1.1 Clasificacin de los procesos de maquinado.

Los procesos de remocin de material son una familia de operaciones de formado en las que el material sobrante es removida de una pieza de trabajo inicial de tal manera que lo que queda es la forma final que se desea conseguir.A continuacin se describen las principales ramas de maquinado. (Figura 1.1)La rama ms importante es el maquinado convencional, en el que una herramienta aguda de corte se utiliza para cortar mecnicamente el material y as alcanzar la forma deseada. Los tres procesos principales de maquinado son el torneado, el taladrado y el fresado. Otras operaciones de maquinado incluyen el perfilado, el cepillado, el escariado y el aserrado.Otro grupo de procesos de remocin de material es el proceso abrasivo, que de forma mecnica remueve el material mediante la accin de partculas abrasivas duras. Otros procesos abrasivos son afilado, fundido y sper-acabado.Los procesos no tradicionales, que utilizan otras formas de energa aparte de la herramienta de corte agudo o de partculas abrasivas para remover el material. Las formas de energa incluyen la mecnica, la electromecnica, la trmica y la qumica.FIGURA 1.1El maquinado es un proceso de manufactura en el cual se usa una herramienta de corte para remover el exceso de material de una pieza de trabajo, de tal manera que el material remanente sea la forma de la pieza deseada. La accin predominante del corte involucra la deformacin cortante del material de trabajo para formar la viruta; al removerse la viruta, queda expuesta una nueva superficie. El maquinado es uno de los procesos de manufactura ms importantes.Las siguientes razones explican la importancia de las operaciones de maquinado desde el punto de vista comercial y tecnolgico.Amplia gama de materiales de trabajo: El maquinado se puede aplicar a una amplia variedad de materiales de trabajo. Prcticamente todos los metales slidos se pueden maquinar. Los plsticos y los compuestos plsticos se pueden cortar tambin por maquinado. Las cermicas presentan dificultades debido a su alta dureza y fragilidad.Variedad de formas y caractersticas geomtricas. El maquinado se puede usar para generar cualquier forma geomtrica regular, como superficies planas, agujeros redondos y cilindros. Mediante la introduccin de variaciones en las trayectorias y formas de las herramientas, se puede crear formas geomtricas irregulares, como cuerdas de tornillos y ranuras T. Combinando varias operaciones de maquinado en secuencia, se puede producir formas de complejidad y variedad ilimitada.Precisin dimensional. El maquinado puede producir dimensiones con tolerancias muy estrechas de menos de 0.025 mm (0.001 in). Es ms preciso que muchos otros procesos.Acabados superficiales de calidad. El maquinado es capaz de crear acabados superficiales muy tersos que pueden legar a ser mejores que 0.4 micras (16 -in). Algunos procesos abrasivos pueden lograr mejores acabados an.Desventajas.Desperdicio de material. El maquinado es inherentemente un desperdicio de material. La viruta que se genera en la operacin de maquinado es material de desperdicio.Consumo de tiempo. Una operacin de maquinado, en general, toma ms tiempo en formar una pieza determinada que los procesos de formado alternos como el fundido o el forjado.

1.2 Teora de corte de metales.

El maquinado es una familia de procesos. La caracterstica comn es el uso de una herramienta de corte que forma una viruta, la cual se remueve de la pieza de trabajo. Para realizar la operacin, se requiere movimiento relativo entre la herramienta y el material de trabajo. Este movimiento relativo se logra por medio de un movimiento primario, llamado la velocidad de corte, y un movimiento secundario, denominado el avance. El torneado, se usa una herramienta de corte con un borde cortante simple destinado a remover material de una pieza de trabajo giratoria para dar forma a un cilindro. El movimiento de velocidad del torneado lo proporciona la pieza de trabajo giratoria y el movimiento de avance lo realiza la herramienta de corte, movindose lentamente en una direccin paralela al eje de rotacin de la pieza de trabajo. El taladrado se usa para crear un agujero redondo. La herramienta avanza en una direccin paralela a su eje de rotacin dentro de la pieza de trabajo para formar el agujero redondo. (FIGURA 1.2.1)

FIGURA 1.2.1El fresado, una herramienta rotatoria con mltiples filos cortantes se mueve lentamente sobre el material para generar un plano o superficie recta. La direccin del movimiento de avance es perpendicular al eje de rotacin. Hay varias formas de fresado; las dos bsicas son el fresado perifrico y el fresado de frente. (FIGURA 1.2.2)

FIGURA 1.2.2La herramienta de corte tiene uno o ms filos cortantes y est hecha de un material que es ms duro que el material de trabajo. El filo cortante sirve para separar una viruta del material de trabajo. (FIGURA 1.2.3)

FIGURA 1.2.3Ligadas al filo cortante hay dos superficies de la herramienta: la cara inclinada y el flanco o superficie de incidencia. La cara inclinada que dirige el flujo de la viruta resultante se orienta en cierto ngulo, llamado ngulo de inclinacin.Las herramientas de mltiples filos cortantes tienen ms de un borde de corte y generalmente realizan su movimiento respecto a la pieza de trabajo mediante rotacin. El taladrado y el fresado usan herramientas rotatorias de mltiples filos cortantes. Condiciones de corte Para realizar una operacin de maquinado se requiere el movimiento relativo de la herramienta y el trabajo. El movimiento primario se realiza a una cierta velocidad de corte v. Adems, la herramienta debe moverse lateralmente a travs del trabajo. ste es un movimiento mucho ms lento, llamado el avance f. La dimensin estante del corte es la penetracin de la herramienta de corte dentro de la superficie original del trabajo, llamada profundidad de corte d. Al conjunto de velocidad, avance y profundidad de corte se le llama condiciones de corte. stas son las tres dimensiones del proceso de maquinado y, en ciertas operaciones se puede usar su producto matemtico para obtener la velocidad de remocin de material del proceso:

Las unidades tpicas usadas para la velocidad de corte son m/s (ft/min). El avance en torneado se expresa usualmente en mm/rev (in/rev) y la profundidad de corte se expresa en mm (in).Las operaciones de maquinado se dividen normalmente en dos categoras, distinguidas por el propsito y las condiciones de corte: cortes para desbaste y cortes de acabado. Los cortes para desbaste: se usan para remover grandes cantidades de material de la pieza de trabajo inicial tan rpido como sea posible a fin de producir una forma cercana a la requerida, pero dejando algn material en la pieza para una operacin posterior de acabado. Las operaciones para desbaste se realizan a altas velocidades y profundidades; algunos de los avances tpicos van de 0.4-1.25 mm/rev (0.015-0.050 in/rev) y profundidades tpicas de 2.5-20 mm (0.100-0.750 in).Los cortes de acabado: se usan para completar la pieza y alcanzar las dimensiones finales, las tolerancias y el acabado de la superficie. Las operaciones de acabado se realizan a bajas velocidades de avance y a bajas profundidades; avances de 0.125-0.4 mm (0.005-0.015 in/rev) y profundidades de 0.75-2.0 mm (0.030-0.075 in) son tpicas. Las velocidades de corte son ms bajas en el trabajo de desbaste que en el de acabado.Para enfriar o lubricar la herramienta de corte se aplica frecuentemente un fluido de corte en la operacin de maquinado. La seleccin de estas condiciones, junto con el material de trabajo y las herramientas, determina el xito de una operacin de maquinado.Mquinas herramienta: Se usa una mquina herramienta para sostener la pieza de trabajo, poner en posicin la herramienta respecto al trabajo y proporcionar la potencia para el proceso de maquinado a la velocidad, avance y profundidad que se han establecido.Las mquinas herramientas usadas tradicionalmente para realizar el torneado, taladrado y fresado son los tornos, prensas taladradoras y mquinas fresadoras, respectivamente.