Modelo de Taylor en Herramientas de Corte

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Questions and Answers

El factor n en el modelo de Taylor para metal duro es 0.30.

True (A)

La constante de Taylor representa la vida útil de la herramienta si se utiliza una velocidad de corte específica.

False (B)

Para el acero rápido, el exponente Taylor es 0.15.

True (A)

El valor máximo de desgaste permitido (VBmáx) para las herramientas es 0.3 mm.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

En la norma I.S.O. 3685, el desgaste crítico para M.D. es de 0.06 + 0.3 a.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La vida útil de la herramienta “T” no se ve afectada por el estado de la máquina.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La abrasión mecánica es una de las causas del desgaste de la herramienta.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El tipo de proceso de mecanizado no influye en la vida útil de la herramienta “T”.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La lubricación adecuada puede ayudar a evitar daños en la arista de corte.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Los daños por oxidación en la herramienta no son considerados una causa de desgaste.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La geometría de la herramienta no tiene relación con la vida útil de la herramienta “T”.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La tenacidad del material de la herramienta afecta su durabilidad y vida útil.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La pérdida instantánea de la capacidad de corte puede ocurrir por fallo catastrófico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La zona A representa un desgaste inicial más pronunciado de la herramienta.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

En la zona B, el desgaste de la herramienta se acelera rápidamente con el tiempo de corte.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La profundidad del cráter está asociada a la velocidad de desgaste inicial.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El desgaste por oxidación es uno de los criterios que afecta la herramienta de corte.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La zona C es donde el desgaste de la herramienta se detiene completamente.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El ancho de desgaste del filo está indicado como KB en la nomenclatura de desgaste.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La evolución del desgaste en la herramienta de corte es generalmente progresiva.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

VC se refiere al desgaste por oxidación en las herramientas de corte.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El desgaste por difusión ocurre cuando los átomos se desplazan a una región de mayor concentración atómica.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El desgaste por abrasión implica la eliminación de material de la herramienta debido al contacto con partículas endurecidas de la viruta.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La oxidación de la herramienta ocurre exclusivamente a temperaturas bajas y sin contacto con el aire.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El desgaste en incidencia se asocia únicamente al desgaste por difusión.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El desgaste por adhesión implica la rotura de micro soldaduras entre la herramienta y la viruta.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El desgaste por desprendimiento ocurre solamente cuando la viruta no está en contacto con la herramienta.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La interfase del filo de corte es la zona que presenta el menor desgaste en la herramienta.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El desgaste por adhesión y abrasión puede generar una franja de desgaste en la herramienta.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El tiempo de producción por pieza está dado por la fórmula $tp = \frac{tpre + taux + tc + tch}{m}$.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El costo de producción por pieza se calcula multiplicando el costo minuto hombre máquina por el tiempo de producción.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La velocidad de corte óptima se puede expresar como $tc = \frac{lc}{V_a \cdot a \cdot n}$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El tiempo auxiliar es un componente que se suma al tiempo de corte para calcular el tiempo de producción total.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El costo nuevo filo se considera un componente en el cálculo del costo total de producción.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La vida útil de la herramienta, representada por T, no afecta el tiempo de producción una vez que la herramienta está en uso.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El número de piezas a trabajar o tamaño del lote no influye en el costo de producción por pieza.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El tiempo de cambio de herramienta se considera en la fórmula para el tiempo de producción total.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La relación de Taylor se utiliza para convertir velocidades a tiempos de vida útil de la herramienta.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El símbolo $T$ en la ecuación $T =# C & $ representa la temperatura máxima alcanzada en un proceso mecánico.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

En la ecuación $Vc C_p ↓ = C - 1 -1 '' tch + nf$, la variable $nf$ implica un factor de fricción.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El proceso mecánico mencionado puede ser descrito exclusivamente por una única relación matemática.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El término $TMáx$ se relaciona con la productividad de un proceso mecánico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La ecuación $C_p$ tiene que ver con la variabilidad en el costo de producción del material.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El término $tch$ en las fórmulas se refiere al tiempo de corte en un proceso mecánico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La notación $−n$ sugiere una relación negativa entre dos variables en la ecuación.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Vida útil de la herramienta

El tiempo que una herramienta puede utilizarse antes de que se deba afilar o reemplazar.

Factores que influyen en la vida útil de la herramienta

La vida útil de una herramienta depende de varios factores relacionados con el proceso de mecanizado, la geometría de la herramienta, el material de la herramienta, el material de la pieza, etc.

Formas de desgaste de la herramienta

El desgaste de la herramienta puede ocurrir gradualmente por abrasión o de forma repentina por desmoronamiento o fallo catastrófico.

Desgaste por Abrasión

La abrasión es el desgaste de la herramienta causado por la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo. Este tipo de desgaste es gradual y se produce con el tiempo.

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Filos Postizos

Los filos postizos son pequeñas virutas que se adhieren a la herramienta durante el corte. Esto puede causar un desgaste prematuro de la herramienta.

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Desgaste por Adhesión

La adhesión es un fenómeno que ocurre cuando el material de la pieza de trabajo se adhiere a la herramienta. Esto puede dificultar el corte y provocar el rebordeamiento de la herramienta.

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Desgaste por Difusión

La difusión es el proceso en el que los átomos de la herramienta se mezclan con los átomos del material de la pieza de trabajo. Esto puede debilitar la herramienta y provocar un desgaste prematuro.

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Desgaste por Oxidación

La oxidación es un proceso químico que puede ocurrir en la herramienta durante el corte. Esto puede causar un desgaste prematuro de la herramienta.

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Desgaste en incidencia

Este tipo de desgaste ocurre por el roce entre la superficie trabajada y la cara de la herramienta, generando una zona de desgaste.

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Desgaste en desprendimiento

Se produce en la zona donde la viruta está en contacto con la cara de desprendimiento de la herramienta.

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Desgaste en la cara de incidencia

El desgaste en la zona de la herramienta donde entra en contacto con la pieza, causando un cráter o depresión.

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Zona A

Es la fase inicial del desgaste, donde se produce un desgaste más rápido.

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Zona B

Es la fase donde el desgaste de la herramienta es más lento y se mantiene constante.

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Zona C

La última fase donde el desgaste se acelera, acortando la vida útil de la herramienta.

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Profundidad del cráter (KT)

La profundidad del cráter producido por el desgaste en la cara de incidencia.

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Posición del centro del cráter (KM)

La posición del centro del cráter formado por el desgaste.

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Asociado al ancho del cráter (KB)

Está relacionado con el ancho del cráter, es decir, la distancia entre las paredes del cráter.

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Desgaste inicial por cortes (VC)

El desgaste en la herramienta causado por el corte inicial, cuando la herramienta entra en contacto con la pieza.

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Desgaste de filo (VB)

En las herramientas de corte, se refiere al desgaste que ocurre en el filo de la herramienta y que se mide en milímetros (mm).

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C.R. (Criterio de Ruptura)

Es un criterio de duración de las herramientas que utiliza el desgaste de filo (VB) como punto de referencia. Determina que la herramienta debe reemplazarse cuando el VB alcanza un valor máximo (VBmáx).

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M.C. (Criterio de Cambio)

Este criterio establece el final de vida útil de la herramienta cuando se alcanza un valor de desgaste del filo (VB) crítico, que es menor que el valor máximo (VBmáx).

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Modelo de Taylor

Un modelo matemático que relaciona la velocidad de corte (VC) con la vida útil de la herramienta (T) y un exponente (n) específico para el material de la herramienta.

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M.D. (Criterio de Desgaste)

Este criterio incluye el desgaste del filo (VB) y el desgaste del flanco (KT) en su cálculo.

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Relación de Taylor

La relación de Taylor se utiliza para convertir las velocidades de corte (Vc) en tiempos de vida útil de la herramienta (T). La relación muestra que el tiempo de vida útil es inversamente proporcional a la velocidad de corte elevada a la potencia 'n'.

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Vida útil máxima (TMáx)

Es la máxima vida útil de la herramienta que se puede obtener utilizando la velocidad de corte óptima.

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Vida útil económica (TEcon.)

Es la vida útil de la herramienta que se obtiene utilizando la velocidad de corte que optimiza la producción.

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Exponente 'n' de la relación de Taylor

El exponente 'n' en la relación de Taylor representa la sensibilidad de la vida útil de la herramienta a la velocidad de corte.

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Tiempo de producción (tp)

El tiempo que se necesita para producir una pieza, considerando el tiempo de preparación de la máquina, tiempo auxiliar, tiempo de corte, tiempo de cambio de herramienta y la vida útil de la herramienta.

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Costo de producción por pieza (Cp)

El costo de producir una pieza de trabajo, considerando los costos de mano de obra, materiales y la vida útil de la herramienta.

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Tiempo de preparación (tpre)

Representa el tiempo necesario para preparar la máquina herramienta antes de comenzar a trabajar.

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Tiempo Auxiliar (taux)

Tiempo dedicado a operaciones de la máquina que no son corte, como cargar, descargar, inspeccionar, etc.

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Tiempo de corte (tc)

Tiempo que la herramienta está en contacto con el material de trabajo realizando el corte.

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Tiempo de cambio de herramienta (tch)

Tiempo que se necesita para cambiar la herramienta en la máquina, debido al desgaste o rotura de la misma.

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Tamaño del lote (m)

Número de piezas que se producen en un lote o ciclo de producción.

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Vida útil de la herramienta (T)

Define por cuánto tiempo se puede utilizar eficientemente una herramienta de corte antes de que se requiera un afilado o cambio.

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Study Notes

Vida Útil de la Herramienta "T"

  • La duración de la herramienta es crucial en el mecanizado, afectando la vida útil de la herramienta, la calidad superficial, la precisión dimensional y la economía del proceso.
  • La vida útil de la herramienta "T" depende de las condiciones de mecanizado (Vc, Va, P), geometría de la herramienta (α, γ, χ, ε, λ), material de la herramienta (Rc, tenacidad), material de la pieza (maquinabilidad), tipo de proceso (corte continuo o interrumpido), estado de la máquina (desgaste, rigidez, vibraciones), fluido de corte (lubricación, refrigeración, protección contra corrosión, evacuación de viruta), y abrasión mecánica.
  • La pérdida de capacidad de corte puede ser progresiva (por desgaste) o instantánea (por desmoronamiento o fallo).

Causas del Desgaste

  • Filos postizos: Un daño en la herramienta.
  • Adhesión: Uniones entre la herramienta y la viruta.
  • Abrasión: Desgaste por partículas de la viruta.
  • Difusión: Movimiento de átomos en altas temperaturas.
  • Oxidación: Reacción química con el aire, mayor desgaste en el filo de corte.
  • Ablandamiento térmico: Alteración de las propiedades por altas temperaturas.

Tipos de Desgaste

  • Desgaste por adhesión: Se forma por la ruptura de micro-soldaduras entre la viruta y la herramienta, en la zona de desprendimiento de la viruta.
  • Desgaste por abrasión: Las partículas de viruta desgastan la herramienta.
  • Desgaste por difusión: Movimientos de átomos en la herramienta y la viruta causados por altas temperaturas.
  • Desgaste por oxidación: La oxidación es una causa de desgaste, especialmente en la zona donde la viruta está en contacto con el aire.
  • Desgaste en incidencia: El rozamiento entre la superficie mecanizada y la parte de la herramienta causa desgaste.

Deformación Plástica

  • Es el resultado de la combinación de altas temperaturas y altas presiones en el filo de corte, generando calor y compresión entre las piezas.

Fisuras Térmicas

  • Son desgastes originados por la fatiga de la herramienta debido a ciclos térmicos. Se forman fisuras perpendiculares al filo de corte produciendo una superficie defectuosa.

Astillado

  • Característico en materiales frágiles como las herramientas cerámicas.
  • Causas principales: impactos y fatiga térmica.

Métodos para Medir el Nivel de Desgaste

  • Análisis de huellas o signos de desgaste.
  • Pérdida de masa o volumen de la herramienta.
  • Calidad superficial y dimensional de la pieza.
  • Medición de la fuerza de mecanizado.
  • Medición de la temperatura de la herramienta.

Huellas de Desgaste en la Herramienta de Corte

  • Las mediciones se indican para identificar las zonas de desgaste.
  • Se definen variables como la profundidad del cráter (KT), la posición del centro del cráter (KM), etc.
  • Otros tipos de desgastes y sus correspondientes características son analizadas.

Criterios de Duración de las Herramientas (Norma ISO 3685)

  • Se establecen criterios para clasificar fallas catastróficas (A.R. o M.C.) y fallas por desgaste progresivo (M.D.).

Modelos Matemáticos para la Determinación de la Vida Útil de la Herramienta "T" (Taylor)

  • Se introduce la ecuación de Taylor para determinar la vida útil de la herramienta en base a la velocidad de corte.
    • Incluye constantes y exponentes de Taylor, así como su aplicación.

Costo de la Pieza Mecanizada

  • El costo de la pieza mecanizada depende de diversos factores, incluyendo el manejo de materiales, gastos administrativos, tipo de proceso, tipo de máquina, maquinabilidad del material, almacenamiento, control de calidad, publicidad, transporte y métodos de fabricación.

Condiciones de Mecanizado Óptimas

  • Se definen las condiciones de avance, profundidad y velocidad de corte óptimas para maximizar la producción, minimizar el costo y maximizar la vida util.

Tiempo de Producción – Costo de Producción

  • Se describe una fórmula para calcular el tiempo de producción o el costo total en base a los tiempos de preparación, auxiliares, corte y cambio de herramienta; así como la vida de la herramienta.

Velocidad de Corte Optima

  • Se presenta una fórmula para calcular la velocidad de corte optima en base a las variables de mecanizado y la vida útil de la herramienta.

Velocidad de Corte Económica

  • Se define la velocidad óptima para el costo más bajo durante el proceso de mecanizado.

Utilidad

  • Se define la fórmula para obtener la utilidad de un producto o pieza mecanizada, que es la diferencia entre el precio de venta y el costo de producción.

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