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 .

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afilado de herramientas de torno

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Page 1: Afilado de Herramientas

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 .

Page 2: Afilado de Herramientas

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

Page 3: Afilado de Herramientas

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

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Herramientas de Corte

Tipos de Herramientas

Page 5: Afilado de Herramientas

Recomendar el capítulo 21 del Kalpajian

Materiales para Herramientas

Cuadro resumen

Page 6: Afilado de Herramientas

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

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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

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Comparativa de características

Materiales para Herramientas

Características generales

Page 9: Afilado de Herramientas

Comparativa de características

Materiales para Herramientas

Características generales

Page 10: Afilado de Herramientas

Comparativa de características

Materiales para Herramientas

Características de operación

Page 11: Afilado de Herramientas

Comparativa de características

Materiales para Herramientas

Características de operación

Page 12: Afilado de Herramientas

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.

Page 13: Afilado de Herramientas

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.

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Representaciones DIN y ASA

Geometría de la Herramienta

Page 15: Afilado de Herramientas

Ángulos principales de la H

Geometría de la Herramienta

Page 16: Afilado de Herramientas

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.

Page 17: Afilado de Herramientas

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

Page 18: Afilado de Herramientas

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.

Page 19: Afilado de Herramientas

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

Page 20: Afilado de Herramientas

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

Page 21: Afilado de Herramientas

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.

Page 22: Afilado de Herramientas

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.

Page 23: Afilado de Herramientas

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.

Page 24: Afilado de Herramientas

Ángulos secundarios de la H

Geometría de la Herramienta

Ángulo de posición principal

Page 25: Afilado de Herramientas

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

Page 26: Afilado de Herramientas

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

Page 27: Afilado de Herramientas

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

Page 28: Afilado de Herramientas

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

Page 29: Afilado de Herramientas

Equivalencia de denominaciones

Geometría de la Herramienta

G + X = 90

Page 30: Afilado de Herramientas

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