Fundamentos de Mecanizado: Geometría de Herramientas, Clasificación de Máquinas y Metodología MAS

Geometría de Herramientas de Corte y Ángulos Fundamentales

Ángulos de Corte y Desprendimiento de Viruta

La geometría de la herramienta define cómo se desprende la viruta y cómo varía la forma de la pieza:

Ángulos relacionados con el desprendimiento de la viruta

• Incidencia (α-A): Ángulo de incidencia.
• Filo (β-B): Ángulo de cuña o filo.
• Desprendimiento (ϒ-C): Ángulo de desprendimiento o salida.

Ángulos relacionados con la geometría de la pieza

• Posición (χ-K): Ángulo de posición.
• Inclinación (λ-L): Ángulo de inclinación.

Filos y Configuración de Plaquitas

• Filo Principal: Posee la mayor dimensión de la sección de corte y determina la profundidad de pasada.
• Filo Secundario: Relacionado con el avance.
• Configuración Positiva (+): Indica que las plaquitas no son reversibles. El asiento debe tener una forma determinada para la plaquita.

Efecto de los Ángulos de Desprendimiento (Positivo/Negativo)

• Ángulo Negativo (-): Recomendado para materiales duros y rugosos.
• Ángulo Positivo (+): Recomendado para materiales blandos y piezas con poca rigidez.

Relación entre Ángulos y Condiciones de Mecanizado

• Ángulo de Incidencia Pequeño: Adecuado para material duro.
• Ángulo de Incidencia Grande: Adecuado para material blando.

Ángulo de Posición Complementario (χ')

• Pequeño: Ideal para piezas esbeltas y pequeña profundidad de corte.
• Grande: Ideal para materiales duros y piezas de gran diámetro.

Ángulo de Inclinación (λ)

• Negativo (-): Aumenta la robustez de la herramienta, pero puede incrementar las vibraciones y el riesgo de que la viruta se deposite sobre la pieza.
• Positivo (+): Produce el efecto contrario (menor robustez, mejor evacuación de viruta).

Máquinas Herramienta Específicas y Problemas Comunes

Mortajadora (Slotter)

Máquina cuya herramienta, dotada de movimiento rectilíneo alternativo, arranca viruta al moverse sobre piezas fijadas en la mesa. Se utiliza principalmente para mecanizar ranuras. Presenta un bajo rendimiento. Ejemplo: mortajado de ranura en el buje de un engranaje.

Utillajes

Elementos esenciales para la sujeción de la herramienta y la pieza durante el mecanizado.

Problemas Comunes en el Taladrado

El taladro presenta desafíos específicos relacionados con el arranque de viruta y la refrigeración. La viruta sale por el mismo orificio que realiza la broca. Esto genera complicaciones en agujeros de mucha profundidad y al usar brocas muy esbeltas, lo que puede llevar a sobrecalentamientos.

Clasificación de Máquinas Herramienta (MH)

Clasificación según Movimientos Fundamentales

La clasificación se basa en qué elemento (Herramienta - HTA o Pieza) realiza el Movimiento de Corte (Mc) y el Movimiento de Avance (Ma):

• Limadora/Mortajadora: Mc (HTA), Ma (Pieza)
• Brochadora: Mc (HTA), Ma (HTA)
• Cepilladora: Mc (Pieza), Ma (HTA)
• Torno: Mc (Pieza), Ma (HTA)
• Taladradora: Mc (HTA), Ma (HTA)
• Fresadora/Mandrinadora: Mc (HTA), Ma (Pieza)

Clasificación según Número de Filos de la Herramienta

• Monocorte: Torno, Cepilladora, Limadora, Mortajadora.
• Bicortante: Taladro (con broca helicoidal).
• Varios Filos: Fresadora, Brochadora, Sierra.
• Filos Indefinidos: Rectificadoras.

Metodología de Selección de Procesos (MAS)

Práctica MAS (Manufacturing Advisory Service)

La metodología MAS se utiliza para la selección y evaluación de procesos de fabricación:

1. Requirement List: Cualquier valor menor que cero es ignorado por el sistema MAS.
2. Proceso de Búsqueda: Process Search | Material Search | Results Survey. Este proceso identifica materiales y procesos viables. Un ranking cero indica que un determinado proceso no es posible para el material seleccionado.

Cálculo de Coeficientes Finales

El Rank Combinado Final (R_f) se calcula mediante la siguiente fórmula:

R_f = ∛(R_p · R_m · C_pm)

• R_f: Rank combinado final.
• R_p: Rank del proceso.
• R_m: Rank del material.
• C_pm: Rank de combinación proceso/material.