Cuestionario 1. Qu motivos pueden existir para que la operacin de mecanizado sea ms costosa que otros procesos de fabricacin?2. La realizacin de operaciones de desbaste y acabado aumenta el tiempo de las operaciones de mecanizado. Por qu crees que se deben realizar varias operaciones a una misma pieza? Qu requisitos se le piden a las operaciones de desbaste? Y a las de acabado?3. Cuntos grados de libertad debera permitir la maquina en la que se realicen las operaciones de torneado? 4. En una operacin de cilindrado, dibuja una herramienta (Hta.) de Con un ngulo de posicin de filo principal de 95 y un ngulo de posicin de filo secundario de 45. Dibuja al lado otra herramienta (Hta. B) con un ngulo de posicin de filo principal de 45 y un ngulo de filo secundario de 15. Qu ventajas y desventajas tiene la herramienta A con respecto de la B?5. Qu ventajas tiene utilizar herramientas de ngulos desprendimiento negativos, frente a herramientas de ngulo de desprendimiento positivo?6. Las guas son uno de los elementos ms importantes del torno Por qu crees que adquieren esta importancia?7. Por qu se utilizan elementos de apoyo como lunetas y contra puntos en el torneado de piezas esbeltas?8. En el torneado de una rosca Cmo se consigue sincronizar el movimiento principal con el avance del torno paralelo? Y en un torno CNC?9. Qu parmetros se deben conocer para tornear una pieza en un torno? A partir de qu datos o parmetros se pueden obtener? 10. La bancada de la mquina es una pieza altamente rgida. Por qu es necesario conseguir tal rigidez? No se podra utilizar materiales y diseos ms ligeros para construir mquinas menos pesadas y ms baratas?11. A pesar de que el proceso de fresado sea muy verstil, piensa en geometras de pieza que sean muy difciles/imposibles de realizar mediante fresado12. Cul es el nmero mximo de ejes que suelen incorporar las fresadoras? Qu ventajas puede tener incorporarles? Y qu desventajas?13. En las operaciones de torneado la viruta puede enredarse entre la herramienta y la pieza, lo que genera grandes problemas para poder retirarla de la zona de trabajo, sin embrago en fresado esto no es ningn problema. Podra explicar por qu?14. Dibuja una secuencia de golpeo de varios filos sobre una pieza. A partir de estos dibujos podras obtener una relacin entre los parmetros de fresado y la rugosidad superficial resultante? Qu parmetro es el ms influyente?15. Adems de la fuerza de corte hay otras dos componentes: Radial y Tangencial. Puede explicar cmo influye cada una de estas en el proceso de fresado?16. Qu ventajas puede tener utilizar una fresadora horizontal frente a una vertical?17. Qu ventajas puede tener utilizar una fresadora donde el movimiento de los ejes sea transmitido directamente a la herramienta, mientras que la meza donde se coloca la pieza permanece inmvil?18. En la punta de las brocas la unin de los filos se realiza mediante un pequeo filo adicional denominado filo transversal Podra explicar que funcin tiene?19. Para la operacin del taladrado, Podra servir alguna de las mquinas que se han estudiado?20. Por qu muchas brocas disponen de unos orificios de donde se inyecta un fluido coaxial a la herramienta? Podra exponer al menos tres razones?21. Se podra realizar un taladrado con una fresa? Cmo se podra realizar y que ventajas y desventajas se obtendran?22. Adems de la broca can existen otra seria de soluciones para realizar operaciones de taladrado profundo Podras investigar que sistemas/mquinas de taladrado profundo se pueden encontrar en el mercado para la realizacin de agujeros de gran profundidad y con dimetros superiores a 15mm de dimetro?23. En qu operacin crees que la herramienta de corte debe soportar mayores temperaturas, en fresado o torneado? Razona la respuesta.24. Explicar porque el acero a carbono no se utiliza como herramienta de corte25. Ests de acuerdo con la siguiente afirmacin?: Reducir la velocidad de corte siempre mejora la vida de la herramienta Porque as lo predice la ecuacin de Taylor26. El desgaste de flanco se controla mediante el parmetro Vb. Suponiendo que la herramienta de corte continua mecanizando a pesar del desgaste Cmo influira sobre el mecanizado de una pieza un desgaste excesivo de la herramienta? sera necesario controlarlo?27. En qu caso de que durante el mecanizado de una pieza, se observe una rotura en la herramienta. Qu parmetros de mecanizado se podran modificar? Cmo afectaran a la productividad?

Respuestas:1. Los factores que influyen en el alto costo del maquinado de piezas en comparacin con los procesos de formado y conformado sin arranque de viruta son: Mayor gasto de energa. Desperdicio de material en forma de viruta. la necesidad de realizar varias operaciones de mecanizado sobre una misma pieza.2. Se piensa que necesario la aplicacin de varias operaciones de mecanizado por las complejidades en el diseos de la pieza, por las restricciones a la que es sujeta la herramienta de corte como son la penetracin mxima en la pieza a maquinar.3. Se necita como mnimo 3 grados de libertad, uno asociado al movimiento de rotacin de la pieza y dos a movimiento de avance y penetracin de la herramienta.

4. Herramienta A

Herramienta B

Ventajas de la herramienta A:

Menor rea de contacto entre la herramienta y la viruta.Menos distorsin de la superficie.Genera menos esfuerzos residuales.Mejor acabado superficial.

Desventajas de la herramienta A:

Al tener menor rea de contacto, la temperatura y los esfuerzos se concentran el en la punta de la herramienta, por lo que se desafila rpido.Al tener un ngulo de alivio de mayor amplitud, la herramienta perder rpido su filo. El ngulo de alivio controla la interfaz de la herramienta y la pieza de trabajo ya que el ngulo es grande la herramienta tambin se puede astillar. Por lo general los ngulos de alivio son de 5 en ese sentido la herramienta B es mejor.

5. Menor rea de contacto entre la herramienta de corte y la viruta, la viruta sale con ms velocidad. La viruta tiene un grosor menor.Los de ngulo positivo se utilizan para desbaste y producen vibraciones mientras que los de ngulo positivo generan un mejor acabado.

6. Las guas son de gran importancia por el hecho que l porta herramienta se deslice sobre ella. Gracias a ellas les dan liberta de movimiento en el eje de las x, adems si hay alguna obstruccin que impida el movimiento del porta herramientas o alguna deformacin que impida que se realice un movimiento uniforme, con dificulta se obtendr una pieza con las dimensiones y tolerancias especificadas en el diseo7. Una de las principales razones por las cuales se utilizan estos elementos, es para evitar las deflexin por causa del peso de las piezas que tienen dimensiones considerables adems de mejorar el soporte de la mquina y reducir vibraciones cuando se mquina.8. gracias a un juego de engranaje que relaciona el movimiento axial de la herramienta con la rotacin de la pieza, la herramienta se monta en un sujetador y se mueve a lo largo del tornillo de avance.9. Los parmetros que se deben en cuenta para realizar un torneado en una pieza son las siguientes; Dimetro de la pieza que se va a tornear y la dimensiones que se desea de la pieza, que tipo de proceso se le desea realizar (refrenado, cilindrado, ranurado, etc.), que tipo de material se desea mecanizar(para conocer el factor de aproximacin k), la tolerancia requerida por el diseo, los rpm de la mquina, la resistencia a la traccin del material de la pieza, la velocidad avance, la profundidad de pasada, la velocidad a la cual se desea hacer el corte. El rendimiento de la mquina y potencia necesaria del motor. En la siguiente tabla se puede observar los parmetros para obtenerlos:

10. .11. Una de las geometras ms difciles de hacer en una fresadora es un cilindro, porque se necesita que la pieza tenga un movimiento de rotacin para que el cilindro quede lo ms perfecto posible, cosa que no ocurre en el fresado.12. Las fresadoras en la actualidad pueden tener de 3 a 8 ejes de movimiento o tambin llamado grados de libertad. Ventajas: una de las ventajas ms importantes es que le permite a la herramienta maniobrar en varias direcciones dando forma a muchas geometras distintas. Desventajas: muchos accesorios en la mesa de trabajo que pueden ocasionar algn problema a la hora de maniobrar la herramienta. 13. Esto sucede porque en el caso del torneado el contacto entre la herramienta y la pieza es ininterrumpido mientras se hace el proceso y por lo tanto la viruta no tiene espacio por donde salir ocasionando estos enredos, mientras en el fresado el contacto es interrumpido dando espacio para poder retirar la viruta generada en el proceso que se est realizando.14. ..15. La fuerza axial si es muy grande puede ocasionar pandeo en la en la herramienta de trabajo, afectando principalmente la perpendicularidad entre la pieza y la herramienta en el caso de una fresa vertical. La fuerza radial si es muy grande puede ocasionar deflexin de la herramienta de trabajo principalmente en las fresas horizontales.16. Una de las ventajas ms importantes es que no va a ver pandeo como en la fresa vertical y por lo tanto no hay riesgo de que haya un desfase de la herramienta, adems de que no tiene la limitacin de la fresa vertical la cual tiene un tope mximo de fuerza perpendicular que se puede aplicar en la herramienta.17. Una ventaja es que hay menos probabilidad de que se genere juego ya que el movimiento va directo a la herramienta, este juego se presenta mucho en donde el movimiento se transmite indirectamente por medio de engranajes; otra ventaja es que se evita el cambio de los engranajes por desgaste de los dientes de estos y en el caso de la mesa fija no hay riesgo de que haya un des alineamiento cuando trabaja la fresa que puede suceder en el caso de que se mueva la mesa por un desajuste de la mquina.18. La funcin del filo transversal de la broca es la de generar un punto que sirve de gua para que el taladrado penetre correctamente sobre el material y por lo tanto no haya deslizamiento a la hora de taladrar, el filo hace la marca gua19. tanto el torno como la fresa sirven para taladrar, en el torno la broca se fija al contra punto y mientras gira la pieza se taladra avanzando el contrapunto hacia ella y en el caso de la fresa se coloca la broca en el porta herramienta y se procede a taladrar la pieza. 20. Este fluido sirve para disminuir la temperatura que se genera por la velocidad y el contacto entre broca y pieza. Disminuye la friccin entre la broca y la pieza, es decir, es un lubricante. Sirve para que haya un movimiento solidario entre el giro del taladro y la broca.21. Debida a la versatilidad de la fresa se pueden realizar diversas operaciones y piezas complejas. De ah que se puedan utilizar la fresa para realizar operaciones de taladrado. Una de las ventas de usar la fresa para operaciones de taladrado es que no se requieren procesos anteriores como el mandrinado y el escariado en la pieza. Una de las desventajas es que con la fresa se obtienen tolerancias (0.13-0.25mm) mientras que en la operacin convencional de taladrado se obtiene tolerancias de 0.075mm lo que significa una menor precisin en comparacin en el taladro.22. 23. En el fresado, porque se requiere un poco ms de tiempo en la maquinacin de la pieza maquinacin, la herramienta de corte tiene una mayor rea de contacto con la pieza maquinada y la viruta lo que puede aumentar la friccin. De ah que la forma helicoidal de los labios de la fresa no solo son para corte sino que sirven tambin para aliviar tensiones y temperatura.24. Los aceros al carbono se utilizaron como herramientas de corte hasta que en el siglo xx se desarrollaron los aceros rpidos. Las desventajas que tenan las herramientas de acero al carbono era que no tenan mucha dureza en caliente por consiguiente con el aumento de la temperatura (incluso a temperaturas moderadas) se deformaba, perdan su filo, no se podan utilizar a velocidades muy altas por lo que la produccin de piezas era baja y de alto costo. En la actualidad existen distintos tipos de materiales con los que son fabricados las herramientas de corte tienen mejores propiedades mecnicas que los aceros al carbono por lo que su uso a relegado. Como por ejemplo los aceros rpidos, aleaciones de cobalto fundido, carburos no recubiertos, carburos recubiertos, cermicos, nitruro de boro cbico poli cristalino, diamante. La siguiente tabla tomada del libro manufactura, ingeniera y tecnologa. no muestra la relacin dureza y temperatura en alguno de estos materiales ya mencionados.

25. Basandonos en la informacion suministrada por el libro Manufactura, tecnologia e ingenieria, Kalpakjian

En esta grafica se puede observar la distribucion de la temperatura en un proceso de mecanizado Se ha estimado que durante una operacin caracterstica de maquinado, 90% de la energa se disipa en la viruta, mientras que el resto lo hace en la herramienta y en la pieza de trabajo. al aumentar la velocidad de corte la viruta retira una mayor proporcin del calor total generado y menos calor va hacia la pieza de trabajo y la herramienta. Por esta razn las velocidades de maquinado se han incrementado de modo significativo a lo largo de los aos. Es decir a pesar que la ecuacin de Taylor diga que reduciendo la velocidad se mantiene mas la herramienta la realidad es otra. Si se reduce la velocidad en el mecanizado se forma una viruta de borde acumulado que cuando es de gran tamao tiende a deformar la herramienta y produce un psimo acabado superficial.26. 27. Cuando se presenta este tipo de problemas puede estar sucediendo una de las siguiente situaciones: que el material de la herramienta carece de tenacidad los ngulos de la herramienta con los cuales se est trabajando son inapropiados la mquina herramienta carece de rigidez puede haber algn problema con los rodamientos y/o algunos componentes de las mquinas estn desgastados.Verificando que tipo de problema se presenta se puede hacer el cambio de dicho parmetro, que esto suceda en la industria generara una perdida, ya que implica paro en la produccin para hacer los respectivos cambios, por esta razn es que se debe hacer un mantenimiento peridico para prevenir este tipo de situaciones no deseadas.