Máquinas Herramienta por arranque de viruta (parte II)

MAQUINA-HERRAMIENTA Y HERRAMIENTA

La optimización en el proceso de fabricación de piezas en la industria es función de la maquina –herramienta así como de la herramienta misma, por lo que a continuación se presentan las características, más sobresalientes de cada una de ellas.

MÁQUINAS -HERRAMIENTA

Son aquellas máquinas que desarrollan su labor mediante un utensilio o herramienta de corte convenientemente perfilada y afilada que maquina y se pone en contacto con el material a trabajar produciendo en éste un cambio de forma. y dimensiones deseadas mediante el arranque de partículas o bien por simple deformación.
La elección de la máquina-herramienta que satisfaga las exigencias tecnológicas, debe hacerse de acuerdo a los siguientes factores:

1. Según el aspecto de la superficie que se desea obtener: En relación a la forma de las distintas superficies del elemento a maquinar, se deben deducir los movimientos de la herramienta y de la pieza, ya que cada máquina-herramienta posee sus características que la distinguen y resulta evidente su elección.
2. Según las dimensiones de la pieza a maquinar: Se debe observar si las dimensiones de los desplazamientos de trabajo de la máquina-herramienta son suficientes para las necesidades de la pieza a maquinar. Además, se debe tomar en consideración la potencia que será necesaria durante el arranque de la viruta; la potencia estará en función de la profundidad de corte, la velocidad de avance' y la velocidad de corte.
3. Según la cantidad de piezas a producir: Esta sugiere la elección más adecuada entre las máquinas de, tipo corriente, semiautomático y automático (en general, se emplean máquinas corrientes para producciones pequeñas y máquinas automáticas para producciones grandes).
4. Según la precisión requerida: Con este factor se está en condiciones de elegir definitivamente la maquina-herramienta adecuada.

CLASIFICACIÓN DE LAS MAQUINAS-HERRAMIENTA

Las maquinas-herramienta se distinguen principalmente por las funciones que desempeñan, así como el tipo de piezas que pueden producir y en general se pueden dividir tomando en consideración los movimientos que efectúan durante el maquinado de las piezas. En el Cuadro N° 1 se presenta un resumen de las principales máquinas-herramientas y los movimientos que realizan, movimiento de trabajo (principal ó de corte) y de alimentación, (secundario o de corte) asumidos por la herramienta o la pieza.

Cuadro N°1:  Resumen de las principales Máquinas Herramienta

HERRAMIENTAS DE CORTE

Por herramientas se entiende a aquel instrumento que por su forma especial y por su modo de empleo, modifica paulatinamente el aspecto de un cuerpo hasta conseguir el objeto deseado, empleando el mínimo de tiempo y gastando la mínima energía.

MATERIALES PARA LAS HERRAMIENTAS DE CORTE

La selección de material para la construcción de una herramienta depende de distintos factores de carácter técnico y económico, tales como:

1. Calidad del material a trabajar y su dureza.
2. Tipo de producción (pequeña, mediana y en serie).
3. Tipo de máquina a utilizar.
4. Velocidad de Corte.

1. Trabajos de acabado a baja velocidad de corte (entre 10 Y 15 m/min).

a) En algunos casos a la aleación hierro-carbono sé le mezclan otros elementos (con la, finalidad de aumentar la resistencia al desgaste) tales como: cromo, cobalto, manganeso, molibdeno, níquel, silicio, tungsteno, vanadio. En estos casos los aceros asumen la denominación de especiales y pueden emplearse para trabajar a una velocidad de corte de hasta 25 m/min. .
b) Rápidos. Se denomina acero rápido a la aleación hierro-carbono con un contenido de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega un elevado porcentaje de tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5 %), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las herramientas construidas con estos aceros pueden trabajar con velocidades de corte de 60 m/min. a 100 m/min (variando esto con respecto a la velocidad de avance y la profundidad de corte), sin perder el filo de corte hasta, la temperatura de 600° C y conservando una dureza Rockwell de 62 a 64.
c) Extra-rápidos. Estos aceros están caracterizados por una notable resistencia al desgaste" del filo de corte aún a temperaturas superiores a los 600° C por lo que las herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas para trabajar con herramientas de acero rápido.
Los aceros extra-rápidos tienen la misma composición que los aceros rápidos, a los cuales se les añade del 4 al 12 % cobalto.

Es una aleación cuyos principales componentes son tungsteno (10-20 %), cromo (20-35 %), cobalto (30-35 %), molibdeno (10-20 %), pequeños porcentajes pe carbono (0.5-2 %) y de hierro hasta 10 %. Dichas aleaciones son preparadas en forma de pequeñas placas fundidas, las cuales se sujetan en la extremidad máquina de un mango de acero al carbono. Las herramientas construidas con estas aleaciones presentan las siguientes ventajas: a) Se pueden trabajar metales duros con altas velocidades de corte (de 5 a 10 veces superiores a las velocidades utilizadas con herramientas de acero rápido). b) Conserva los filos de corte a temperaturas hasta de 800° C. c) El afilado se realiza fáci1mente a la muela como todas las herramientas de acero rápido y extra-rápido.

3. CARBUROS. Son aleaciones en forma de pequeñas placas obtenidas por sinterización a temperaturas comprendidas entre 1400º C y 1700° C. Sus principales componentes son: carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC) o carburo de cobalto (CoC).

4. MATERIALES CERÁMICOS. Es el producto obtenido por sinterización del óxido de aluminio combinado con óxido de sodio y óxido de potasio. Estos materiales aleados con óxido de silicio forman el compuesto para sinterizar a temperaturas próximas a 1800° C. Las placas de cerámica no resisten cargas de flexión superiores a los 40 kg/mm2, pero en cambio presentan una gran resistencia a la abrasión;, por. tal motivo se emplean especialmente para el maquinado de metales no ferrosos, grafitos, etc.

Autor: Ing. Iván Escalona
Ingeniería Industrial
UPIICSA – IPN