Cálculos Técnicos de Mecanizado: Taladrado, Roscas y Metalurgia

Cálculo del Tiempo de Taladrado

¿Qué tiempo tardaremos en taladrar una pieza que lleva 10 agujeros de 12 mm de diámetro, si es acero suave y tiene un espesor de 52 mm?

• 1. Velocidad de corte (Vc): Se obtiene de una tabla según el tipo de material (por ejemplo, 30-40 m/min).
• 2. Cálculo de RPM (n): Utilizando la fórmula Vc = (π · d · n) / 1000 o n = (Vc · 1000) / (π · d). Aplicando los datos: n = (35 · 1000) / (π · 12) = 928,4 rpm.
• 3. Avance (a): 0,1 mm/rev (dato de tabla).
• 4. Tiempo de taladrado (t): Fórmula t = (l + h) / (n · a). Aplicando los datos: t = (52 + (0,3 · 12)) / (928,4 · 0,1) = 0,599 min.
• 5. Conversión y total:
  • 1 min = 60 seg; 0,599 min = 36 segundos.
  • t total = 10 (número de agujeros) · 36 segundos = 360 segundos o 6 min.

Ejercicios de Roscas ISO

Fórmulas fundamentales para el cálculo de roscas métricas:

• H = P · 1 / tan(30°) = P · 0,866
• H1 = H - (H/8 + H/4) = 5/8H = P · 0,541
• D1 = D - 2 · H1 = d - P · 1,082
• D2 = d + 2H/8 - 2H/2 = d - 3/4 H = d - P · 0,649

Ejercicios de Roscas Whitworth

Parámetros para el sistema de roscas Whitworth:

• H = P · 1 / (2 · tan(27,5°)) = P · 0,960
• H1 = H - 2 · H/6 = 4H/6 = 2/3H = (P · 0,960) · 2/3 = P · 0,64
• H3 = H1
• D2 = D - 2 · H1/2 = D - P · 0,64
• D3 = D - 2 · H1 = D - P · 1,280

Ejercicios de Conos

Cálculos geométricos para piezas cónicas:

• Conicidad: (D - d) / L
• Inclinación: (D - d) / (2 · L) o la conicidad dividida entre dos.
• Semiángulo: Tan⁻¹ = D / (2 · L)
• Convergencia entre caras: 2 · Inclinación
• Ángulo del cono: tan(α/2) = (D - d) / (2 · L)

Ejercicios de Diagramas y Aleaciones

Una pieza de acero de 50 kg contiene 800 g de carbono.

a) Tipo de aleación

% Carbono = (800 / 50000) · 100 = 1,6%

b) Constituyentes y estructura a temperatura ambiente

Rango: Ferrita 0 | 1,6 | Cementita 6,67

1. % Ferrita = ((6,67 - 1,6) / 6,67) · 100 = 76,3%
2. % Cementita = 100 - 76,3 = 23,7%

c) Densidad a temperatura ambiente

Sabiendo que la densidad del hierro es de 7,87 g/cm³ y la de la cementita 7,54 g/cm³:

Densidad total = 7,87 · 0,763 (% ferrita) + 7,54 · 0,237 (% cementita)

Significado de los Símbolos de Designación

Para la correcta identificación de las herramientas de corte, se deben considerar los siguientes parámetros:

• Forma de la plaquita
• Ángulo de incidencia
• Tolerancia
• Tipo de plaquita
• Tamaño de plaquita
• Espesor de plaquita
• Radio de punta
• Condición del filo de corte
• Sentido de corte