Maquinavilidad

Procesos de Manufactura II – Ing. María A. Noguera G.

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Tema No. 2. Maquinabilidad
Objetivo general: Introducir al participante en los factores principales que afectan la maquinabilidad de los metales. Contenido programático:  Generalidades.  Diseño de herramientas.  Geometría de la herramienta e influencia de los ángulos.  Formación y Tipos de Viruta.  Desgaste de herramientas. Influencia del material de trabajo.  Influencia de las Condiciones de Corte (Velocidad, Avance y Profundidad).  Relación entre: Desgaste de Herramienta, Calidad de la Superficie y Energía Consumida. Generalidades: La maquinabilidad, que es una propiedad de los materiales que permite comparar la facilidad con que pueden ser mecanizados por arranque de viruta. Los materiales con mejor maquinabilidadrequieren potencias y fuerzas de corte reducidas, menor desgaste de la herramienta de corte y mejor acabado. Además, otro factor que indica una buena maquinabilidad de un material es la posibilidad de poder controlar fácilmente la longitud de la viruta resultante. Los factores que suelen mejorar la resistencia de los materiales a menudo degradan su maquinabilidad. Por lo tanto, para unamecanización económica, los ingenieros se enfrentan al reto de mejorar la maquinabilidad sin perjudicar la resistencia del material. En algunos casos, la dureza y la resistencia del material se consideran como los principales factores a evaluar. Los materiales duros son generalmente más difíciles de mecanizar pues requieren una fuerza mayor para cortarlos. Sobre estos factores influyen propiedades delmaterial como su composición química, conductividad térmica y su estructura microscópica. Condiciones de corte: Velocidad de corte: Es el que permite que el filo de la herramienta entre en contacto con el material, produciendo viruta. Este movimiento es el que consume la mayor potencia en el proceso de mecanizado. La velocidad de corte se expresa en metros/minuto. La velocidad adecuada de corte dependede varios factores y en ningún caso se debe superar la que aconsejan los fabricantes de las herramientas. Vc se considera alta si Vc es mayor a 30 m/min. En el caso de maquinas con movimiento giratorio (Tomo, Taladro, Fresadora, etc.), la velocidad de corte está dada por:

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Vc 

 * D(mm) * n(rev / min)
 mm  1000   m (m/min)

En donde: D = diámetro de la pieza (mm) n = número de revoluciones por minuto a que gira la pieza o la herramienta (rev/min). Vc = m/min La velocidad de corte es un parámetro directamente relacionado con la economía de mecanizado. Para máquinas con movimiento alternativo (Cepillos, Escoplos, Brochadoras, etc.), la velocidad de corte corresponde a la velocidad media y está dada por:

Vc L T

en donde: L = distancia recorrida por la herramienta o la pieza (m). T = tiempo necesario para recorrer la distancia L (min). Avance: Es el desplazamiento que permite junto con la Vc la remoción de material. Se considera alto si f es mayor a 0.5 mm/rev. Profundidad: Es la distancia que penetra el filo de la herramienta en el material. En el caso de piezas circulares se calcula a travésde:

p

Df  Di 2

en donde: Di = Diámetro inicial de la pieza (mm). Df = Diámetro final de la pieza (mm). En el caso de trabajar superficies planas (Fresado, Cepillado y Rectificado de superficies planas), la profundidad de corte se obtiene de la siguiente forma:

p  E e
en donde: E = espesor inicial de la pieza (mm). e = espesor final de la pieza (mm). Se considera una p alta sisupera los 3 mm.

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Tipos de mecanizado. Según el acabado superficial con el que se ha de obtener la pieza terminada, se distinguen tres tipos de mecanizado: Desbastado: El material eliminado es del orden de milímetros o décimas de milímetros, cuya finalidad es aproximar las dimensiones de la pieza a la medida final, en el menor tiempo...