APTAMAI

APTAMAI (ASOCIACION DE PROPIETARIOS DE TALLERES DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL)

APTAMAISEMINARIO

IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE

POR DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA

EXPOSITOR LIC. LUIS MEJA RAMREZ SETIEMBRE, 2009TABLA DE CONTENIDOS5Objetivo General

5Objetivos especficos:

6Introduccin

71.Herramientas de corte

71.1 Propiedades principales de la Herramienta de Corte.

82.Conformado por eliminacin del material

83.Conformacin por arranque de material

94.Torneado

104.3 Frmulas para el clculo de velocidades de corte en el torno

115.Fresado

115.1 Mtodos de fresado

125.2 Operaciones de fresado

135.3 Frmulas para el clculo de velocidades de corte en la Fresadora

146.Taladrado

146.3 Tipos de taladrado

156.3 Frmulas para el clculo de velocidades de corte en el taladro

167.Denominacin de un til de Corte

178.Proceso de desprendimiento de la viruta

178.1 El proceso de mecanizado por desprendimiento de viruta

198.2 El calor en el mecanizado

209.El uso del refrigerante

2210.Las condiciones de corte

2211.Caractersticas y propiedades que debe poseer la herramienta de corte

2311.1 Materiales de construccin de la herramienta de corte

2311.2 Geometra bsica de la herramienta de acero rpido

2411.3 Valores de los ngulos de incidencia y salida de la viruta

2512.Normalizacin de las herramientas de corte

2612.1 Designacin de una herramienta monofilo

2713.Herramientas de metal duro

2814.Normalizacin de las herramientas de metal duro

2914.1 Ejemplos de herramientas de metal duro soldadas

3014.2 Fabricacin de insertos de metal duro

3114.3 Metal duro recubierto

3114.4 Mtodos de Recubrimiento

3315.Cermica de corte

3316.Otros materiales de corte

3517.Denominacin de los materiales segn la norma ISO

3617.1 Clasificacin de las herramientas de corte segn la norma ISO

3718.Grados de los insertos de corte (Korloy)

3919.Denominacin de los rompe virutas (korloy)

4120.Identificacin de las herramientas de metal duro segn norma ISO

4221.Denominacin de los insertos de torneado (Korloy)

4422.Denominacin de los portaherramientas para torneado

4623.Denominacin de los porta herramientas para torneado

4724.Denominacin de los insertos de fresado

4925.El costo de la herramienta de corte

51Anexos

52Recomendaciones de velocidades de corte

70Aceros maquinaria

71Aceros herramientas para trabajo en fro

72Aceros maquinaria

73Aceros herramientas para trabajo en fro

81Tabla de Referencia de los Aceros

PRESENTACIN La Asociacin de Propietarios de Talleres de Mantenimiento Industrial (APTAMAI) buscando brindar da con da a nuestros asociados la oportunidad de recibir asesoramiento tcnico y capacitacin en reas tcnicas, tenemos el agrado de presentar el Seminario llamado IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE POR DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA.APTAMAI ha programado este Seminario que tiene como objetivo principal ensear como se la clasifican e identifican las herramientas de corte por desprendimiento de virutas.Teniendo en cuenta que hoy en da el mundo de la tecnologa de maquinado ha logrado avances significativos permitiendo que las Mquinas Herramientas sean mucho ms rpidas y eficientes en la remocin de material, logrando mejores acabados, mayor precisin y por ende ms productividad para los propietarios de maquinas herramientas.Objetivo General

Explicar a los y las asociados propietarios de Talleres de Mantenimiento Industrial, los diferentes materiales de corte para el desprendimiento de viruta y su clasificacin.

Objetivos especficos:

Describir las generalidades y factores que influyen en el mecanizado por desprendimiento de viruta.

Clasificar los diferentes tipos de materiales de corte sus ventajas y desventajas.

Interpretar la nomenclatura utilizada en la denominacin de las herramientas de corte

Seleccionar las herramientas de corte segn su denominacin y aplicacin de acuerdo al material a mecanizar.

IntroduccinEl objetivo principal de este seminario es brindarle al o la participante los conocimientos generales que se deben tomar en cuenta para identificar las herramientas de corte por mecanizado de viruta.

Entre los principales contenidos a tratar se encuentra definir que es una herramienta de corte, su clasificacin y tipos de materiales utilizados en las herramientas de fabricacin, as como sus ventajas y desventajas.

Hoy en da debido al constante y creciente desarrollo tecnolgico, a la gran competencia existente en el mercado, cada empresario debe estar atento a como mejorar la productividad de su empresa, en nuestro caso con este seminario concentraremos la atencin en aquellas empresas dedicadas a la Mecnica de Precisin o donde esta es base fundamental para el desarrollo de la compaa.

Saber identificar los materiales de corte requeridos de acuerdo al material a mecanizar, como seleccionarlos y como tener el criterio suficiente para determinar si el producto que nos entrega nuestro proveedor es realmente el que solicitamos o el que requerimos.

Por tal motivo analizaremos en este seminario los aspectos fundamentales que un Mecnico de Precisin o un Empresario debe conocer acerca de la teora de corte de mecanizado por arranque de virutas.

1. Herramientas de corte

1.1 Propiedades principales de la Herramienta de Corte.

2. Conformado por eliminacin del materialEste tipo de conformado de metales se basa en la eliminacin del material sobrante de una pieza, de forma que el material restante configure la geometra de la pieza final deseada.Este tipo de procesos se clasifican en dos grandes grupos:

2.1. Procesos por arranque de materialSon aquellos en los que se emplea una herramienta de corte para producir la separacin del material.

2.2. Procesos no convencionales

Son aquellos en los que se usa una tcnica de eliminacin de material sin herramienta de corte. Como son los procesos de conformado por soladura, por fusin, son la soldadura elctrica, autgena y por resistencia elctrica, en estado slido son por difusin friccin y por ultrasonidos.3. Conformacin por arranque de material

Este conjunto de tcnicas se basan en provocar con una herramienta de corte una deformacin plstica sobre el material de la pieza para conseguir su separacin fsica (viruta) y generar una nueva superficie en la misma.Mediante este mtodo permite la obtencin de cualquier geometra regular, superficies planas, agujeros etc.Se pueden alcanzar tolerancias muy estrechas principalmente por medio de mecanizados con abrasivos.

4. Torneado

4.3 Frmulas para el clculo de velocidades de corte en el torno

EjemploCalcular las revoluciones por minuto que debe girar la pieza de acero en un torno si la velocidad de corte recomendada es de 90 m/minuto y el dimetro de la pieza es de 50 mmSolucin:

N= Vc x1000/ .D

N= 90 x 1000/3.1416.50

N= 90000/3.1416.50N= 573

El avance por revolucin (f) lo determina segn acabado requerido y recomendacin del fabricante de la herramienta de corte.5. Fresado

5.1 Mtodos de fresado

5.2 Operaciones de fresado

5.3 Frmulas para el clculo de velocidades de corte en la Fresadora

Ejemplo Calcular las revoluciones por minuto (n) que debe girar el husillo de la fresadora para mecanizar una pieza de acero si la velocidad de corte recomendada es de 80 m/minuto y el dimetro de la fresa es de 16 mm. Adems calcular el avance (Va) de la mesa, si la fresa tiene 4 filos (z) y el avance por filo (az) recomendado es de 0.05mm

Solucin:

N= Vc x1000/ .D

N= 80 x 1000/3.1416.16

N= 80000/3.1416.16

N= 1591

Va= az.z.n

Va=0.05.4.1591

Va= 318.2mm/minEl avance por filo (az) lo determina segn acabado requerido y recomendacin del fabricante de la herramienta de corte.

6. Taladrado

6.3 Tipos de taladrado

6.3 Frmulas para el clculo de velocidades de corte en el taladro

Ejemplo Calcular las revoluciones por minuto (n) que debe girar el husillo de un taladro para mecanizar una pieza de acero si la velocidad de corte recomendada es de 60 m/minuto y el dimetro de la broca es de 12 mm. Adems calcular el avance (Va) de la mesa, si la broca tiene 2 filos (z) y el avance por filo (az) recomendado es de 0.03mm

Solucin:

N= Vc x1000/ .D

N= 60 x 1000/3.1416.12

N= 60000/3.1416.12

N= 1591

Va= az.z.n

Va=0.03.4.1591

Va= 95.46 mm/minEl avance por filo (az) lo determina segn acabado requerido y recomendacin del fabricante de la herramienta de corte.

7. Denominacin de un til de CorteDEFINICION: Las herramientas monofilos son herramientas de corte que poseen una parte cortante (o elemento productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comnmente en los tornos, tornos revlver, cepillos, limadoras, mandrinadoras etc.En la figura se muestra una herramienta monfilo tpica y las partes ms importantes: sus

filos y superficies adyacentes.fig. 1 Segn la Norma ISO / DIS 3002, un til monofilo comprende las partes indicadas en la figura y se definen as: CARA: Es la superficie o superficies sobre las cuales fluye la viruta (superficie de desprendimiento). 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 interseccin de esos filos.8. Proceso de desprendimiento de la viruta

8.1 El proceso de mecanizado por desprendimiento de viruta

8.2 El calor en el mecanizado

9. El uso del refrigerante

10. Las condiciones de corte

11. Caractersticas y propiedades que debe poseer la herramienta de corteLas herramientas de corte deben poseer como mnimo las siguientes caractersticas: Altamente resistentes al desgaste.

Conservacin de filos a altas temperaturas.

Buenas propiedades de tenacidad.

Reducido coeficiente de friccin.

Alcance de altos niveles de recambio entre afilado y afilado.

Alta resistencia a los choques trmicos.11.1 Materiales de construccin de la herramienta de corteNOMBRE RESISTENCIA TEMPERATURAOBSERVACIONES

Acero al carbono 300 CPrcticamente ya no se usa.

Acero alta velocidad700 CHSS-Acero rpido

Stelita 900 CAleacin. Prcticamente ya no se usa

Carburos Metlicos 1000 CHM-Aglomerados y no aglomerados

Cermet1300 CBase de TiC, TiCN, TiN

Cermicas1500 CAl2O3 o Si3N4

Cermicas mezcladas 1500 CAl2O3+ZrO3

CBN2000 CTiN/TaN/CBN (Nitruro cbico de boro)

Diamante800 CPCD Polycrystaline Diamond

11.2 Geometra bsica de la herramienta de acero rpido

Los ngulos principales de una herramienta de corte suman 180 y son los que se ilustran en la figura 2, estos son definidos de acuerdo al material a mecanizar.

11.3 Valores de los ngulos de incidencia y salida de la virutaEn el afiliado de las herramientas de corte simple o monofilo de acero rpido (acero de alta velocidad, HSS High Speed Steel), es necesario controlar los ngulos de incidencia y de salida de viruta (desprendimiento) de acuerdo con el material que se vaya a mecanizar. Estos valores son recomendaciones de las casas fabricantes y cumplen una funcin orientativa.En el cuadro siguiente se presentan algunos valores de herramientas de acero rpido y de metal

duro, con el nimo de diferenciar sus valores.

12. Normalizacin de las herramientas de corte

Segn la normalizacin definida por la Organizacin de Estandarizacin Internacional (ISO)

12.1 Designacin de una herramienta monofilo

Ejemplo: una herramienta con la designacin: 401-L-30H-R3-15, significa lo siguiente:

401: Herramienta de cilindrar recta.

L: Corte a izquierdas.

30H: Seccin rectangular. 30 mm de altura.

R3: Acero rpido superior.

15: Angulo de salida de viruta positivo a 15.13. Herramientas de metal duro

14. Normalizacin de las herramientas de metal duro

Son nueve las herramientas de tornear que han sido aceptadas internacionalmente segn ISO.Las normas fijan:La forma de la herramienta.Las formas y dimensiones de las secciones y longitud de los mangos.La distancia acodada de la herramientaLas magnitudes de los ngulos de ataque y despullo, as como la disposicin de las placas de corte.14.1 Ejemplos de herramientas de metal duro soldadas

14.2 Fabricacin de insertos de metal duro

14.3 Metal duro recubierto

14.4 Mtodos de Recubrimiento

15. Cermica de corte

16. Otros materiales de corte

17. Denominacin de los materiales segn la norma ISO

17.1 Clasificacin de las herramientas de corte segn la norma ISO

18. Grados de los insertos de corte (Korloy)

19. Denominacin de los rompe virutas (korloy)

20. Identificacin de las herramientas de metal duro segn norma ISO

21. Denominacin de los insertos de torneado (Korloy)

22. Denominacin de los portaherramientas para torneado

Ejemplos

23. Denominacin de los porta herramientas para torneado

24. Denominacin de los insertos de fresado

25. El costo de la herramienta de corte

Anexos

Recomendaciones de velocidades de corte

Defectos en los insertos de corte producto del mecanizado de materiales.

Aceros maquinaria

Color Acero Tipo templado Tipo enfriamiento Tipo revenido Caractersticas y Aplicaciones

1018 845 Cementar 925 500-600 Acero no aleado de cementacin para uso en partes de maqunaria, aceros generalmente estirado en frio, piones, tornillos sin fin, pernos de direccin, pernos de cadena, catarinas, etc.

1045 820-860 Aceite/Agua 300-650 Acero no aleado empleado en flechas y partes de maquinaria, adecuado para temple superficial, flechas, piones, engranes, pernos, tornillos, semiejes, ejes, cigeas, etc.

1060 815-850 Aceite/Agua 450-650 Acero para uso en construccin de maquinaria, con adecuada respuesta al temple, resistente al desgaste, discos de embrague, ejes de transmisin, portaherramientas, implementos agricolas etc

12L14 Acero con adiciones de plomo con excelente maquinabilidad, empleado en tornos automticos para alta produccin (estirado en frio), bujes, coples, conexiones de mangueras hidrulicas, tornilleria, etc.

4140R 830-850 Aceite 500-650 Piezas que requieren elevada resistencia de traccin y alta tenacidad, cigeales, engranes de transmisin, ejes, bielas, portainsertos, partes para bombas, esprragos, etc.

4140T Acero templado y revenido para aplicaciones directas, ya con dureza de trabajo.

4320 870-925 Cementar 870-925 150-200 Acero al cr. Ni MO, para piezas de dimensiones medias con resistencia y tenacidad elevadas despus de cementarlas y templadas, engranes coronas, piones, uniones universales, etc.

4340R 820-860 Aceite 425-650 Acero al cr. Ni MO, recocido de alta templabilidad adecuado para flechas y engranes de grandes secciones donde se requiere alta ductibilidad y resistencia al choque , flechas de transmisin cuchillos, punzones, etc.

4340T Acero templado y revenido para aplicaciones directas, ya con dureza de trabajo.

8620 Cementar 870-295 200 Acero para piezas que requieren de dureza superficial y ncleo tenaz mediante cementacin y carbonitrituracin , es el de mayor uso en la fabricacin de engranes, piones, satlites planetarios, etc.

9840R 820-860 Aceite 200-500 Acero al cr. Ni MO, de fcil temple para fabricacin de partes sujetas a gran esfuerzo de fatiga, engranes, sinfines, flechas, piones, husillos, esprragos, pernos, levas, tornillos, opresores, etc.

9840T Acero templado y revenido para aplicaciones directas, ya con dureza de trabajo.

Aceros herramientas para trabajo en fro

Color Acero Tipo templado Tipo enfriamiento Tipo revenido Caractersticas y Aplicaciones

D-2 980-1025 Aire 100-400 Empleado en herramientas de alta resistencia al desgaste en combinacin con una moderada tenacidad, piezas para cortar, embutir, troquelar, rodillos formadores, moldes para porcelana y refractarios, etc.

D-3 940-970 Aire - Aceite - Sales 100-400 Acero de alta resistencia al desgaste y baja tenacidad adecuado para corte de placa delgada, rodillos de trabajo, dados cortadores, cuchillas, peines, punzones, calibradores, dados roscadores.

A-2 950-980 Aire 100-400 Acero que combina una adecuada tenacidad con una buena resistencia desgaste, dados extrusores, dados cortadores, rodillos formadores, discos cortadores, mandriles, etc.

O-1 790-815 Aceite 100-400 Acero de uso general, buena dureza superficial, resistencia al desgaste adecuada, fcil de templar y maquinar, dados p/molde de plstico, dados formadores y dobladores, cuchillas p/papel, rimas, dados acuadores, etc.

Plata W-1 780-810 Agua 100-150 .15 may .15 may Acero al carbono que alcanza durezas hasta de hasta 58-60Hrc. Despus templado y revenido, ideal para resortes, cepillos postes de troquel, remachadoras, limas, dados de forja, brocas, punzones, esquinadores, etc.

P20+Ni 840-870 Aceite-Sales 100-500 Acero con excelente pulido, propiedades pticas con buen maquinado, ya no es necesario premaquillar grandes placas para mandar luego a tratamiento trmico, el contenido de niquel aumenta la templabilidad.

Aceros maquinaria

Color Acero Tipo templado Tipo enfriamiento Tipo revenido Caractersticas y Aplicaciones

1018 845 Cementar 925 500-600 Acero no aleado de cementacin para uso en partes de maqunaria, aceros generalmente estirado en frio, piones, tornillos sin fin, pernos de direccin, pernos de cadena, catarinas, etc.

1045 820-860 Aceite/Agua 300-650 Acero no aleado empleado en flechas y partes de maquinaria, adecuado para temple superficial, flechas, piones, engranes, pernos, tornillos, semiejes, ejes, cigeas, etc.

1060 815-850 Aceite/Agua 450-650 Acero para uso en construccin de maquinaria, con adecuada respuesta al temple, resistente al desgaste, discos de embrague, ejes de transmisin, portaherramientas, implementos agricolas etc

12L14 Acero con adiciones de plomo con excelente maquinabilidad, empleado en tornos automticos para alta produccin (estirado en frio), bujes, coples, conexiones de mangueras hidrulicas, tornilleria, etc.

4140R 830-850 Aceite 500-650 Piezas que requieren elevada resistencia de traccin y alta tenacidad, cigeales, engranes de transmisin, ejes, bielas, portainsertos, partes para bombas, esprragos, etc.

4140T Acero templado y revenido para aplicaciones directas, ya con dureza de trabajo.

4320 870-925 Cementar 870-925 150-200 Acero al cr. Ni MO, para piezas de dimensiones medias con resistencia y tenacidad elevadas despus de cementarlas y templadas, engranes coronas, piones, uniones universales, etc.

4340R 820-860 Aceite 425-650 Acero al cr. Ni MO, recocido de alta templabilidad adecuado para flechas y engranes de grandes secciones donde se requiere alta ductibilidad y resistencia al choque , flechas de transmisin cuchillos, punzones, etc.

4340T Acero templado y revenido para aplicaciones directas, ya con dureza de trabajo.

8620 Cementar 870-295 200 Acero para piezas que requieren de dureza superficial y ncleo tenaz mediante cementacin y carbonitrituracin , es el de mayor uso en la fabricacin de engranes, piones, satlites planetarios, etc.

9840R 820-860 Aceite 200-500 Acero al cr. Ni MO, de fcil temple para fabricacin de partes sujetas a gran esfuerzo de fatiga, engranes, sinfines, flechas, piones, husillos, esprragos, pernos, levas, tornillos, opresores, etc.

9840T Acero templado y revenido para aplicaciones directas, ya con dureza de trabajo.

Aceros herramientas para trabajo en fro

Color Acero Tipo templado Tipo enfriamiento Tipo revenido Caractersticas y Aplicaciones

D-2 980-1025 Aire 100-400 Empleado en herramientas de alta resistencia al desgaste en combinacin con una moderada tenacidad, piezas para cortar, embutir, troquelar, rodillos formadores, moldes para porcelana y refractarios, etc.

D-3 940-970 Aire - Aceite - Sales 100-400 Acero de alta resistencia al desgaste y baja tenacidad adecuado para corte de placa delgada, rodillos de trabajo, dados cortadores, cuchillas, peines, punzones, calibradores, dados roscadores.

A-2 950-980 Aire 100-400 Acero que combina una adecuada tenacidad con una buena resistencia desgaste, dados extrusores, dados cortadores, rodillos formadores, discos cortadores, mandriles, etc.

O-1 790-815 Aceite 100-400 Acero de uso general, buena dureza superficial, resistencia al desgaste adecuada, fcil de templar y maquinar, dados p/molde de plstico, dados formadores y dobladores, cuchillas p/papel, rimas, dados acuadores, etc.

Plata W-1 780-810 Agua 100-150 .15 may .15 may Acero al carbono que alcanza durezas hasta de hasta 58-60Hrc. Despus templado y revenido, ideal para resortes, cepillos postes de troquel, remachadoras, limas, dados de forja, brocas, punzones, esquinadores, etc.

P20+Ni 840-870 Aceite-Sales 100-500 Acero con excelente pulido, propiedades pticas con buen maquinado, ya no es necesario premaquillar grandes placas para mandar luego a tratamiento trmico, el contenido de niquel aumenta la templabilidad.

Tabla de Referencia de los Aceros

N= Vc . 1000 / . D

N= Vc . 1000 / .D D

N= Vc . 1000 / . D

PAGE 2Clasificacin e Identificacin de las Herramientas de Corte