Ampliación de Materiales y Procesos de Fabricación, Presentación

Ampliación de Materiales y Procesos de Fabricación

Bibliografía

• Introducción a los Procesos de fabricación. Carlos Valero Ruiz (KRONOS)
• Manufactura, Ingeniería y Tecnología .KALPAKJIAN (Prentice Hall)
• Materiales y procesos de fabricación. DEGARMO (Editorial Reverte)
• Fundamentos de manufactura moderna. GROOVER (Prentice Hall)
• Tecnología Mecánica y Metrotecnia. COCA-ROSIQUE (Pirámide)

Índice

1. Introducción a los procesos de separación.
2. Mecanizado.
1. Introducción. Procesos de mecanizado.
2. Características generales.
3. Fundamentos del corte.
4. Materiales.
5. Defectos en las piezas mecanizadas.
6. Mecanizado con herramientas monofilos.
7. Mecanizado con herramientas multifilo.
8. Consideraciones de diseño.
9. Costes y tiempos de mecanizado.
3. Procesos de separación con abrasivos.
4. Procesos de separación mediante erosión.

Mecanizado con Herramientas Monofilo

Torneado

Se denomina torneado al proceso por el que se originan, generalmente, superficies de revolución utilizando herramientas monofilo.

El movimiento relativo de corte lo establece el giro de la pieza, mientras que la herramienta se desplaza horizontalmente según los movimientos de avance y profundidad de pasada. El avance se produce de manera general en dirección paralela al husillo, siendo el movimiento de penetración perpendicular a este.

MOVIMIENTO DE CORTE (ROTACIÓN) - PIEZA MOVIMIENTO DE AVANCE X Z K Y HERRAMIENTA PROFUNDIDAD DE PASADA

Proceso de Conformado por Arranque de Viruta

Proceso de conformado por arranque de viruta para obtención de formas de revolución haciendo girar la pieza a conformar que interfiere con una herramienta.

El movimiento relativo de corte lo establece el giro de la pieza, mientras que la herramienta se desplaza horizontalmente según los movimientos de avance y profundidad de pasada. El avance se produce de manera general en dirección paralela al husillo, siendo el movimiento de penetración perpendicular a este.

transient surface work surface 5 machined surface 5 Corte DE 1 Da direction of primary motion workpiece Avance chip tool direction of feed motion Profundidad de pasada

Partes del Torno

Cabezal Husillo Plato Luneta Carro transversal Caja de velocidades V - KNU ADM1000A Contrapunto Bancada € Caja de avances Eje de cilindrar Torreta Carro orientable Carro principal Guías Eje de roscar

Bancada del Torno

Proceso fabricación: Fundición y mecanizado

Utilidad:

• Soporte de las partes principales
• Guías
• Observaciones: La bancada es la encargada de absorber gran parte de las vibraciones. Diferentes materiales proporcionar un comportamiento ante la vibración diferente.

1.2 1.2 0.8 0.8 0.4 0.4 > 0.0 > 0.0 T -0.4 -0.4 2 -0.8 -0.8 -1.2 -1.2 -1.6 Hierro colado -1.6 -2.0 -2.0 0 1000 2000 3000 4000 0 1000 2000 3000 4000 10-5 s 10-5 s Epóxico/granito

Cabezal del Torno

• Husillo principal
• Caja de velocidades
• Caja Norton

O HWACHEON - . HL 460 X 1000 L - CNC MASTERS 1340 LATHE Caja Norton

Contrapunto del Torno

• Cuerpo del contra punto
• Caña
• Punto / portabroca

Punto Portabroca Caña HWACHEON . Contrapunto

Husillo y Árboles del Torno

Cremallera sirve para hacer el guiado de los diferentes carros en manual, avance, profundidad de pasada ...

El husillo/arbol de roscar acciona el avance longitudinal automático únicamente en el caso de un rallado de roscar o cuando se trate de trabajos que existen un avance exacto.

El husillo de cilindrar es un es un árbol liso previsto de una ranura longitudinal que permite dar al carro de la bancada su movimiento de avance.

A veces existen otro husillos que sirven para establecer diferentes acoplamientos para cambiar el sentido de avance ...

Cremallera Árbol roscar Árbol cilindrar

Carro Portaherramientas

1. Carro principal, que produce los movimientos de avance en el sentido longitudinal de las guías del torno y profundidad de pasada en refrentado.
2. Carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal, avanzando en la operación de refrentado, y determina la profundidad de pasada en cilindrado.
3. Carro orientable o superior, su base está apoyada sobre una plataforma giratoria orientable según una escala de grados sexagesimales, se emplea para el mecanizado de conos, o en operaciones especiales como algunas formas de roscado.
4. El portaherramientas: su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.

Portaherramientas Carro orientable superior 1 2a 3a 2b 3 3b 4 5 5b 5c 5a Carro transversal Carro Principal ·Longitudinal (5) Transversal (3) Charriot (2) Portaherramientas (1)

Sujeción de la Pieza en Torno

Amarre al Aire en Plato de Garras Autocentrantes

Denominación Dispositivos empleados Ventajas posibles Desventajas posibles Imagen Amarre al aire en plato de garras autocentrantes. Plato de 3 o 4 garras - mordazas autocentrantes. Las mordazas pueden ser duras (templadas) o blandas (mecanizables). Amarre seguro, rápido. Tolerancias geométricas muy estrechas utilizando garras blandas mecanizadas al diametro desde el que se sujeta la pieza. Además en piezas de espesor pequeño el aumento de la superficie de amarre permite la fijación segura y sin deformaciones. En las piezas que superan una longitud aproximada a 3 veces el diámetro, aparecen vibraciones y defectos de forma considerables. .4

Amarre en Plato de Garras y Punto Giratorio

Amarre en plato de garras y punto giratorio. Plato de 3 o 4 garras - mordazas autocentrantes (duras o blandas) y contrapunto con punto giratorio. Permite sujetar de forma rápida y segura piezas de gran longitud que deban mecanizarse por el exterior. Tolerancias geométricas buenas. No es posible el mecanizado interior. DI

Amarre entre Puntos

Amarre entre puntos Punto fijo amarrado en el cabezal del tomo, contrapunto con punto giratorio y perro de arrastre (c). La pieza se obtiene con una tolerancia de oscilación y colinealidad excelente. No es posible el mecanizado interior. Implica el mecanizado del punto amarrado sobre el plato.

Sujeción de la Pieza: Luneta y Plato Plano

Amarre en Plato de Garras y Apoyo con Luneta

Denominación Dispositivos empleados Ventajas posibles Desventajas posibles Imagen Amarre en plato de ganas y apoyo con luneta (fija o móvil) Plato de 3 o 4 garras - mordazas autocentrantes (duras o blandas) y luneta. Permite el mecanizado de piezas largas en relación a su diámetro (L>12 d) , cilindros, camisas, etc. El mecanizado interior es rápido y seguro. En el mecanizado exterior la luneta puede interferir con la herramienta y requiere de varias recolocaciones y ajustes posteriores. O ol

Amarre en Plato Plano de Ranuras

Amarre en plato plano de ranuras Bridas y elementos de tornillería Permite fijar cualquier utillaje o pieza. Normalmente requiere de la colocación de contrapesos (Q) para equilibrar el giro. 0 E 0 3 O

Montaje en Plato de Garras Independientes

Montaje en plato de garras independientes Plato de garras independientes Permite la sujeción de piezas irregulares o piezas excéntricas. El centrado de la pieza requiere de cierto tiempo. C

Tipos de Platos de Garras

Platos de garras autocentrantes.

Platos de garras independientes.

• Para piezas irregulares
• Las garras invertidas piezas de mayor diámetro.

Garras Blandas y Sin Garras

Garras blandas Sin garras [Saba]

Contrapunto y Voladizo

Contrapunto B Voladizo L/D<3 F Perro arrastre Entre puntos , F

Lunetas en Torno

Lunetas 0 Luneta fija Luneta móvil 3

Mandriles y Pinzas

Mandriles O 0 Pinzas [Saba]

Herramienta de Torneado Monofilo

Las herramientas de corte disponen de uno o más filos cortantes que separan la viruta del material.

Las partes principales en ambos casos son:

• Superficie de desprendimiento: aquella sobre la que se desliza la viruta que incide contra el material para provocar el desgarro de la viruta. El ángulo de esta cara respecto a la normal se denomina ángulo de desprendimiento (y).
• Un ángulo de desprendimiento grande implica una mejor penetración de la herramienta en el material y mejores condiciones de corte. Sin embargo, hace que la herramienta sea más frágil y se pueda romper.
• Para materiales de herramienta frágiles la en alguno de desprendimiento puede ser negativo.

Cuerpo Plano desprendimiento Filo secundario Plano incidencia secundario Filo Ppal. Plano incidencia β α Y<0 β α 1

Ángulos de la Herramienta de Torneado

• Superficie de incidencia queda debajo del borde cortante, ligeramente inclinado respecto a la horizontal según el ángulo de incidencia (a).
• Ángulo incidencia alto disminuye la fricción y el calor generado, pero aumentan las vibraciones y empeora el acabado.
• Angulo del útil o ángulo de herramienta (3): ángulo formado por la superficie de incidencia y la de desprendimiento. Cuanto menor es su radio mas frágil es el filo, pero por el contrario mas cortante.
• Ángulo de punta
• Radio de punta. La punta de la plaquita posee un redondeo tangente a los filos principal y secundario. El radio de la punta varía según la operación a realizar. Un mayor radio de punta da más robustez al filo y es adecuada para operaciones de desbaste; facilitando la disipación del calor y una distribución mejor de las tensiones. Radios pequeños darán mejor acabado superficial.

Y Superficie desprendimiento B a+B+y =90° La Superficie incidencia P re

Ángulo de Posición en Herramientas de Torneado

• Es el ángulo formado entre el filo de corte y la dirección de avance de la herramienta (f). Viene dado por la posición en que se coloca la plaquita en el portaplaquitas, por lo tanto no es un factor geométrico que dependa de la forma de la plaquita.
• En consecuencia este ángulo se normaliza en la codificación ISO de portaplaquitas.
• Los valores más usuales son de 45° a 95°, tomando valores menores para desbastes pequeños y grandes para torneados en general.
• Este ángulo afecta a la longitud de filo implicado en el corte

C p Ángulo posición, x χ NA P Ft 0 Cilindrado O Refrentado