INcidencia en El Angulo de Posicion en El Mecanizado

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

Facultad de Ingeniera en Sistemas, Electrnica e

Industrial

TALLER INDUSTRIAL

Carrera:

Ingeniera Industrial en Procesos de Automatizacin

Curso:

Quinto A

Nombre:

Lema David

Docente:

Ing. Vctor Espn


FACULTAD DE INGENIERA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL PERODO ACADMICO: OCTUBRE/2014 MARZO/2015

1. Ttulo

Consulta sobre la influencia del ngulo de posicin en el mecanizado

2. Objetivos

2.1.1 General

Determinar la influencia que determina el ngulo de posicin en el mecanizado

2.2 Especficos

Conocer sobre los diferentes ngulos que se utilizan para el mecanizado

Establecer los principales elementos que se dan como funcionamiento en

un mecanizado con los diferentes ngulos de posicin

3. Resumen

En el presente trabajo se estudia la influencia que tiene el ngulo formado por el filo y

la direccin de avance (ngulo de desviacin de filo, Kr) sobre la mecnica del corte

en una operacin de desbaste mediano en torneado.

Se usaron insertos recubiertos con capas endurecedoras y lubricantes, montados en

portaherramientas comerciales normalizados.

Se determin las variaciones de las fuerzas de corte, avance y empuje y su influencia

sobre el recalcado de la viruta y la posicin del plano de mxima tensin de corte.

Se analiz la influencia de la posicin del filo sobre el consumo de potencia, la

estabilidad en el corte segn la fuerza de empuje y el tipo de sujecin de la plaquita en

el porta herramienta y la vida til del filo.

4. Palabras clave:

- ngulo

- Filo

-Cuchilla

- Mecanizado

- Posicin

5. Introduccin

El ngulo de posicin del filo de una herramienta Kr, figura 1, tiene un efecto

importante sobre la forma de la seccin de la viruta obtenida en el maquinado.



Este es el ngulo que forman el filo principal de la plaquita y la superficie de la pieza.

Espesor de la viruta, fuerzas de corte y vida til de la herramienta se ven

especialmente afectadas por el ngulo de posicin.

Los ngulos de posicin ms habituales son 90, 45, 10 y aquellos eliminados por

las plaquitas redondas, como las fresas que utilizan plaquitas de punta esfrica a

menos profundidad de corte.

Al reducir el ngulo de posicin, kr, en filos rectos se reduce el espesor de la

viruta, hex, para una velocidad de avance dada, fz. Este efecto de

adelgazamiento de la viruta distribuye la cantidad de material sobre una parte

mayor del filo.

Un ngulo de posicin ms pequeo ofrece una entrada en el corte ms

gradual, reduce la presin radial y protege el filo.

La mayor fuerza axial de los ngulos de posicin ms reducidos incrementarn

la presin sobre la pieza.

6. Metodologa

LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE UNA CUCHILLA SON:

1. Filo: Es la arista cortante en posicin de corte frontal de la cuchilla respecto a la

pieza.

2. Superficie de desprendimiento o ataque: Es la cara de la cua sobre la que

desliza el material desprendido cortado frontalmente.

3. Superficie de incidencia: Es la cara de la cua que queda frente a la superficie

trabajada de la pieza en corte frontal.

4. Corte principal: Es la arista de corte de la cuchilla en posicin de corte lateral

respecto a la pieza.

5. Contrafilo: Denominado tambin corte secundario, es la otra arista de la

cuchilla que forma la punta cortado lateralmente.



NGULOS DE LA CUCHILLA EN ATAQUE FRONTAL A LA PIEZA:

Son los ngulos que definen la posicin de las superficies de la cuchilla:

1. nqulo de incidencia del filo pricopal (a): Es la formada por la superficie de

incidencia y un plano perpendicular al plano base que pasa por el hilo.

2. ngulo de incidencia secundario (a): ngulo con que se afila el mango

cuando la cuchilla es de pastilla, es unos dos grados mayor que el de incidencia

del filo pricopal.

3. ngulo de filo (R): Es el que forman las superficies de incidencia y de

desprendimiento o ataque.

4. nqulo de desprendimiento o ataque (p): Es el ngulo formado por la

superficie de desprendimiento o ataque y el plano paralelo al plano base que pasa

por el hilo

5. ngulo de corte (o): Es el comprendido entre la superficie de desprendimiento

de la cuchilla y un plano perpendicular al plano base que pasa por el filo.

6. ngulo de inclinacin longitudinal (A): Lo forman las intersecciones de un

plano perpendicular al plano base que pasa por el eje de la herramienta, con la

superficie de desprendimiento y el plano base. Este ngulo si la superficie de



desprendimiento tiene pendiente hacia atrs, ser positivo y negativo si es hacia la

punta de la herramienta.

7. ngulo de inclinacin del filo (w): Lo forman el filo principal y el plano base.

8. ngulo de posicin (x): Se denomina tambin "ngulo del filo principal", y es la

proyeccin sobre el plano base del ngulo formado por el filo con el plano de la

superficie trabajada o con el de rotacin de la pieza, si sta es cilndrica. Caso, el

eje de la herramienta ser perpendicular de la superficie trabajada, el ngulo de

posicin coincide con el de oblicuidad del filo.

INFLUENCIA DE LOS NGULOS DE LA CUCHILLA EN MECANIZACIN:

La variacin de los ngulos que forman entre s los planos principales del extremo

afilado de la cuchilla elemental influye mucho en el desarrollo del trabajo de sta.

1. Influencia del ngulo de incidencia: Si es demasiado pequeo, la cuchilla no

penetra bien y roza excesivamente con la pieza, lo que conlleva un aumento de

temperatura y por tanto la cuchilla se desafila antes. Igualmente si ste es

demasiado grande resulta un filo frgil, ya que no est suficientemente

apoyado para resistir las fuerzas de corte. Cuanto ms duro es el material a

mecanizar, menor debe ser el ngulo de incidencia, para que as pueda resistir

mejor la fuerza de corte.

2. Influencia del ngulo de incidencia secundario: Posee la misma influencia

que el ngulo de incidencia principal debindose ajustar a las mismas normas.

3. Influencia del ngulo de desprendimiento o ataque: En primer lugar influye,

en el ngulo de doblado de la viruta, que es complementario. Si es demasiado

pequeo la energa consumida es excesiva, calentndose la herramienta ms de



lo normal. En cambio si es ms grande, y el filo queda muy debilitado, la viruta se

separa mejor, obtenindose un mejor acabado superficial. Con el fin de evitar la

rotura del filo en las herramientas frgiles, como pueden ser los carburos

metlicos, se ensayaron ngulos de desprendimientos negativos, hasta conseguir

que las fuerzas actuasen solamente a compresin sobre la herramienta.

Obtenindose los siguientes resultados satisfactorios:

3.1. Factores que influyen en el ngulo de desprendimiento. Este ngulo depende

de los siguientes factores:

Resistencia del material herramienta.

Material a mecanizar.

Avance.

a) Influencia del material de la herramienta. Si el material es poco resistente se

emplearn ngulos pequeos de desprendimiento, ya que las fuerzas de reaccin

del material que se mecaniza no actan en el mismo filo, sino en una zona tanto

ms delgada de l cuanto ms pequeo es el ngulo de desprendimiento. Y

cuanto ms alejado est del filo esta zona, tanto mayor ser la seccin de

resistencia de la herramienta para soportar el corte.

b) Influencia del material mecanizado. Cuanto ms duro sea ste, mayores

sern las fuerzas de corte y, por tanto, tendr que ser mayor la seccin de la

herramienta capaz de resistir estos esfuerzos, lo que se conseguir disminuyendo

el ngulo de desprendimiento. Existen dos excepciones y es cuado el material a

mecanizar es bronce o bien fundicin de hierro, con todas sus variedades, el acero

inoxidable, los aceros rpidos recocidos y algunos otros tipos de aceros muy

resistentes. En los primeros, es decir, en la mecanizacin de bronces el ngulo de

desprendimiento es casi nulo y en los segundos tambin es ms pequeo de lo

normal.

c) Influencia del avance. Al cortar la cuchilla lateralmente a la pieza y cuando

tiene el filo inclinado, el espesor de la viruta depende del avance por vuelta. Por lo

tanto, cuanto mayor sea el avance, menor ha de ser el ngulo de desprendimiento,

con el fin de ofrecer mayor resistencia las fuerzas de corte que se originan.

4. Influencia del ngulo de oblicuidad del filo principal. El ngulo de oblicuidad

afecta en las condiciones iniciales del trabajo de las herramientas, en el espesor y

anchura de stas y en la presin sobre el filo.

a) Influencia en la iniciacin del trabajo. El ngulo de oblicuidad del filo, puede

variar entre 0, si se trata de un cuchilla de corte frontal y 90 si es de corte lateral.



A la hora de iniciar el trabajo, la posicin ms favorable es la intermedia entre los

dos.

b) Influencia sobre el espesor y anchura de la viruta. Manteniendo el avance

constante se puede variar el espesor de la viruta, variando el ngulo de oblicuidad

y de igual forma la anchura de la viruta.

c) Influencia sobre la presin ejercida por el filo. Cuanto mayor es el avance mayor

es la fuerza de corte necesaria y la racin del material sobre la herramienta. Por

ello para trabajar materiales muy duros, han de emplearse avances muy

pequeos, con lo cual el espesor de viruta tambin es pequeo y poco el material

arrancado. Para compensar la disminucin de avances y ancho de viruta, lo que se

hace es aumentar su anchura, empleando cuchillas de ngulo de oblicuidad muy

pequeo. Pudiendo aumentar a su vez los avances en el mecanizado.

5. Influencia del ngulo de oblicuidad del contrafilo. Con el fin de asegurar la

mxima duracin de la herramienta, el ngulo de oblicuidad del contrafilo suele ser

de unos 5. Si el eje de la herramienta es perpendicular al de la pieza, el ngulo de

oblicuidad coincide con el de posicin, pero aade cuando la herramienta no

avanza paralelamente al eje de la pieza, sino que penetra en ella con un ngulo

determinado, debe inclinarse la cuchilla el mismo ngulo para as mantener un

ngulo de posicin de unos 5.

6. La influencia del ngulo de inclinacin longitudinal. Este ngulo influye en

los siguientes aspectos:

a) Direccin de salida de la viruta.

Influencia en la direccin de la viruta. La viruta se desprende tangente a la

superficie de desprendimiento. Si la superficie tiene un ngulo de inclinacin nulo,

las virutas saldrn paralelamente al eje de la pieza trabajada. Pero si ste ngulo

es positivo, la viruta se dirige en posicin opuesta a la pieza. Si es negativo, se

desprender hacia delante.

b) Robustez de la punta de la herramienta.

Influencia en la robustez de la punta de la herramienta. La inclinacin negativa,

orienta las fuerzas de corte de manera que hace trabajar la pieza a compresin en

lugar de a cortadura o flexin, como ocurre cuando la inclinacin es positiva.

Adems el ngulo de inclinacin negativa crea una componente tangencial, que

tiene a separar la herramienta de la pieza mquina. Todo ello produce el efecto de

un robustecimiento afectivo de la punta de la herramienta.



c) Fuerza de deformacin de las piezas.

Influencia en la deformacin de las piezas. Si la inclinacin de la cuchilla es

positiva, la componente F2, perpendicular a la fuerza de corte F, aproxima si

estamos, por ejemplo, torneando un eje, a ste a la cuchilla, y en el centro esta

aproximacin, ser mayor que en los extremos por la flexibilidad del eje,

tornendose, un dimetro inferior al de los extremos y por consiguiente obteniendo

piezas cncavas. Si la inclinacin es negativa, la fuerza F2, tiende a separar la

pieza de la cuchilla y se obtendrn por ello piezas convexas.

7. Conclusiones

- Se determin que la influencia del ngulo de posicin depende del tipo de

material que se vaya a mecanizar sabiendo as si ser un material maleable,

duro, etc

- Se conoci los diferentes ngulos de posicionamiento para el mecanizado

como es el avance que realiza la cuchilla en el material, sabiendo si la

penetracin en el material es consecutiva si el material se opone al corte y a

contextura de la viruta, como tambin la oblicuidad que determina el grado de

inclinacin en su accin.

- Se estableci los elementos principales para el mecanizado como es la

superficie de incidencia, la superficie de ataque, el filo y el contrafilo.

8. Referencias Bibliogrficas:

[1] H. Bustamante, Influencia de los ngulos en el mecanizado, Siternordeste, 12 Octubre 2012. [En lnea]. Available: http://www.sitenordeste.com/mecanica/maquinabilidad_bis.htm. [ltimo acceso: 04 Enero 2015].

[2] C. Jaime, Cortes de metales y caracteristicas, Aprendizaje Mx, 19 Febrero 2011. [En lnea]. Available: http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_III_3.html.



[ltimo acceso: 04 Enero 2015].

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