Republica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del P.P para la Educación Superior

El Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño

Puerto Ordaz- estado Bolívar

INTEGRANTES

Lenin Matey

Wuilder Boada

Ciudad Guayana. Junio 2014.

Introducción

Hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su uso. Las podríamos

clasificar en dos categorías: herramienta hecha de un único material (generalmente

acero), y herramienta con plaquetas de corte industrial. La principal diferencia es que la

punta de las segundas está hecha de otro material con mejores propiedades (como

acero al carbono). Esta punta puede ir soldada o atornillada. Las herramientas con la

punta de otro material, son más duras, lo que permite que corten materiales más duros,

a más altas temperaturas y más altas velocidades, sin incrementar demasiado el corte

de la herramienta.

Las propiedades mecánicas de los materiales nos permiten diferenciar un material de

otro ya sea por su composición, estructura o comportamiento ante algún efecto físico o

químico, estas propiedades son usadas en dichos materiales de acuerdo a algunas

necesidades creadas a medida que ha pasado la historia, dependiendo de los gustos y

propiamente de aquella necesidad en donde se enfoca en el material para que este

solucione a cabalidad la exigencia creada. La selección de la calidad y el material de la

herramienta es un factor importante que se debe tener en cuenta a la hora de planificar

una operación de mecanizado productiva.

La Termodinámica aporta los fundamentos científicos básicos. La Termodinámica

estudia, interpreta y explica sin interacciones energéticas que surgen entre los sistemas

materiales formulando las leyes que rigen dichas interacciones.

La Termodinámica En El Corte De Metales Mediante El Uso De Herramientas De

Corte, Donde Existe Desprendimiento De Viruta.

El desprendimiento de viruta 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 acción principal de corte consiste en

aplicar deformación en corte para formarla viruta y exponer la nueva superficie.

Tipos De Viruta

Continua

Característica en materiales dúctiles

• presenta problemas de control de viruta

Característica en materiales quebradizos

• presenta problemas de control de calidad.

• Acelera el desgaste en la cuchilla.

Continúa con protuberancia

• Representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades en donde existe

una alta fricción sobre la cara de la herramienta.

• Esta alta fricción es causa de que una delgada capa de viruta que de cortada de

la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta.

Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas presentes.

Hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su uso. Las podríamos

clasificar en dos categorías:

• Herramienta hecha de un único material (generalmente acero).

• Herramienta con plaquetas de corte industrial.

Sobre los procesos de corte

Podemos cortar

• Metales: Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser

buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

• Madera: Es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de

deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los

árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año, formando anillos,

y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas

que no producen madera son conocidas como herbáceas.

• Plásticos: El término plástico en su significación más general, se aplica a las

sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación

y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y

flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y

aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra ciertos tipos de

materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o

multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas

moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias

naturales.

• Compuestos: Es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos

de la tabla periódica. Una característica esencial es que tiene una fórmula

química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y

oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos): H_2O. En general, esta

razón es debida a una propiedad intrínseca (ver valencia). Un compuesto está

formado por moléculas o iones con enlaces estables y no obedece a una

selección humana arbitraria. Los elementos de un compuesto no se pueden

dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación,

etcétera), sino sólo mediante procesos químicos.

• Cerámicas: Es el arte de fabricar recipientes, vasijas y otros objetos de arcilla, u

otro material cerámico y por acción del calor transformarlos en recipientes de

terracota, loza o porcelana. También es el nombre de estos objetos. El término

se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado.

No sólo se aplica a las industrias de silicatos (grupo de minerales de mayor

abundancia, pues constituyen más del 95 % de la corteza terrestre), sino

también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con

suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está

ampliando nuevamente incluyendo en él a cementos y esmaltes sobre metal.

Aceros al alto carbón Los aceros al alto carbón o carbono, se han usado desde

hace mucho tiempo y se siguen usando para operaciones de maquinado de baja

velocidad o para algunas herramientas de corte para madera y plásticos. Son

relativamente baratos y de fácil tratamiento térmico, pero no resisten usos rudos

o temperaturas mayores de 350 a 400 °C . Con acero al alto carbono se hacen

machuelos, terrajas, rimas de mano y otras herramientas semejantes.

• Podemos lograr tolerancias menores de 0.001” y tolerancias mejores que16

micropulg.

• Requieren el uso de una cuchilla para remover el material.

Ejemplos de algunos procesos de corte:

• Torneado cilíndrico

• Corte en fresadora

• Taladrado

Variables

Independientes

• Material, condición y geometría de la cuchilla.

• Material, condición y temperatura de la pieza de trabajo.

• Uso de fluidos de corte.

• Características de la maquina.

• Condiciones de Corte.

Dependientes

• Tipo de viruta.

• Fuerza y energía disipada.

• Aumento en temperatura.

• Desgaste en la cuchilla.

• Terminado de superficie

Mecanismo de formación de viruta

Existen dos clasificaciones básicas para los tipos de corte:

1. Corte ortogonal.

2. Corte oblicuó

Ecuaciones de potencia y energía

P = Fc v

P (hp) = P/33,000

Pelectrica = P /eficiencia

E = P/Vt

dónde:

P = potencia de corte

v = velocidad de corte

Vt = razón de remoción de metal

Se define como el volumen de material removido por unidad de tiempo

Vt máxima = v f h

v = velocidad de corte

f = avance

h = profundidad de corte

Podemos derivarla para estimados particulares a cada proceso.

E = energía específica es una propiedad del material que sirve para estimar los límites

en algunos de los parámetros del proceso de corte.

Se calcula tomando como referencia la energía para una profundidad de corte dada.

Se debe tener en cuenta el uso de la tabla para diferentes materiales.

Temperaturas de corte

Casi toda la energía de corte se disipa en forma de calor.

El calor provoca altas temperaturas en la interface de la viruta y la cuchilla.

La temperatura del corte dependerá del material de fabricación de la pieza

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de

metales.

El uso de las tablas es de vital importancia ya que en ellas podemos observar:

• Determinación a que grado de temperatura se pueden trabajar los cortes de una

pieza.

• Si son sólidos maleables y dúctiles.

• Si son buenos conductores del calor y la electricidad.

• Si Casi todos los óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.

• Tienden a formar cationes en solución acuosa.

• Determinaran las capas externas si contienen poco electrones habitualmente

tres o menos.

Algunos elementos metálicos

Seguridad industrial y el desprendimiento de viruta en el proceso de

manufactura.

Recomendaciones de seguridad para la prevención de riesgos laborales en máquinas

herramientas.

1. Los interruptores y las palancas de embrague de los tornos, se han de asegurar

para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas involuntarias

han producido muchos accidentes.

2. Las ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e incluso los ejes

lisos, deben ser protegidos por cubiertas.

3. El circuito eléctrico del torno debe estar conectado a tierra. El cuadro eléctrico al

que esté conectado el torno debe estar provisto de un interruptor diferencial de

sensibilidad adecuada. Es conveniente que las carcasas de protección de los

engranes y transmisiones vayan provistas de interruptor es instalados en serie,

que impidan la puesta en marcha del torno cuando las protecciones no están

cerradas.

4. Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de piezas,

herramientas, etc. deben ser realizadas con el torno completamente parado.

5. Proteger los elementos de transmisión mediante resguardos fijos o móviles

asociados a dispositivos de enclavamiento.

6. Comprobar que las protecciones se encuentran en buen estado y en su sitio

cuando se usa la herramienta.

Protección personal

1. Para el torneado se utilizarán gafas de protección contra impactos, sobre todo

cuando se mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos.

2. Asimismo, para realizar operaciones de afilado de cuchillas se deberá utilizar

protección ocular.

3. Si a pesar de todo, alguna vez se le introdujera un cuerpo extraño en un ojo...

¡cuidado!, no lo restriegues; puedes provocarte una herida. Acude inmediatamente

al Centro Médico.

4. Las virutas producidas durante el mecanizado, nunca deben retirarse con la mano.

5. Para retirar las virutas largas se utilizará un gancho provisto de una cazoleta que

proteja la mano. Las cuchillas con rompe virutas impiden formación de virutas largas

y peligrosas, y facilita el trabajo de retirarlas.

6. Las virutas menudas se retirarán con un cepillo o rastrillo adecuado.

7. La persona que vaya a tornear deberá llevar ropa bien ajustada, sin bolsillos en el

pecho y sin cinturón. Las mangas deben ceñirse a las muñecas, con elásticos en

vez de botones, o llevarse arremangadas hacia adentro.

8. Se usará calzado de seguridad que proteja contra los pinchazos y cortes por virutas

y contra la caída de piezas pesadas.

9. Es muy peligroso trabajar en el torno con anillos, relojes, pulseras, cadenas al

cuello, corbatas, bufandas o cualquier prenda que cuelgue.

10.Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben recogerse bajo un

gorro o prenda similar. Lo mismo puede decirse de la barba larga, que debe

recogerse con una redecilla.

11.No retirar los desechos con la mano. Usar elementos auxiliares (cepillos, brochas).

Cabeza, ojos y oídos.

Proteger las vías respiratorias y los ojos es de gran importancia cuando se realizan

actividades industriales. Los elementos de seguridad relacionados a la protección de

los sentidos superiores, están contemplados en todas las normas internacionales y son

de uso obligatorio para los individuos implicados en la tarea.

Entre los elementos de seguridad más importantes encontramos a los protectores

auditivos, de gran importancia cuando se realizan actividades con frecuencia de ruido

muy altas y que pueden afectar la audición. En cuanto a la protección ocular en

trabajos donde se registran riesgos de chispas, virutas, esquirlas, es necesario utilizar

gafas protectoras o anteojo de seguridad. Por lo general el anteojo de seguridad es

fabricado en policarbonato de alto impacto puede ser transparente totalmente y tiene

protección lateral. La protección de la cabeza está directamente encomendada al uso

correcto del casco. El casco es provisto por la institución contratante y debe ser

utilizado durante toda la jornada laboral sin excepción.

Conclusión

El corte de los metales se logra por medio de herramientas con la forma adecuada.

Una herramienta sin los filos o ángulos bien seleccionados ocasionará gastos

excesivos y pérdida de tiempo. En casi todas las herramientas de corte existen de

manera definida: superficies, ángulos y filos. El corte o remoción de material se llama

maquinado mecanización o proceso de maquinado en la manufactura. "Maquinado" es

el proceso en el cual se cambian el tamaño, forma o acabado de un material para tener

un producto industrial para el consumidor.

Las herramientas de corte deben poseer ciertas características específicas, entre las

que se destacan: resistencia mecánica, dureza, tenacidad, resistencia al impacto,

resistencia al desgaste y resistencia a la temperatura.

Con herramientas más avanzadas se logra concentrar el aumento de temperatura en la

viruta. La selección de la herramienta de corte va a depender de la operación de corte

a realizar, el material de la pieza, las propiedades de la máquina, la terminación

superficial que se desee. Para cumplir con cada uno de estos requerimientos han

surgido herramientas formadas por diferentes aleaciones. Los materiales para las

herramientas de corte incluyen aceros al carbono, aceros de mediana aleación, aceros

de alta velocidad, aleaciones fundidas, carburos cementados, cerámicas u óxidos y

diamantes. Para conocer las aleaciones de aceros para herramientas hay que saber las

funciones que cumplen cada uno de los elementos que forman la aleación.