Afilado de Herramientas
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HERRAMIENTAS DE CORTE
Objetivos
Materiales y Geometría
Conocer los tipos de materiales utilizados en herramientas de corte.
Conocer la descripción geométrica de la hta y su influencia en el proceso de mecanizado .
Herramientas de Corte
Cortar en forma de viruta
Evacuar fácilmente la viruta de la zona de trabajo
Evacuar el calor
Soportar las fuerzas de corte sin deformarse rigidez
Ser rentable dureza y resistencia al desgaste
Facilitar un cambio de herramienta rápido y eficaz sistema de sujeción
Funciones de la Herramienta
Herramientas de Corte
Cortar en forma de viruta
Evacuar fácilmente la viruta de la zona de trabajo
Evacuar el calor
Soportar las fuerzas de corte sin deformarse rigidez
Ser rentable dureza y resistencia al desgaste
Facilitar un cambio de herramienta rápido y eficaz sistema de sujeción
Funciones de la Hta
Herramientas de Corte
Tipos de Herramientas
Recomendar el capítulo 21 del Kalpajian
Materiales para Herramientas
Cuadro resumen
Metal duro: Calidades ISO
Materiales para Herramientas
Mecanizado de materiales de viruta larga: aceros, aceros fundidos, aceros inoxidables martensíticos y fundiciones maleables.
Mecanizado de materiales más difíciles: aceros inoxidables austenísticos, materiales resistentes al calor, fundición aleada, etc.
Mecanizado de materiales de viruta corta: fundición gris, aleaciones no ferrosas (aluminio, bronce, etc.)
P
M
K
01
50
01
50
01
50
WR T
WR T
WR T
WR: Resistencia al desgaste Vc Acabado T: Tenacidad, resistencia mecánica del filo a Desbaste Cuadros de equivalencias de calidades: fabricantes ISO // Códigos de materiales
Metal duro: Calidades ISO
Materiales para Herramientas
Nueva denominación: P acero, acero fundido, fundición maleable de viruta larga M acero inoxidable K fundición H acero templado (materiales endurecidos) S aleaciones termorresistentes, aleaciones de Titanio N materiales no férreos (aluminio, bronce, plástico, madera...)
Recubrimientos: Sin recubrir características hta. dependen del metal duro
Corte más agudo: superficies más lisas ( requisitos acabado), <Fc (op. sensibles a vibraciones, ejes esbeltos, mandrinados largos)
> Tenacidad y resistencia mecánica desbaste pesado y discontinuo < riesgo de filo de aportación materiales blandos (aceros al C, aleaciones no ferrosas)
Con recubrimiento (75%) resistencia al desgaste 2-3 veces vida hta. Conjunto de Capas (520m) por PVD (deposición física al vapor) o CVD (deposición
química al vapor) TiC resistencia a Vc y Tf; base de las siguientes capas Al2O3 resistencia a reacciones químicas CV, CNb, NBC, TiN dificulta la craterización y el filo recrecido
Comparativa de características
Materiales para Herramientas
Características generales
Comparativa de características
Materiales para Herramientas
Características generales
Comparativa de características
Materiales para Herramientas
Características de operación
Comparativa de características
Materiales para Herramientas
Características de operación
Superficies y aristas de la H
Geometría de la Herramienta
Sistema de hta en mano ángulos propios (distintas representaciones) Sistema de hta en uso ángulos efectivos Ángulos del cuerpo, 2 5º más que los ángulos de Hta.
Sistema de referencia de la H
Geometría de la Herramienta
Plano de referencia:
Paralelo a la base de la H y que pasa por la punta de la hta.
Plano de filo:
Tangente al filo de la H y perpendicular al plano de referencia.
Plano de definición:
Perpendicular al plano de filo. En él se definen los ángulos principales.
Representaciones DIN y ASA
Geometría de la Herramienta
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de desprendimiento Formado por:
Las rectas intersección del plano de definición con el plano de referencia y la cara de desprendimiento de la H.
Influye en: Los esfuerzos y potencia de corte así
como en el tipo de viruta. Valores:
Al aumentar disminuyen los esfuerzos de corte y viceversa.( curva viruta)
Puede ser positivo o negativo. Deben aumentar al aumentar la
tenacidad de la H. y disminuir la resistencia de la pieza.
Deben disminuir en caso contrario.
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de desprendimiento Valores:
Ángulo negativo: H trabaja a compresión materiales duros y cortes interrumpidos).
Si muy bajo Tf y consumo energía Vida hta por rotura
Si muy elevado esfuerzos de corte y potencia; pero sección de filo débil
Selección en función de: El mayor posible sin que rompa Si calidad hta, dureza pieza o a
Valores habituales: 6º Metal duro: -8 a 25º HSS: 0 a 30º
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de incidencia Formado por:
Las rectas intersección del plano de definición con el plano de filo y la cara de incidencia de la H.
Influye en: Evita el rozamiento entre la cara de
incidencia y la superficie mecanizada de la pieza.
Valores: Siempre mayor que cero. Los menores posibles. Deben aumentar al aumentar la
tenacidad de la H. y disminuir la resistencia de la pieza.
Deben disminuir en caso contrario.
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de incidencia Valores:
Si muy bajo Tf por talonamiento Vida hta Si muy elevado sección de filo débil
desmoronamiento del filo calidad superficial Selección en función de:
El menor posible sin que se talone. Si calidad hta o dureza pieza
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de filo Formado por:
Las rectas intersección del plano de definición con las caras de incidencia y de desprendimiento de la H.
Influye en: La robustez de la herramienta.
Valores: Para valores pequeños la herramienta
penetra mejor en la pieza pero corre el riesgo de romperse el filo. (menor capacidad para conducir calor y resistir esfuerzos de corte)
Aumentan al aumentar la resistencia de la pieza, siendo mayores para materiales duros y menores para materiales blandos.
Suele tener redondeo o chaflán.
+ + = 90a b g
No confundir l con g
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de inclinación del filo Formado por:
Está contenido en el plano del filo y está formado por el filo principal de la H y la recta intersección de este plano y el plano de referencia.
Influye en: Orienta la salida de la viruta. Se
minimiza su efecto con rompevirutas. Valores:
Es positivo cuando es descendente desde la punta hacia el mango y negativo cuando es ascendente.
En desbaste un ángulo negativo permite mayor ángulo b sin disminuir a ni . g (viruta hacia la pieza)
En acabado l = 0.
Ángulos principales de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de inclinación del filo
Rompevirutas: Reduce 520% la fuerza absorbida en el corte. Su capacidad para fraccionar la viruta depende
del avance (menor a >a) y del radio de curvatura del arrollamiento (, altura y longitud del rompevirutas)
Tipos: Enterizos: afilados a muela, trabajan peor Postizos: más complejos,mejor colocación para cada operación.
Cuadro de valores según material pz y hta
Geometría de la Herramienta
Análisis: Mayores ángulos en acabado. Menores ángulos a mayor
resistencia de material de pieza y calidad de hta.
Ángulos secundarios de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de posición principal
Ángulos secundarios de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de punta
Formado por: El filo principal y el filo secundario.
Influye en: La tenacidad y la accesibilidad de hta.
Valores: Grandes (80º a 90º) en desbaste. Medianos (55º a 60º) en desbaste ligero
o semiacabados. Pequeños (35º) en acabado. Ángulos mayores menor accesibilidad.
Radio de punta: El mayor posiblefilo resistente y a (r4a ; rp/4). Si muy alto, mayor rozamiento (Fc) y vibraciones. Selección en función de: Tipo de operación; Calidad
hta. (mayor calidad, menor radio); Ra=a2/32r
Ángulos secundarios de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de posición principal
Formado por: El plano tangente a la superficie
trabajada y el filo principal de corte. Influye en:
Hace que la entrada y salida de la H se realice de forma gradual.
Modifica las dimensiones de la viruta. Modifica la Fc (X hFc)
Valores: Si es posible debe ser inferior a 90º para
reducir el impacto y las fuerzas sobre el filo de corte.
Espesor de viruta: h = a sin X Anchura de viruta: b = p / sin X
Ángulos secundarios de la H
Geometría de la Herramienta
Ángulo de posición secundario
Formado por: El plano tangente a la superficie
trabajada y el filo secundario de corte. Influye en:
Evitar el rozamiento entre la cara de incidencia secundaria con la superficie de la pieza trabajada.
Controlar el acabado superficial Valores:
Mejor acabado superficial cuanto menor es el ángulo.
+ + k e k’ = 180º
Ángulos secundarios de la H
Geometría de la Herramienta
Formado por: El plano longitudinal de la H y la superficie
de desprendimiento. Influye en:
Direccionar la Fuerza de corte y definir el tipo de esfuerzo sobre la H.
Controlar la forma de ejes esbeltos Valores:
Positivo piezas cóncavas (Fc acerca pz-H) Negativo piezas convexas (Fc aleja pz-H)
Ángulo de Desprendimiento longitudinal
Equivalencia de denominaciones
Geometría de la Herramienta
G + X = 90
Sistema de H en uso Ángulos efectivos
Geometría de la Herramienta
Influencia del avance: a e, e
Influencia de la colocación del plano base de la hta:
Influencia de la orientación de la hta: orientación de la fuerza, zona de contacto inicial y tamaño de la viruta