teoría de maquinado

3. Teoría del maquinado

3.3 Ecuación de Merchant
Una relación importante en el corte de metal fue derivada por Eugene Merchant. Obteniendo una derivación basada en la suposición de corte ortogonal, pero su validez general se extiende a operaciones de maquinado en tres dimensiones. Merchant comenzó con la definición de esfuerzo cortante, expresado mediante la siguiente relación derivada de lacombinación de las ecuaciones.

t = Fc cos θ – Ft sen θ
(tow/sen θ)

Pensó que entre los ángulos posibles que emanan del borde cortante de la herramienta donde puede ocurrir la deformación de corte, hay un Angulo θ que predomina. En este ángulo, el esfuerzo cortante es justamenteigual a la resistencia al corte del material de trabajo, y por esta causa la deformación cortante ocurre a este ángulo.
Un esfuerzo cortante es menor que la resistencia al corte para todos los demás ángulos posibles, pro lo tanto la formación de viruta no puede ocurrir a otros ángulos, en efecto, el material de trabajo seleccionara un ángulo de plano de corte que minimiza la energía. Dicho ángulo sepuede determinar tomando la derivada del esfuerzo cortante t en la ecuación con respecto a θ, e igualando la derivada a cero(0). Resolviendo para θ, obtenemos la relación llamada ecuación de Merchant.
Θ = 45+ α/2 – β/2


3.4 Parámetros de maquinado.
El diseño adecuado de las estructuras de las máquinas y herramientas requieren el análisis de factores como la forma, materiales de lasestructuras, esfuerzos, peso , consideraciones de fabricación y rendimiento. El mejor enfoque para obtener lo último en exactitud de las máquinas y herramientas es el empleo de las mejoras en la rigidez estructural y la compensación de las deflexiones con el uso de controles especiales. La estructura del bastidor en c sé ha utilizado desde hace mucho tiempo porque permite fácil acceso a la zona detrabajo de la máquina. Con la aparición del control numérico, sé ha vuelto practico el bastidor del tipo caja, que tiene una rigidez estática mucho mejor, porque se reduce mucho la necesidad de tener acceso manual de la zona de trabajo. El empleo de una estructura del tipo caja con paredes delgadas puede proporcionar bajo peso para una rigidez dada. El principio del diseño con peso ligero ofrece altarigidez dinámica por que suministra una alta frecuencia natural de la estructura mediante la combinación de una elevada resistencia estática con un peso reducido, en vez de emplear una masa grande, esto es para las herramientas y el centro de control numérico.
Pero para la fabricación de los equipos es necesario que sean robustos y que estén fijos para evitar vibraciones para que la pesa afabricar salga lo más perfecta posible, ya que la vibración provoca movimiento y esto es algo que no queremos que pase.
Existen ciertas ventajas para realizar esta fabricación.
La automatización es el empleo de equipo especial para controlar y llevar a cabo los procesos de fabricación con poco o ningún esfuerzo humano. Se aplica en la fabricación de todos los tipos de artículos y procesos desde lamateria prima hasta el producto terminado.
Las ventajas del control numérico computarizado es la facilidad de operación, programación más sencilla, mayor exactitud, adaptabilidad y menos costos de mantenimiento, la combinación del diseño con computadora, mayor productividad.

Desventajas
La desventaja es que las condiciones que influyen en las decisiones con la automatización son los crecientescostos de producción, alto porcentaje de piezas rechazadas, demoras en la producción, escasez de mano de obra, condiciones peligrosas de trabajo. Los factores que se deben estudiar con cuidado son él alto costo inicial del equipo, los problemas de mantenimiento y el tipo de producto.

Aplicaciones
El CNC se utiliza para controlar los movimientos de los movimientos de los componentes de una...