos de materiales ISO, la herramienta se clasifica también según su tendencia a ser tenaz o dura, con un número de 1 a 50, para el grupo azul; de 1 a 40 para los grupos amarillo, rojo, verde y café, y para el gris del 1 al 30. A medida que se utilizan herramientas más duras se pierde tenacidad, es decir, hay menor resistencia a los impactos y riesgo de fractura. Es muy importante manejar la relación entre tenacidad y dureza, pues el inserto adecuado debe tener un buen balance entre ambas propiedades.

Por ejemplo, el numero 01 representa una elevada dureza y baja tenacidad, mientras el 50 corresponde a una herramienta con elevada tenacidad y baja dureza. En cualquier caso, se prefiere una herramienta grado 01 cuando las condiciones de torneado son muy estables, con baja tendencia a la vibración y al golpe, para prolongar la vida de la herramienta; mientras una de grado 50 puede ser más útil si el inserto tiende a quebrarse o desportillarse.

Forma y Radio de Nariz.

La figura muestra las formas de inserto más comunes, desde el circular hasta el inserto de punta de 35°.

La escala en la parte superior indica que, en relación con la resistencia del filo (S), cuanto mayor sea el ángulo en la punta de la izquierda será mayor la resistencia, mientras que en relación con la versatilidad y la accesibilidad (A) los insertos de la derecha son mejores.

En la escala 2 se muestra que hacia la izquierda los torneados tienen mayor tendencia a la vibración mientras que a la derecha tienen menor consumo de potencia.

Bajo la norma 1832:1991, la ISO codificó los parámetros que deben cumplir los insertos de metal duro a nivel mundial según su geometría. Dicha norma incluye insertos en diferentes formas y tamaños, los cuales deben elegirse según el tipo de trabajo a realizar. Las plaquitas más comunes son: cuadrada, triangular, rómbica, redonda y la llamada trigonal; así mismo, hay plaquitas especiales para ranurar y roscar.

La forma del inserto debe seleccionarse con relación al ángulo entrante necesario y la accesibilidad de la herramienta para hacer una operación en particular.

La forma del inserto y la orientación del filo variarán según se desee hacer una operación de refrentado, cilindrado, perfilado, roscado o ranurado, entre otras.

Se debe tratar de seleccionar el máximo ángulo en la punta del inserto, para obtener resistencia y economía, pero de existir tendencia a las vibraciones en el corte debe considerarse que prima la estabilidad contra la resistencia y se deben usar menores ángulos en la punta.

Con el fin de guiar al operario, la norma ISO 1832 clasifica los insertos bajo un código de símbolos alfanuméricos (nueve caracteres: seis letras y tres números).

Las herramientas más robustas se utilizan para maquinado exterior e interior, por su parte, las plaquitas delgadas; por ejemplo, una herramienta romboidal con un ángulo de la punta menor a 30°, se usan para maquinar piezas pequeñas, largas y delgadas, además cavidades estrechas y dar acabados finos.

A mayor radio de nariz mayor resistencia y mejor acabado. Sin embargo, un mayor radio de nariz también aumenta la tendencia a la vibración. Como regla empírica el avance para operaciones de desbaste puede fijarse como un 50% de la medida del radio de nariz.

Códigos ISO para insertos intercambiables.

Las siguientes tablas muestran las formas recomendadas de inserto para diferentes maquinados basándose en su capacidad de realizar la operación.

Sentido del corte.

Es una letra que indica el sentido de corte que debe llevar el inserto durante el proceso. Puede ser R (derecho), L (izquierdo) o N (neutro o en ambos sentidos).

Selección del Porta insertos.

Los porta insertos están diseñados para dar óptimo rendimiento en diferentes aplicaciones y, por lo general, en un amplio campo de acción. El tipo de operación y, en alguna medida, las dimensiones de la pieza de trabajo determinan la selección del sistema para sujetar la herramienta.

Nota: Medida y tipo de porta inserto: Cuando el operario establece el sistema de sujeción del borde, debe resolverse la medida y tipo de porta inserto que usará. En la selección del porta inserto influyen las direcciones de alimentación, medida de cortes, pieza de trabajo y sujeción de herramienta en máquinas, así como accesibilidad requerid.

Sujeciones recomendadas por operación.Tipo de fijación

según ISOCaracterísticas Aplicaciones Esquema

Por palanca (P)

Excelente estabilidad. Alta exactitud en posición. Buena repetibilidad. No dificulta la salida de viruta. Cambio de inserto rápido y fácil.

Torneado exterior, mandrinado de grandes agujeros y todo tipo de mecanizado de pasada ligera a profunda.

No recomendado en cortes interrumpidos debido a su pobre sujeción en dirección vertical.

Por brida (c ) Para insertos sin agujero. Exactitud de filo muy elevada. Apta para mecanizado interrumpido.

Operaciones de acabado exterior e interior y con diseños especiales en la brida y/o inserto, alta precisión en el mecanizado de copia.

Por tornillo (s)

Gran variedad de insertos. Fijación segura. Excelente repetibilidad. La viruta sale con facilidad. Requiere poco espacio.

Mecanizado interior de diámetros pequeños. Desde el desbaste ligero exterior al acabado de

piezas pequeñas.

Por brida-tornillo (M)

Gran rigidez. Excelente estabilidad. Alta exactitud en posición. Buena repetibilidad.

Más accesibles en operaciones de copiado exterior.

Angulo o estilo del porta insertos.

El ángulo de posición y la punta del inserto son factores importantes que afectan la accesibilidad. Es necesario analizar el perfil de la pieza para poder seleccionar el ángulo de rampa más adecuado.Se debe dejar un ángulo libre de 2° como mínimo entre la pieza y la plaquita.Sin embargo por razones de duración de la herramienta y de acabado superficial se recomienda dejar al menos 7°.

La imagen a continuación representa claramente los ángulos requeridos para cada tipo de operación.

Las siguientes tablas muestran el ángulo recomendado para los distintos tipos de maquinados (Recordando que es recomendable usar insertos negativos para maquinados exteriores).

ROSCADO

Porta inserto.

Inserto

HERRAMIENTAS DE CORTE/SUJECION FRESADORA.

Cómo seleccionar la herramienta de fresar.1. Defina el tipo de operación

o Planeado o Fresado en escuadra o Fresado de perfiles o Fresado de ranuras

Seleccione su herramienta.2. Defina el tipo de material.

Defina su material de acuerdo con el área ISO:

P Acero (P)M Acero inoxidable (M)K Fundición (K)N Aluminio (N)S Aleaciones termo resistentes y aleaciones de titanio (S)H Material templado (H)

3. Seleccione el tipo de fresa.o Elija el paso de la fresa y el montaje.o Utilice una fresa de paso normal como primera elección.o Utilice una fresa de paso grande para voladizos largos y condiciones

inestables.o Utilice una fresa de paso reducido para materiales de viruta corta y súper

aleaciones.o Seleccione un tipo de montaje.

4. Seleccione la plaquitaElija la geometría de plaquita para su operación:

o Geometría L = ligeraPara cortes ligeros y cuando se requiera una fuerza / potencia baja.

o Geometría M = mediaPrimera elección para producción mixta.

o Geometría H = pesadaPara operaciones de desbaste, cascarilla de fundición, forjado y vibraciones y vibraciones.

o Seleccione la calidad de plaquita para obtener una productividad óptima.

Definir el tipo de operación.

Planeado Fresado con avanceelevado

Fresado en escuadra Fresado de ranuras

Corte Achaflanado Fresado del perfil Tornofresado

Fresado en "plunge" Fresado trocoidal Fresado circular Mecanizado enrampa lineal

Mecanizado enrampa circular

Fresado de roscas

Defina el tipo de material.

Seleccione el tipo de fresa.

Tipo de aplicación.

Colocación de fresas para planear.

Colocación de fresas para fresar en escuadra.

Colocación de fresas para perfilar.

Colocación de fresas para ranuras y canales.

Elección y aplicación de las plaquitas.

Geometría de plaquita

Ligero (L) Medio (M) Pesado (H) Extra positiva. Mecanizado ligero. Fuerzas de corte

reducidas. Avance reducido.

Geometría de uso general.

Avance medio. Operaciones medias y

desbaste ligero.

Filo reforzado. Mecanizado pesado. Seguridad del filo

superior. Velocidad de avance elevada.