Geometría de herramientas, clasificación de máquinas herramienta y metodología MAS
Resumen
El documento explica la geometría de las herramientas de corte, incluyendo ángulos de incidencia, filo, desprendimiento, posición e inclinación, y su relación con las condiciones de mecanizado. Además, describe máquinas herramienta específicas, sus problemas comunes como el taladrado, y la clasificación de las máquinas según sus movimientos de corte y avance y el número de filos. Finaliza con la metodología MAS para la selección de procesos de fabricación.
Puntos clave
- Los ángulos de incidencia (α), filo (β) y desprendimiento (ϒ) están relacionados con el desprendimiento de la viruta, mientras que los de posición (χ) e inclinación (λ) lo están con la geometría de la pieza.
- Un ángulo de desprendimiento negativo se recomienda para materiales duros y rugosos, y uno positivo para materiales blandos y piezas poco rígidas.
- Un ángulo de incidencia pequeño es adecuado para material duro y uno grande para material blando.
- En el torno el movimiento de corte lo realiza la pieza y el de avance la herramienta; en la fresadora, el corte lo realiza la herramienta y el avance la pieza.
- Según el número de filos, el torno, cepilladora, limadora y mortajadora son monocorte, el taladro es bicortante y la fresadora, brochadora y sierra tienen varios filos.
- En la metodología MAS, el Rank Combinado Final se calcula como Rf = ∛(Rp · Rm · Cpm), y un ranking cero indica que el proceso no es posible para el material seleccionado.
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:
- Requirement List: Cualquier valor menor que cero es ignorado por el sistema MAS.
- 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 (Rf) se calcula mediante la siguiente fórmula:
Rf = ∛(Rp · Rm · Cpm)
- Rf: Rank combinado final.
- Rp: Rank del proceso.
- Rm: Rank del material.
- Cpm: Rank de combinación proceso/material.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué ángulo de desprendimiento se recomienda para materiales duros?
Según el documento, el ángulo de desprendimiento negativo (-) es el recomendado para materiales duros y rugosos. El positivo (+) se reserva para materiales blandos y piezas con poca rigidez.
¿Qué significa un ranking cero en la metodología MAS?
Un ranking cero indica que un determinado proceso no es posible para el material seleccionado, según el texto.
¿Qué máquinas son monocorte?
El documento clasifica como monocorte el torno, la cepilladora, la limadora y la mortajadora, es decir, las herramientas con un solo filo.
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