Mecanizado por Arranque de Viruta: Procesos, Herramientas y Máquinas

Proceso de Arranque de Viruta: Fases y Factores Clave

Fases del Desprendimiento de Viruta

El desprendimiento de viruta se produce en las siguientes fases:

1. Recalcado: Compresión inicial del material.
2. Cizallamiento: Deformación plástica por corte.
3. Nacimiento de una ligera grieta: Inicio de la separación del material.
4. Resbalamiento: Deslizamiento de la viruta sobre la herramienta.
5. Deslizamiento: Continuación del deslizamiento y separación completa de la viruta.

Duración de la Herramienta y Rendimiento

El método de Denis establece el concepto de rendimiento como el volumen de viruta arrancada entre dos afilados consecutivos. Este rendimiento, habitualmente llamado caudal (Q), se estudia en función de la velocidad de corte, manteniendo constantes las condiciones de la herramienta (material, filo) y la sección de la viruta. Esto genera curvas características que representan la relación entre el caudal y la velocidad de corte.

Fuerza Específica de Corte

La fuerza específica de corte es un parámetro fundamental para calcular la fuerza de corte total. Se define como la fuerza de corte (Fc) por unidad de sección de viruta (mm²):

F_c = K_s · S

Donde:

• F_c: Fuerza de corte.
• K_s: Fuerza específica de corte.
• S: Sección de la viruta.

Las fuerzas que intervienen en el proceso son:

• Fuerza tangencial o de resistencia al corte (F_c): Es la fuerza principal que se opone al corte.
• Fuerza axial o de resistencia al avance (F_a): Fuerza que se opone al avance de la herramienta.
• Fuerza radial o de resistencia a la penetración (F_p): Fuerza que se opone a la penetración de la herramienta en la pieza.

Radio de la Punta de la Herramienta

La elección del radio de la punta de la herramienta depende del tipo de mecanizado y del material:

• Desbaste de aceros con metal duro: Radio de 3 a 4 veces el avance.
• Acabado, piezas elásticas o materiales blandos: Radio de 1.5 veces el avance.
• Fundición: Radio mayor al recomendado para desbaste.

Un radio de punta grande puede aumentar el riesgo de vibraciones. Un achaflanado bien liso es una alternativa a considerar.

Tipos de Máquinas-Herramienta y sus Aplicaciones

Taladro Radial

El taladro radial se caracteriza por su brazo móvil, que permite gran versatilidad en el posicionamiento de la herramienta. El brazo gira alrededor de la columna y se desliza a lo largo de ella. El carro de taladrar se desplaza sobre el brazo. Esta configuración permite taladrar en diferentes puntos de una pieza fija sin necesidad de moverla, lo que lo hace ideal para piezas grandes o complejas.

Punteadora

La punteadora es una máquina-herramienta multifuncional capaz de realizar diversas operaciones, como:

• Taladrado
• Mandrinado
• Escariado
• Refrentado
• Fresado (en algunos casos)

Su versatilidad la convierte en una opción adecuada para talleres con necesidades de mecanizado variadas.

Plato Divisor

El plato divisor es un accesorio esencial en fresadoras y otras máquinas-herramienta. Su función principal es permitir la ejecución de ranuras equidistantes en la periferia de piezas cilíndricas o cónicas, o a lo largo de piezas planas. Es indispensable para la fabricación de:

• Ruedas dentadas
• Machos de roscar
• Cremalleras
• Y otras piezas que requieran divisiones precisas.