clasificación de las herramientas de corte
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Clasificación De Las Herramientas 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. A
continuación se presenta un ejemplo de algunas herramientas y como pueden ser agrupadaspara su clasificación.
Ejemplo de diferentes clasificaciones
DE ACUERSOAL NÚMERODE FILOS
a. De un filo, como los buriles de corte de los tornos ocepillos. Ver http://www.micromex.com.mx/princip.htm
b. De doble filo en hélice, como las brocas utilizadas paralos taladros. Ver
http://www.micromex.com.mx/catacar1.htm
c. De filos múltiples, como las fresas o las seguetas
indefinidos (esmeril)
DE ACUERDOAL TIPO DEMATERIALCON QUEESTÁNFABRICADAS
WS. Acero de herramientas no aleado. 0.5 a 1.5% decontenido de carbón. Soportan sin deformación o pérdidade filo 250°C. También se les conoce como acero alcarbono.
SS. Aceros de herramienta aleados con wolframio, cromo,vanadio, molibdeno y otros. Soporta hasta 600°C. Tambiénse les conoce como aceros rápidos.
HS. Metales duros aleados con cobalto, carburo decarbono, tungsteno, wolframio y molibdeno. Son pequeñasplaquitas que se unen a metales corrientes para que lossoporten. Soportan hasta 900°C.
Diamante. Material natural que soporta hasta 1800°C. Seutiliza como punta de algunas barrenas o como polvoabrasivo.
Materiales cerámicos. Se aplica en herramientas de arcillaque soportan hasta 1500°C. Por lo regular se utilizan paraterminados.Verhttp://www.micromex.com.mx/catacar3.htm#T000
POR EL TIPODEMOVIMIENTODE CORTE
1. Fijo. La herramienta se encuentra fija mientras elmaterial a trabajar se incrusta debido a sumovimiento. Por ejemplo los tornos, en los que lapieza gira y la herramienta está relativamente fija
desprendiendo viruta.2. Contra el material. La herramienta se mueve en
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contra del material, mientras este se encuentrarelativamente fijo, como en los cepillos.
3. En contra dirección. La herramienta y el material semueven un en contra una del otro, como en elesmerilado sobre torno.
POR EL TIPODE VIRUTAQUE GENERA
1. Viruta continua, en forma de espiral. 2. En forma de coma. 3. Polvo sin forma definida.
POR EL TIPODE MÁQUINAEN LA QUE SEUTILIZA
1. Torno2. Taladro3. Fresa4. Cepillo5. 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.
Pastillas para buriles de corte en torno Torno con chuck de tres mordazas y torrepara 4 herramientas
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
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cuadrados
Útiles de corte lateral
derechos
izquierdos
Útiles de forma
corte o tronzado
forma curva
roscar
desbaste interior
A continuación se presentan algunos de los buriles más comerciales.
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Broca de dos filos y con mango cónico
Diferentes tipos de fresas Fresadora vertical con centro demaquinado CNC
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En general se recomienda buscar por tipos específicos de herramientas
en www.machinetoolsonline.com
Herramientas de CorteSe conoce como herramientas de corte a todas aquellas herramientas que funcionan a través de
arranque de viruta, esto quiere decir que las herramientas de corte son todas aquellas
herramientas que permitan arrancar, cortar o dividir algo a través de una navaja filosa.
Estas herramientas de corte son de mucha utilidad, sobre todo en la industria, como lo son la
maderera, la textil, en la construcción, etc.
Este tipo de herramientas debe contar con ciertas características para poder ser utilizables y
realmente eficaces en su desempeño.
Las herramientas de corte deben ser altamente resistentes a desgastarse.
Las herramientas de corte deben conservar su filo aun en temperaturas muy elevadas.
Deben tener buenas propiedades de tenacidad
Deben tener un bajo coeficiente de fricción
Debe ser una herramienta que no necesite volverse a afilar constantemente
Alta resistencia a los choques térmicos.
Herramientas de Corte TornoEn la industria se requieren distintos tipos de herramientas, una de ellas son las herramientas
de corte para metal.
Es muy común en la industria automotriz, en empresas donde se maja mucho metal, necesitar
herramientas de corte de metal.
Para elegir las herramientas que se han de comprar, se han de verificar ciertos factores:
Que se necesita cortar?
En que angulos se necesita cortar?
Que calidad de cortes se requieren?
Se necesita que ese corte sea mecanizado?
Entonces los requisitos con los que debe cumplir cada herramienta son los siguientes:
Debe generar la forma que se requiere y para la cual ha sido diseñada
La forma así generada debe estar dentro de las medidas de tolerancia especificadas
El acabado superficial debe encontrarse asimismo dentro de limites prescritos, aun cuando este
factor esta en buena medida controlado por la cantidad de herramienta y la colocación del
mismo
El metal debe ser eliminado a un ritmo económico
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La maquina debe ser segura, fácil de operar y preparar
El mantenimiento debe ser mínimo, pero fácil de realizar
Cuchillas Cepilladora
Cuchillas corrugadas con placa soldada
Cuchilla perfilada
Cuchillas para torno copiador
Fresa de roscar TiCN
Actualmente existe muchas empresas que ofrecen sus servicios de diseño y creación de
herramientas a la medida, por ejemplo hay empresas que requieren herramientas específicas
para sus tareas de torno o detallado de equipos muy pequeños o con características especiales.
Area: Procesos Mecánicos I
Compilación: Marco Rubiano Rey.
Notas de herramientas de corte
HERRAMIENTAS DE CORTE
DEFINICION:“Las herramientas monofilos son herramientas de corte que poseen una
parte cortante (o elemento productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comúnmente en
los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras, mandrinadoras ymáquinas semejantes”
ISO / DIS 3002.
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En la figura se muestra una herramienta monofilo típica y las partes más importantes: sus
filos y superficies adyacentes.
fig. 1
Según la NormaISO / DIS 3002, un útil monofilo comprende las partes indicadas en la
figura y se definen así:
1.CARA: “Es la superficie o superficies sobre las cuales fluye la viruta (“ superficie de
desprendimiento “)”.
2.FLANCO: “Es la superficie de la herramienta frente a la cual pasa la viruta generada
en la pieza ( “superficie de incidencia”)”.
3. 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”.
4. 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”.
Area: Procesos Mecánicos I
Compilación: Marco Rubiano Rey.
Notas de herramientas de corte
MATERIALES DE CONSTRUCCION
NOMBRE
TEMP
OBSERVACIONES
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Acero al carbono
300° C
Prácticamente ya no se usa.
Acero alta velocidad
700° C
HSS-Acero rápido.
Stelita
900° C
Aleación. Prácticamente ya no se usa
Carburos Metálicos
1000° CHM-Aglomerados y no aglomerados
Cermet
1300° CBase de TiC, TiCN, TiN
Cerámicas
1500° CAl2O3 o Si3N4
Cerámicas mezcladas1500° CAl2O3+ZrO3
CBN
2000° CTiN/TaN/CBN(Nitruro cúbico de boro)
Diamante
800° C
PCD Polycrystaline Diamond
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES
Las herramientas de corte deben poseer como mínimo las siguientes características:
1. Altamente resistentes al desgaste.
2. Conservación de filos a altas temperaturas.
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3. Buenas propiedades de tenacidad.
4. Reducido coeficiente de fricción.
5. Alcance de altos niveles de recambio entre afilado y afilado.
6. Alta resistencia a los choques térmicos.
PRODUCCION:
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 transcurso
del 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
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Herramientas de Corte (Útil de Corte).
Herramientas de Corte. Definición.
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.
Cabe destacar que, Las herramientas monofilos son herramientas de corte que poseen una
parte cortante (o elemento productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comúnmente en
los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras, mandriladoras y máquinas semejantes.
Tipos de Herramientas de Corte.
Aceros Rápidos (HS’).
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.
Aceros Extra-Rápidos (HSS).
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 estematerial pueden emplearse cuando las velocidades de corte requeridas son mayores a las
empleadas para trabajar con herramientas de acero rápido.
Carburos Metálicos o Metales Duros (HM).
También conocidos como METAL DURO (Hard Metal - HM), se desarrolló hacia 1920, con
base en los carburos de tántalo (TaC), carburo de titanio (TiC) y carburo de wolframio
(WC), los cuales eran unidos por medio del Co y el Ni, previamente molidos (polvos
metalúrgicos), la cohesión se obtiene por el proceso de sinterizado o fritado (proceso de
calentar y aplicar grandes presiones hasta el punto de fusión de los componentes, en hornos
eléctricos).
Los metales duros, se pueden clasificar desde su composición química así:
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- Monocarburos: Su composición es uno de los carburos descritos anteriormente, y su
aglutinante es el Co. Ejemplo: WC, es carburo de wolframio (carburo de tungsteno,
comercialmente).
- Bicarburos: En su composición entran sólo dos clases de granos de carburos diferentes,
el Co es el aglomerante básico. Ejemplo: WC +TiC con liga de Co.
- Tricarburos: En su composición entran las tres clases de granos de carburos: W, Ti, y
Ta. El Co, o el Ni son los aglomerantes. Ejemplo: WC +TiC + TaC; con liga de Co.
Algunas características:
a. El carburo metálico, es una aleación muy dura y frágil.
b. El TiC aumenta su resistencia térmica y su resistencia al desgaste pero también
aumenta su fragilidad.
c. Los bicarburos poseen menor coeficiente de fricción que los monocarburos.
d. Los monocarburos son menos frágiles que los bicarburos.
e. El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la dureza y la resistencia al desgaste.
f. Se pueden alcanzar velocidades de más de 2500 m/min.g. Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia térmica de 900-1100° C.
h. En el mecanizado se debe controlar lo mejor que se pueda la temperatura, pues, en el
mecanizado de aceros corrientes la viruta se adhiere a los monocarburos a Temp. de
625-750° C. y en los bicarburos a una Temp. de 775-875° C. Esto implica
buena refrigeración en el mecanizado.
i. Las herramientas de HM, se fabrican en geometrías variadas y pequeñas, el cual se
une al vástago o cuerpo de la herramienta a través desoldadura básicamente,
existiendo otros medios mecánicos como tornillos o pisadores.
Stelitas.
Con base en el acero rápido, se experimentó con mayores contenidos de Co y Cr, y pasando
el Fe a ser impureza propia del proceso de producción y no admitir tratamiento térmico.
Su composición química es aproximadamente la siguiente:
C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W = 16 % Si = 0.2 % Mn = 0.6 % Fe = 5.2 %.
Alcanza temperaturas límites de 800° C. y posee una dureza de 65-70 HRC.
Nitruro Cúbico de Boro (CBN).
También conocido como CBN, es después del diamante el más duro, posee además una
elevada dureza en caliente hasta 2000° C, tiene también una excelente estabilidad químicadurante el mecanizado, es un material de corte relativamente frágil, pero es más tenaz que
las cerámicas.
Su mayor aplicación es en el torneado de piezas duras que anteriormente se rectificaban
como los aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies
endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y hierro, rodillos de laminación de
fundición perlítica y aleaciones de alta resistencia al calor, redondeando se emplea en
materiales con una dureza superior a los 48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera
un excesivo desgaste de la herramienta.
El nitruro cúbico de boro se fabrica a gran presión y temperatura con el fin de unir los
cristales de boro cúbico con un aglutinante cerámico o metálico.
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Cermets – Metal Duro.
Cermet: Cerámica y metal (partículas de cerámica en un aglomerante metálico).
Se denominan así las herramientas de metal duro en las cuales las partículas duras son
carburo de titanio (TiC) o carburo de nitruro de titanio (TiCN) o bien nitruro de titanio
(TiN), en lugar del carburo de tungsteno (WC). En otras palabras los cermets son metales
duros de origen en el titanio, en vez de carburo de tungsteno.
Cerámicas.
Las herramientas cerámicas fueron desarrolladas inicialmente con el óxido
de aluminio (Al2O3), pero eran muy frágiles, hoy en día con el desarrollo de nuevos
materiales industriales y los nuevos procedimientos de fabricación con máquinas
automáticas, han ampliado su campo de acción en el mecanizado de fundición, aceros duros
y aleaciones termo-resistentes, ya que las herramientas de cerámica son duras, con elevada
dureza en caliente, no reaccionan con los materiales de las piezas de trabajo y pueden
mecanizar a elevadas velocidades de corte.
Existen dos tipos básicos de herramientas de cerámica:
1. Basadas en el óxido de aluminio (Al2O3) y
2. Basadas en el nitruro de silicio (Si3N4).
Diamante Policristalino (PCD).
La tabla de durezas de Friedrich mohs determina como el material más duro al diamante
monocristalino, a continuación se puede considerar al diamante policristalino sintético
(PCD), su gran dureza se manifiesta en su elevada resistencia al desgaste por abrasión por
lo que se le utiliza en la fabricación de muelas abrasivas.
Las pequeñas plaquitas de PCD, son soldadas a placas de metal duro con el fin de
obtener fuerza y resistencia a los choques, la vida útil del PCD puede llegar a ser 100 veces
mayor que la del metal duro.
Partes de las Herramientas de Corte (Útil de Corte).
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 intersección de esos filos.
Formas y Funcionamiento (Útil de Corte).
Según las Normas ISO los aceros rápidos clasifican de la siguiente manera:
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Material de Fabricación (Útil de Corte).
NOMBRE TEMP OBSERVACIONES
Acero al carbono 300° C Prácticamente ya no se usa.
Acero alta velocidad 700° C HSS-Acero rápido.
Stelita 900° C Aleación. Prácticamente ya no se usa
Carburos Metálicos 1000° C HM-Aglomerados y no aglomerados
Cermet 1300° C Base de TiC, TiCN, TiN
Cerámicas 1500° C Al2O3 o Si3N4
Cerámicas mezcladas 1500° C Al2O3+ZrO3
CBN 2000° C TiN/TaN/CBN(Nitruro cúbico de boro)
Diamante 800° C PCD Polycrystaline Diamond
Definición de Términos Básicos.
1. Refrentado: Se llama así a la realización de superficies planas en el torno. El
refrentado puede ser completo, en toda la superficie libre, o parcial, en superficies
limitadas. También existe el refrentado interior.
2. Avellanado: Ajustar los agujeros que se abren para que entren los tornillos
taladrados.
3. Desbaste: Quitar las partes mas duras o ásperas de un material que se a trabajar.
4. Moleteado: Es la operación que tiene por objeto producir una superficie áspera o
rugosa, para que se adhiera a la mano, con el fin de sujetarla o girarla más fácilmente.
La superficie sobre la que se hace el moleteado normalmente es cilíndrica.
5. Taladrado: El taladrado es la operación que consiste en efectuar un hueco cilíndrico
en un cuerpo mediante una herramienta de denominada broca, esto se hace con unmovimiento de rotación y de alimentación.
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6. Velocidad de Avance: Se entiende por Avance al movimiento de la herramienta
respecto a la pieza o de esta última respecto a la herramienta en un periodo de tiempo
determinado.
7. Velocidad de Corte: Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al
pasar en dirección del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la
superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la velocidad de corte puedeser rotativo o alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal
relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona
que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en
contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el segundo
caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la
pieza o la herramienta.
8. R.P.M: Revoluciones Por Minuto.
Conclusiones.
Al finalizar esta investigación concluimos que es de gran importancia obtener
un conocimiento minucioso sobre los tornos y su descripción tanto interna como externa.
Cabe destacar que, este conocimiento es de vital ayuda en nuestro futuro como técnicos
industriales, ya que de esta manera dejaremos una huella imborrable al momento de poner
en práctica todos los conocimientos adquiridos. Sin embargo, es importante también estar
claro de la normas deseguridad regidas en el taller maquinas ya que nuestras vidas
dependerán de ello.
Esperando que esta investigación tenga un resultado positivo a la hora de entrar en el
campo laboral y ayudarnos a resolver futuras dudas en cuanto al manejo de estas
maquinas-herramientas.
Bibliografías.
‘Definición de Torno’.Guía de Máquinas - Herramientas I, Jhonny Chacon.
‘Herramientas de Corte’. www .Monografias.com
‘Seguridad en los Tornos’ .
‘Términos Básicos’. Diccionario Encarta, 2004.
‘Tipos de Tornos’. Libro de Máquinas y Herramientas I, Mario Rossi
‘Todo Sobre Tornos’. www.Google.com
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Anexos.
El Torno (Fig. 1)
Partes del Torno (Fig.2)
A= La Bancada.
B= Cabezal Fijo.
C= Carro Principal de Bancada.
D= Carro de Desplazamiento Transversal.
E= Carro Superior porta Herramienta.
F= Porta Herramienta
G= Caja de Movimiento Transversal.
H= Mecanismo de Avance.
I= Tornillo de Roscar o Patrón.
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J= Barra de Cilindrar.
K= Barra de Avance.
L= Cabezal Móvil.
M= Plato de Mordaza (Usillo).
N= Palancas de Comando del Movimiento de Rotación.
O= Contrapunta.
U= Guía.
Z= Patas de Apoyo.
Tipos de Tornos.
Tornos al Aire.
Fig. 3
Tornos Verticales.
Fig. 4
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Tornos Automáticos.
Fig. 5
Herramientas de Corte (Útil de Corte).
Las fuerzas que actuan en una herramienta de corte
De manera simplificada se puede decir que actúan en una herramienta tresfuerzas:
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 lapieza.
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Fuera longitudinal, Fl. Es la que se produce por el avance de la herramienta ysu actuación es sobre el eje longitudinal de la pieza.
Fuerza tangencial, Ft. Es la fuerza más importante en el corte y se produce porla 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 laquedeberá soportar la herramienta. Se debe tener en cosideración que comolas fuerzas son cantidades vectoriales es muy importante su magnitud,dirección, posición y punto de apoyo.
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Filos de la herramienta
Filo principal. Es el que se encuentra en contacto con la superficie desbastaday 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 tablasproducto de la experimentación. A continuación se muestra una tabla de losángulos alfa, beta y gama.
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Aceros rápidos Materiales trabajar Metales duros
Alfa Beta Gama Material Alfa Beta Gama
8 68 14 Acero sin alear hasta 70 kg/mm2 5 75 10
8 72 10 Acero moldeado 50 kg/mm2 5 79 6
8 68 14 Acero aleado hasta 85 kg/mm2 5 75 10
8 72 10 Acero aleado hasta 100 kg/mm2 5 77 8
8 72 10 Fundición maleable 5 75 10
8 82 0 Fundición gris 5 85 0
8 64 18 Cobre 6 64 18
8 82 0 Latón ordinario, latón rojo,fundición de bronce
5 79 6
12 48 30 Aluminio puro 12 48 30
12 64 14 Aleaciones de alumnio parafundir y forjar
12 60 18
8 76 6 Aleaciones de magnesio 5 79 6
12 64 14 Materiales prensados aislantes(novotex baquelita)
12 64 14
12 68 10 Goma dura, papel duro 12 68 10
Porcelana 5 85 0