Tema 6 PDF - Mecánica de Procesos 2020

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Universidad de Santiago de Chile

2020

Francisco Valenzuela Gálvez

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procesos mecánicos ingeniería mecánica tecnología de fabricación

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Estas notas de clase de ingeniería mecánica cubren los procesos mecánicos, incluyendo el diseño de diferentes tipos de filos de corte, y el comportamiento de los esfuerzos de corte. El tema presenta una discusión detallada sobre el mecanizado y sus partes, incluyendo plaquitas, temperaturas y las diferentes geometrías.

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Tema 6 El filo de corte El diseño del filo de corte y de la geometría de 9597 Proceso Mecánicos la plaquita es de vital importancia para la...

Tema 6 El filo de corte El diseño del filo de corte y de la geometría de 9597 Proceso Mecánicos la plaquita es de vital importancia para la formación de la viruta y para la duración de la herramienta. 1 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 El elevado esfuerzo de corte del filo de corte Tema 6 Calcula la magnitud del esfuerzo tangencial sobre el filo de corte Material: Acero Acero Material: CMC 02.1 CMC18002.1 HB 180 HB 9597 Proceso Mecánicos En ambos ejemplos En ambos ejemplos es idéntico el esfuerzo es idéntico el esfuerzo tangencial= Ft tangencial= Ft Ft=1700 kp Ft=1700 kp Ft = esfuerzo tangencial en Newton (N) Ft = Ft = esfuerzo tangencial en Newton (N) Ft = Cálculo de Ft Material: CMC 02.1 180 HB kc = 2100N/mm2 F t = k c x a p x fn Ft = 2100 x 13 x 0,62 = 17 000 N (Newton) = 1700 kp 2 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 El mecanizado comienza en el filo de corte Tema 6 Secuencias típicas de rotura de viruta en vídeo de alta velocidad 9597 Proceso Mecánicos 3 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Temperatura de la zona de corte Tema 6 El ángulo de desprendimiento, la geometría y el avance juegan un papel importante en el 9597 Proceso Mecánicos proceso de formación de viruta. También la disipación de calor de la zona de corte mediante las virutas (80%) constituye una cuestión esencial. El calor restante normalmente se distribuye por igual entre la pieza y la herramienta. 4 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 El diseño de las plaquitas modernas Tema 6 Plaquita de torneado de acero para torneado medio 9597 Proceso Mecánicos 5 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 El diseño de las plaquitas negativas modernas Tema 6 Definiciones y diseño de la geometría Macrogeometría con rompevirutas 9597 Proceso Mecánicos Refuerzo del filo de corte de 0,25 mm Áng. desprendimiento 20° Macrogeometría con rompevirutas Faceta principal 5° Geometría para pequeñas profundidades de corte Diseño del filo de corte principal Diseño del filo de corte de la punta 6 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Tema 6 Refuerzo del filo de corte El tratamiento de redondeado de filo (ER) proporciona la microgeometría final 9597 Proceso Mecánicos El redondeado de filo, ER (Edge Roundness), se efectúa antes de aplicar el recubrimiento y confiere su forma final al filo de corte (microgeometría). La proporción W/H depende de la aplicación. 7 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Tema 6 Refuerzo del filo de corte Una faceta negativa aumenta la resistencia del filo de corte 9597 Proceso Mecánicos Una faceta negativa aumenta la resistencia del filo de corte, pero al mismo tiempo produce mayores fuerzas de corte. 8 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Ángulo de desprendimiento Tema 6 Corte positivo y negativo 9597 Proceso Mecánicos Ángulo entre la cara superior de la plaquita y el eje horizontal de la pieza. 9 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Rendimiento máximo del mecanizado Tema 6 Plaquitas específicas para distintas aplicaciones ISO ISO ISO P M K 9597 Proceso Mecánicos ISO ISO ISO N S H Torneado Fresado Taladrado 10 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Seis grupos principales de materiales de las piezas Tema 6 Distintas características en cuanto a arranque de viruta 9597 Proceso Mecánicos P M K Acero Acero inoxidable Fundición de hierro N S H Aluminio Aleaciones Acero templado termorresistentes 11 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 De plaquitas de torneado de uso general a Tema 6 plaquitas específicas Rend. medio Plaquitas de uso P M K general 9597 Proceso Mecánicos - Geometría general - Se optimizan mediante la calidad - Se perjudica el rendimiento 15 25 35 15 25 35 15 25 35 Área aplic. P M K Plaquitas específicas - Geometrías y calidades específicas - Se optimiza el rendimiento en función de la maquinabilidad de la pieza 15 25 35 15 25 35 15 25 35 12 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Plaquitas específicas para las áreas P, M y K Tema 6 El arte de desarrollar plaquitas para cada área de aplicación Material de la pieza M, Mecanizado F, Acabado R, Desbaste mecanizada medio P 9597 Proceso Mecánicos M K 13 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Tipo de aplicación: Torneado Tema 6 ap profundidad del corte, mm Desbaste 9597 Proceso Mecánicos Operaciones que precisan un máximo volumen de arranque de material o R en condiciones difíciles. Combinaciones de gran profundidad de corte y gran velocidad de avance. Operaciones que requieren la mayor seguridad del filo. Mecanizado medio M Mayoría de las aplicaciones: uso general. Operaciones desde mecanizado medio a desbaste ligero. Amplia gama de combinaciones de profundidad de corte y velocidad de avance. Acabado F Operaciones con cortes poco profundos y reducida velocidad de avance. Operaciones que precisan fuerzas de corte bajas. fn avance, mm/rev 14 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Geometrías y calidades específicas Tema 6 ISO/ANSI H Materiales templados ISO/ANSI S Termorresistentes ISO/ANSI N Metales no férreos ISO/ANSI K Fundición de hierro 9597 Proceso Mecánicos ISO/ANSI M Acero inoxidable ISO/ANSI P Acero Áreas predominantes de aplicación Material P Acero M Acero inoxidable K Fundición de hierro Torneado F M R F M R F M R Geometrías específicas Fresado L M H L M H L M H Calidades GC4200 GC2000 GC3200 15 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Tipo de aplicación: Fresado Tema 6 ap profundidad del corte, mm Fresado pesado 9597 Proceso Mecánicos Operaciones que precisan un máximo volumen de arranque de H material o en condiciones difíciles. Profundidad de corte y velocidad de avance grandes. Operaciones que requieren la mayor seguridad del filo. Fresado medio M Mayoría de las aplicaciones: uso general. Operaciones desde mecanizado medio a desbaste ligero. Profundidad de corte y velocidad de avance medias. Fresado ligero L Operaciones con pequeñas profundidades de corte y velocidades de avance. Operaciones que precisan fuerzas de corte bajas. fz avance, mm/diente 16 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1 Selección de geometría de plaquita para fresado Tema 6 9597 Proceso Mecánicos Ligero (-L) Medio (-M) Pesado (-H) Ÿ Extrapositiva Ÿ Geometría de uso general Ÿ Filo de corte reforzado Ÿ Mecanizado ligero Ÿ Velocidades de avance medias Ÿ Mecanizado pesado Ÿ Reducidas fuerzas de corte Ÿ Operaciones desde mecanizado Ÿ La mayor seguridad del filo Ÿ Bajas velocidades de avance medio a desbaste ligero Ÿ Grandes velocidades de avance 17 Francisco Valenzuela Gálvez. 2020 rev. 1

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