Útiles de Corte
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Útiles de Corte.Las herramientas se pueden clasificar de diferentes maneras, las más comunes responden a el número de filos, el material del que están fabricadas, al tipo de movimiento que efectúa la herramienta, al tipo de viruta generada o al tipo de máquina en la que se utiliza.
Sumario
Características
Los Útiles de corte son herramientas de corte que poseen una mas partes cortante. Son usadas comúnmente en los tornos, cepillos, limadoras, mandrinadoras y máquinas semejantes. Según la Norma ISO / DIS 3002, un útil monofilo comprende las partes indicadas en la figura y se definen así:
Cara:
- Es la superficie o superficies sobre las cuales fluye la viruta
Flanco:
- Es la superficie de la herramienta frente a la cual pasa la viruta generada en la pieza (superficie de incidencia).
Filo:
- Es la parte que realiza el corte. El filo principal es la parte del filo que ataca la superficie transitoria en la pieza. El filo secundario es la parte restante del filo de la herramienta.
Punta:
- Es la parte del filo donde se cortan los filos principales y secundarios; puede ser aguda o redondeada o puede ser intersección de esos filos.
Clasificación de las herramientas de corte
Las herramientas se pueden clasificar de diferentes maneras, las más comunes responden al número de filos, el material del que están fabricadas, al tipo de movimiento que efectúa la herramienta, al tipo de viruta generada o al tipo de máquina en la que se utiliza. A continuación se presenta un ejemplo de algunas herramientas y como pueden ser agrupadas para su clasificación.
De acuerdo a número de filos
- De un filo, como los buriles de corte de los tornos o cepillos.
- De doble filo en hélice, como las brocas utilizadas para los taladros
- De filos múltiples,como las fresas o las seguetas
De acuerdo al tipo de material con que estan fábricadas
- Acero de herramientas no aleado. 0.5 a 1.5% de contenido de carbón. Soportan sin deformación o pérdida de filo 250°C. También se les conoce como acero al carbono.
- Aceros de herramienta aleados con wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Soporta hasta 600°C. También se les conoce como aceros rápidos. HS.
Metales duros aleados con cobalto, carburo de carbono, tungsteno, wolframio y molibdeno. Son pequeñas plaquitas que se unen a metales corrientes para que los soporten. Soportan hasta 900°C.
- Diamante. Material natural que soporta hasta 1800°C. Se utiliza como punta de algunas barrenas o como polvo abrasivo.
- Materiales cerámicos. Se aplica en herramientas de arcilla que soportan hasta 1500°C. Por lo regular se utilizan para terminados.
Por el tipo de movimiento de corte
- Fijo. La herramienta se encuentra fija mientras el material a trabajar se incrusta debido a su movimiento. Por ejemplo los tornos, en los que la pieza gira y la herramienta está relativamente fija desprendiendo viruta.
- Contra el material. La herramienta se mueve en contra del material, mientras este se encuentra relativamente fijo, como en los cepillos.
- En contra dirección. La herramienta y el material se mueven un en contra una del otro, como en el esmerilado sobre torno.
Por el tiempo de viruta que genera
- Viruta continua, en forma de espiral.
- En forma de coma.
- Polvo sin forma definida.
Por el tiempo de máquina que se utiliza
- Torno
- Taladro
- Fresa
- Cepillo
- Broca
Útiles para el torno
Conocidos como buriles o cuchillas de corte, los que pueden estar ubicados en torres, puentes de sujeción o fijadores múltiples. También pueden estar fabricadas de un material barato y tener una pastilla de material de alta calidad.
Los buriles se pueden clasificar de acuerdo a su uso, los principale son:
Útiles de desbaste:
- Rectos: derechos e izquierdos
- Curvos: derechos y curvos
Útiles de afinado:
- Puntiagudos
- Cuadrados
Útiles de corte lateral:
- Derechos
- Izquierdos
Útiles de forma
- Corte o tronzado
- Forma curva
- Roscar
- Desbaste interior
Características y Propiedades
Las herramientas de corte deben poseer como mínimo las siguientes características:
• Altamente resistentes al desgaste. • Conservación de filos a altas temperaturas. • Buenas propiedades de tenacidad. • Reducido coeficiente de fricción. • Alcance de altos niveles de recambio entre afilado y afilado. • Alta resistencia a los choques térmicos.
Producción de la Herramienta de Corte
La producción con herramientas de corte se halla en constante evolución, y esta se puede apreciar por el análisis de las velocidades de corte alcanzadas para un material en el transcursodel tiempo.
- 1915 Aceros rápidos 36 m/min.
- 1932 Carburos 120 m/min.
- 1968 Carburos recubiertos 180 m/min.
- 1980 Cerámica 300 m/min.
- 1990 Diamante 530 m/in
Aceros al Carbono:
El acero al carbono, se usó básicamente antes de 1900, su composición química es aparte del Fe
(Hierro), la siguiente aproximadamente:
- C = (0.65 a 1.35) %.
- Mn = (0.15 a 0.40) %.
- Si = (0.15 a 0.30) %.
- S = (< 0.03) %.
- P = (<0.03) %.
Con un endurecimiento hasta de 66 HRC. El filo de corte soportaba una temperatura crítica de (200 a 250) °C, sin perder sus características de c orte. Aceros Aleados de Corte.
Estos aceros tienen una composición química aproximada a la siguiente:
- C = (0.03 a 1.25) %.
- Mn = (0.3 a 1.1) %.
- Cr = (0.3 a 1.3) %.
- W = (0.8 a 5.5) %.
Se usaron antes del año 1900. Aceros Rápidos (HS’)
Hacia 1898, Taylor, encontró que los aceros aleados de corte, con un porcentaje igual o mayor al 5% de wolframio (tungsteno), al recibir un tratamiento térmico su rendimiento se incrementaba considerablemente. Esto dio origen al acero rápido.
En 1906, Taylor, observó que el acero rápido al contener un 19% de W, podía soportar temperaturas críticas hasta de 650°C, el cobalto pe rmite incrementar la resistencia a la temperatura, el W, Mo, y Cr elevan la dureza y la resistencia al desgaste; el Cr, facilita el temple y reduce la oxidación en caliente; el Mo, disminuye la fragilidad después del revenido.
Norma. ISO.
Descripción:
- 401 Herramienta de cilindrada recta.
- 402 Herramienta de cilindrar acodada.
- 403 Herramienta de refrentar en ángulo.
- 404 Herramienta de ranurar.
- 406 Herramienta de refrentar de costado.
- 407 Herramienta de tronzar.
- 408 Herramienta de cilindrar interiormente.
- 409 Herramienta de refrentar en ángulo interior.
- 451 Herramienta de corte en punta.
- 452 Herramienta de filetear.
- 453 Herramienta de filetear interiormente.
- 454 Herramienta de cajear interiormente.
Ángulos, filos y fuerzas
El corte de los metales se logra por medio de herramientas con la forma adecuada. Una herramienta sin los filos o ángulos bien seleccionados ocasionará gastos excesivos y pérdida de tiempo. En casi todas las herramientas de corte existen de manera definida: superficies, ángulos y filos.
Las superficies de los útiles de las herramientas son
- Superficie de ataque. Parte por la que la viruta sale de la herramienta.
- Superficie de incidencia. Es la cara del útil que se dirige en contra de la superficie de corte de la pieza.
Los ángulos
- Ángulo de incidencia a (alfa). Es el que se forma con la tangente de la pieza y la superficie de incidencia del útil. Sirve para disminuir la fricción entre la pieza y la herramienta.
- Ángulo de filo b (beta). Es el que se forma con las superficies de incidencia y ataque del útil. Establece qué tan punzante es la herramienta y al mismo tiempo que tan débil es.
- Ángulo de ataque g (gama). Es el ángulo que se forma entre la línea radial de la pieza y la superficie de ataque del útil. Sirve para el desalojo de la viruta, por lo que también disminuye la fricción de esta con la herramienta.
- Ángulo de corte d (delta). Es el formado por la tangente de la pieza y la superficie de ataque del útil. Define el ángulo de la fuerza resultante que actúa sobre el buril.
- Ángulo de punta e (epsilon). Se forma en la punta del útil por lo regular por el filo primario y el secundario. Permite definir el ancho de la viruta obtenida.
- Ángulo de posición c (xi). Se obtiene por el filo principal del la herramienta y el eje de simetría de la pieza. Aumenta o disminuye la acción del filo principal de la herramienta.
- Ángulo de posición l (lamda). Es el que se forma con el eje de la herramienta y la radial de la pieza. Permite dan inclinación a la herramienta con respecto de la pieza.
Filos de la herramienta
- Filo principal. Es el que se encuentra en contacto con la superficie desbastada y trabajada.
- Filo secundario. Por lo regular se encuentra junto al filo primario y se utiliza para evitar la fricción de la herramienta con la pieza.
La suma de los ángulos alfa, beta y gama siempre es igual a 90° Para la definición de los valores de los ángulos se han establecido tablas producto de la experimentación. Las fuerzas que actúan en una herramienta de corte De manera simplificada se puede decir que actúan en una herramienta tres fuerzas:
- Fuerza radial, Fr. Se origina por la acción de la penetración de la herramienta para generar el corte y como su nombre lo señala actúa en el eje radial de la pieza.
- Fuera longitudinal, Fl. Es la que se produce por el avance de la herramienta y su actuación es sobre el eje longitudinal de la pieza.
- Fuerza tangencial, Ft. Es la fuerza más importante en el corte y se produce por la acción de la pieza sobre la herramienta en la tangente de la pieza.
La contribución de la tres fuerzas como componentes de las resultante total es:
- Fr = 6% Fl = 27% Ft = 67%:
Producto de acción de las tres fuerzas de corte se tiene una resultante que es la quedeberá soportar la herramienta. Se debe tener en cosideración que como las fuerzas son cantidades vectoriales es muy importante su magnitud, dirección, posición y punto de apoyo.
