VELOCIDADES Y PROFUNDIDAD DE CORTE
El proceso de torneado involucra el movimiento de avance de una herramienta que ataca una pieza en movimiento, de lo anterior se desprende la importancia de la velocidad de corte y la profundidad p rofundidad de corte a la cual se llevará a cabo el mecanizado. Velocidad de Corte: Es la Velocidad periférica o tangencial en un punto cualquiera de contacto de la herramienta de corte con la pieza, y se expresa de la siguiente forma: Velocidad de corte = Perímetro de la pieza x Revoluciones por minuto.
En la práctica, la velocidad de corte es un parámetro conocido por métodos experimentales para un material específico a cortar usando una herramienta herramienta en condiciones de corte fijas. Por otra parte, el cálculo de las RPM en el sistema métrico se determina con la fórmula: RPM =320(Vc) / diámetro En el sistema inglés, el cálculo de las RPM se efectúa mediante la fórmula : RPM = 12 (Vc)/ diámetro Donde: Vc es la velocidad de corte en m/min o en pies/min y el diámetro de la pieza está dado en milímetros o en pulgadas. La empresa Sandvik, establece una codificación de los materiales de acuerdo a una nomenclatura propia, de manera que se puede encontrar la velocidad de corte recomendada para un tiempo de vida del filo de 15 minutos. A estas velocidades se les aplican factores de corrección dependiendo de: La dureza del material y el tiempo de vida de la herramienta. Potencia El cálculo de la potencia para un proceso es de vital importancia para reconocer la demanda que se hará de la capacidad de la máquina. En general, la operación con mayor demanda de potencia en el torneado es el desbaste en donde se presentan las fuerzas más grandes sobre el inserto. Potencia = Fuerza aplicada multiplicada por la distancia / unidad de tiempo. En un análisis de la geometría de la herramienta con respecto a la pieza se observa que existe una fuerza resultante que puede descomponerse en: Fuerza tangencial, fuerza axial y fuerza radial, con una relación entre ellas de: 4, 2 y 1 respectivamente.
La fuerza axial y radial están influenciadas especialmente por el ángulo de entrada y el radio de nariz de la herramienta.
Figura 52. Las fuerzas de corte pueden ser calculadas de manera teórica o medidas con un dinamómetro. La presión y fricción durante el proceso de corte, dan origen a fuerzas en diversas direcciones. El esfuerzo aplicado en el filo de corte del inserto es principalmente de compresión, sin embargo existen algunos esfuerzos de corte. Para la mayoría de los materiales, un incremento en la velocidad de corte tiende a reducir las fuerzas de corte, principalmente la fuerza tangencial ya que las altas temperatura generadas en la zona de deformación y el área de contacto provocan este efecto. La magnitud de la fuerza tangencial está relacionada directamente al torque que se genera y por lo tanto influye en la demanda de potencia ya que el producto de la fuerza tangencial y la velocidad de corte representan la potencia necesaria para efectuar la operación .
Figura 53. Por lo tanto: Potencia = Fuerza tangencial x Velocidad de corte. Para calcular la fuerza tangencial a partir de datos encontrados en tablas, se hace uso de la fuerza específica de corte, la cual es una medida de la fuerza tangencial relacionada con el área de la sección de la viruta.
Figura 54.
Fuerza específica de corte Kc = Fuerza tangencial / Area de la sección transversal de la viruta. El área de sección transversal de la viruta está dada por: Área = avance x profundidad de corte (mm/rev x mm) Por lo tanto, la potencia en el proceso de torneado cilíndrico se obtiene como: Potencia (kw) =( Velocidad de corte ) (prof. de corte) (avance) (Fuerza específica) /60000. Donde: Velocidad de corte en m/min. Prof. de corte en mm . avance en mm/rev . Fuerza específica en N/mm-mm (Con espesor promedio de viruta de 0.4 mm) . Para la transformación de las unidades de potencia se requieren las siguientes conversiones: 1 hp = 0.746 Kw. 1 watt= 1 Joule= 1 Newton metro / seg.
Teoría de Corte Velocidades y Herramientas
MaquinadoesunprocesodemanufacturaenelqueunaHerramientadeCorteseutilizapararemoverel excesodematerialdeuna piezadeforma queelmaterialquedetengala formadeseada.Laacciónprincipaldecorteconsisteen aplicardeformaciónencortepara formar lavirutayexponerla nuevasuperficie.TiposdeHerramientas
ClasificacióndelasHerramientasdeCorte Según el Numero de Filos - De Un Filo - De Doble Filo O En Hélice - De Filos Múltiples- Metales Duros Aleados (Hs) - Diamantes – Cerámicos -Por elTipo de MovimientodeCorte-Fijo-ContraEl Material-EnContraDirección -Porel Tipo de Virutaque Genera-VirutaContinua-EnFormaDeComa -Polvo SinFormaDefinidaLosconceptosprincipalesqueintervienenenel procesosonlossiguientes:metalsobrante,profundidadde corte,velocidadde avancey velocidaddecorte.
1.-METALSOBRANTE(SOBREESPESOR):Eslacantidaddematerialquedebeserarrancadodelapiezaenbruto,hastaconseguirla configuración geométrica y dimensiones, precisión y acabados requeridos. La elaboración de piezas es importante, si se tiene una cantidad excesiva del material sobrante, originará un mayor tiempo de maquinado, un mayor desperdicio de material y como consecuenciaaumentaráelcostodefabricación. 2.-PROFUNDIDADDECORTE:Sedenominaprofundidaddecorteala profundidaddelacapaarrancadadelasuperficiedelapiezaen una pasada de la herramienta; generalmente se designa con la letra " t" Y se mide en milímetros en sentido perpendicular. En las maquillas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y Rectificado), la profundidad de corte se determina según la fórmula:
