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CONFORMADO POR ARRANQUE DE VIRUTA - Contenido educativo

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Subido el 7 de agosto de 2018 por Isabel L.

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Bueno, vamos a ver el capítulo que tiene un poco más parte práctica, porque como veréis hay muchas fórmulas y vamos a hacer muchos cálculos. 00:00:02
De todas formas, los cálculos que nosotros vamos a hacer van a tener todos los datos, pero realmente sería conveniente que hicieses búsquedas en internet, 00:00:15
porque todos estos parámetros se recogen en tablas y están un poco puestos en gráficos y tablas 00:00:25
y es bueno que los conozcáis y que sepáis buscar datos y que sepáis interpretar lo que aparece ahí. 00:00:34
Hemos visto cómo podemos dar forma a las cosas, cómo podemos utilizar las distintas técnicas para dar forma. 00:00:40
sobre todo está orientado a metales aunque como hemos dicho se pueden aplicar a otros materiales 00:00:53
pero cómo podemos dar forma sin eliminar material a partir de material que bueno que 00:00:58
está más o menos en bruto por así decirlo pero pues una de las formas sobre todo la que más 00:01:07
nosotros hemos utilizado en el taller de conseguir dar forma a nuestras piezas es utilizando el 00:01:14
El arranque de viruta es muy común, que nosotros cojamos nuestras piezas de contrachapado o de aglomerado 00:01:22
y utilicemos la sierra o la segueta para recortar las formas que previamente hemos trazado. 00:01:27
Y en ese proceso lo que ocurre es que vemos que aparecen virutas, aparecen trocitos de madera que se conoce con el nombre de virutas. 00:01:35
El aserrado, aunque no está incluido dentro de las operaciones que tenemos aquí, es una operación típica que supone el arranque de viruta. En esas sierras, en esas hojas de sierras, los dientes de la sierra, lo que va de alguna forma es venciendo la resistencia de los materiales y arrancando pequeñas partículas de los materiales y así conseguimos darle forma. 00:01:44
Bueno, pues en el mundo de la producción el aserrado no es el más típico, no es el más utilizado. 00:02:10
Una de las técnicas muy utilizadas que no es exactamente hacer cerrado son los troquelados, 00:02:18
pero sí que se utilizan una serie de máquinas y herramientas que hacen lo mismo. 00:02:24
Entonces vamos a empezar primero viendo lo que es un proceso de corte y cuáles son los parámetros a tener en cuenta en los procesos de corte 00:02:30
Y después haremos una pequeña clasificación de las máquinas herramientas, dependiendo del tipo de operación de corte que realizan, y veremos las características y las peculiaridades de cada una de ellas. 00:02:38
Aquí tenéis una cuchilla que estaría rebanando, estaría sacando viruta de un material que está girando. 00:02:56
Entonces, si nos fijamos en esa cuchilla que está eliminando esas partículas de material que desaparecen de material en forma de virutas, vemos que hay una serie de parámetros que claramente hay que tener en cuenta. 00:03:07
el primer parámetro que habría que tener en cuenta son 00:03:24
ahí vemos que hay una serie de ángulos que aparecen 00:03:29
ángulo de incidencia, ángulo de filo, ángulo de ataque 00:03:32
y el ángulo de corte que es la suma de todos esos ángulos 00:03:36
que están relacionados con la toma de contacto entre la pieza y la cuchilla 00:03:39
lógicamente las cuchillas están tremendamente afiladas 00:03:45
con la finalidad de que la punta de la cuchilla 00:03:50
la tensión que nosotros estamos ejerciendo es una tensión prácticamente infinita. 00:03:53
Recordemos que la tensión es la relación de la fuerza y la superficie. 00:03:59
Como la superficie, la punta de cualquier filo, es muy pequeña, 00:04:04
la tensión que ejercemos es prácticamente infinita. 00:04:09
Y eso nos permite superar cualquier tensión de rotura de cualquier material. 00:04:12
De todas formas, también depende evidentemente de la superficie que nosotros estemos cortando. 00:04:18
Entonces, cuanto más pequeña sea la superficie, menos fuerza tendremos que ejercer para realizar ese corte. 00:04:22
Aún así, considerando todo lo que tenemos aquí, estamos hablando de fuerza. Evidentemente, fuerza de corte. Si ponemos en juego una fuerza de corte, está claro que tenemos un consumo energético y tenemos una potencia de corte. 00:04:30
que va a venir un poco relacionada con otros parámetros como por ejemplo la velocidad a la que se realiza el corte y evidentemente otro parámetro importante es el tiempo, los tiempos de fabricación, porque nos guste o no, vivimos en una sociedad de consumo y cuando se produce algo es con el objetivo de vender y sacar dinero. 00:04:47
Entonces el tiempo a nivel de producción es un parámetro muy importante porque abarata costes o hace que los costes sean mayor y por lo tanto deja mayor o menor margen de beneficio. 00:05:11
Vamos a analizar dos factores que hemos ya indicado anteriormente. 00:05:28
Uno son las fuerzas de corte y otro es la potencia de corte. 00:05:34
Evidentemente, si yo quiero romper material para crear esa viruta, tengo que superar la resistencia del propio material. 00:05:39
Por lo tanto, tendré que realizar una tensión que esté por encima de la tensión de rotura del material. 00:05:48
Pero ya sabemos que el factor superficie está últimamente relacionado con las fuerzas que tenemos aquí. 00:05:54
Entonces, como vemos, podemos hablar de principalmente tres fuerzas. 00:06:02
Cuando yo realizo el corte, esa fuerza de corte la puedo descomponer en una fuerza que es tangencial al propio corte y una normal. 00:06:07
La fuerza normal, por desgracia, puede dar lugar a problemas de rozamiento y de hecho aparecen problemas de rozamiento. 00:06:15
Por lo tanto, hay pérdidas, por así decirlo, de fuerzas por rozamiento. Y luego hay una fuerza de avance, que también va a depender un poco de la sección que nosotros estemos atacando. 00:06:23
Hay lo que se conoce en el mundo conformado por arranque de yuta, la denominada fuerza específica de corte, que va a tener en cuenta el material y, por supuesto, el material del que está hecho también la herramienta y el tipo de filo. 00:06:35
Estos parámetros, la mayor parte de ellos están tabulados y muchos de ellos se prefijan a través de tablas, sabiendo qué tipo de acero o qué tipo de herramienta estamos utilizando. 00:06:53
Los aceros para herramientas son aceros especiales, que tienen partículas de carburos de volframio que les endurecen en el corte o son cerámicas. 00:07:09
Dependiendo de la herramienta del corte y del material que queramos conformar, los parámetros se suelen fijar, suelen venir fijados. 00:07:20
Por eso, hoy en día, todos estos procesos se han automatizado. 00:07:29
Y bueno, pues ahí están las herramientas que después vamos a hablar y su variante control numérico o incluso ya automatizadas a través de un ordenador. 00:07:32
Bueno, si hablamos de fuerza, indudablemente estamos poniendo en juego energías mecánicas. 00:07:45
Y indudablemente podemos hablar de potencias, porque la potencia no es más que la energía por unidad de tiempo. 00:07:51
La potencia, evidentemente, sería la fuerza por la velocidad de corte. 00:07:59
Pero bueno, se pueden dar en diferentes, aparte de los vatios y los kilovatios, también podemos hablar, por ejemplo, de caballos de vapor o de otras unidades, en cuyo caso habrá que hacer la transformación correspondiente. 00:08:02
En realidad, la potencia que nosotros consumimos es la de avance más la de corte. 00:08:17
Y además, pues tenemos siempre el segundo principio de la termodinámica, 00:08:23
de que siempre va a haber una cierta cantidad de energía que es irreversible y que se va a degradar. 00:08:28
Por lo tanto, un factor muy importante en todas estas herramientas de corte va a ser el rendimiento. 00:08:33
O sea, el trabajo de corte, considerando el trabajo de corte y el trabajo que nosotros y la energía que estamos proporcionando a la herramienta para que nos lo realice. 00:08:39
Esto ha ido aumentando y mejorando y eso ha sido un factor importante. 00:08:52
Bueno, la velocidad de corte como vemos es un factor increíblemente importante en la herramienta y en esta diapositiva se ve muy claro. 00:08:57
evidentemente si ponemos una velocidad muy elevada se desgasta la cuchilla y las cuchillas son muy 00:09:05
caras y además no solamente se desgastan es que pierden filo en cualquier caso necesitan un 00:09:15
mantenimiento necesitan una operación que cuanto mayor es la velocidad mayor es el coste pero por 00:09:21
otro lado más piezas hacemos entonces digamos que hay una velocidad que es una velocidad óptima es 00:09:28
Es una situación de compromiso entre los diferentes escenarios que se nos pudieran ocurrir. 00:09:35
En cualquier caso, la velocidad de corte, desde luego, va a depender del material, de la sección de viruta. 00:09:41
Como estamos viendo, hay un componente normal, si hay fricción, hay calentamiento. 00:09:48
Y para evitar degradación por calentamiento, es necesario refrigerar y lubricar. 00:09:55
y evidentemente las herramientas se desgastan con el uso. 00:10:01
Estamos viendo que el tiempo de fabricación es vital, sobre todo desde el punto de vista económico 00:10:08
y que toda mejora de rendimiento está a favor de mejorar la productividad y por lo tanto el margen de beneficios. 00:10:14
y bueno pues es otra de las bajones 00:10:26
otro de los motivos por lo cual todas estas operaciones 00:10:30
hoy en día están automatizadas, no se hacen manualmente 00:10:33
sino se controlan a través de ordenadores 00:10:36
Bien, aquí tenemos una primera clasificación 00:10:39
de las máquinas y herramientas de corte 00:10:44
Puede ser, hay dos formas de hacer 00:10:46
ese desbaste 00:10:50
o bien arrancando viruta 00:10:55
o mediante el propio desbaste, mediante la propia fricción con partículas. 00:10:57
Evidentemente, cuando se quita virutas es más una operación conformada, 00:11:03
en cambio cuando se arrancan mediante partículas es más una operación final de acabado. 00:11:09
Puede ser por traslación o bien de la pieza, en el caso de las cepilladoras, 00:11:16
o bien de la herramienta como limadoras, mortajadoras, brochazoras, 00:11:22
o por rotación que es el caso de los tornos o de la herramienta como las taladradoras y las 00:11:25
fresadoras y luego tenemos las de abrasión como las esmiradoras y rectificadoras o por 00:11:33
electrodeposición que es un poco más novedoso y son unas máquinas más o menos modernas que lo 00:11:41
Lo que hacen es por erosión hacer operaciones de pulida la mayor parte de las veces. 00:11:50
Bueno, entonces vamos a ver la primera de ellas, que es la que tenemos aquí, que es el torno. 00:11:56
Bueno, el torno es una máquina, herramienta enorme que tenemos, que vemos que tenemos una bancada y entonces pues hay lo que se llama el plato y el contrapunto. 00:12:02
Entre el plato y el contrapunto se va a fijar la pieza que nosotros queremos conformar. 00:12:14
Y luego vemos que tenemos un carro y en el carro pues tenemos una serie de manivelas donde tenemos un avance del carro principal, un avance transversal y tenemos pues el carro de la porta herramienta y ahí ya se va a poner una cuchilla. 00:12:19
Entonces la operación de torneado, aunque hay varias variantes y se pueden hacer varias cosas en el torno 00:12:37
Principalmente lo que hacemos es girar la pieza y ponerle la cuchilla que va rebanando la pieza 00:12:44
Es una operación un poco de rebanado de pieza 00:12:53
Y en esa operación de rebanado de pieza se pueden hacer roscas, también se pueden hacer avellanados 00:12:56
se pueden hacer ranurados 00:13:05
y otras cosas, pero bueno, la operación básica es lo que se conoce 00:13:09
con el nombre de cilindral. La fuerza de corte pues viene 00:13:13
dado por estas dos variables que ya habíamos dicho 00:13:17
esa fuerza específica de corte que depende un poco 00:13:21
de la herramienta y del material y la viruta evidentemente 00:13:25
y la cantidad de viruta, la sección de viruta viene dado por el paso 00:13:29
que pongamos nosotros en la máquina 00:13:33
y el avance, el producto de paso por avance 00:13:36
otro parámetro importante 00:13:38
es el tiempo de mecanizado 00:13:41
porque el tiempo de producción sabemos que es el de mecanizado 00:13:44
más otros tiempos muertos que hay 00:13:48
el tiempo de mecanizado va a ser como vemos en esa fórmula 00:13:50
la longitud de la pieza 00:13:54
en milímetros generalmente 00:13:58
dividido entre el avance por la frecuencia 00:13:59
que generalmente viene dada en revoluciones por minuto. 00:14:02
A la hora de utilizar todas estas fórmulas hay que tener muy en cuenta las unidades. 00:14:05
Hay que ser cuidadoso en el que las unidades estén bien, 00:14:09
porque muchas veces el problema viene dado por las unidades. 00:14:14
Igual que vimos con la velocidad de giro, que viene en milímetros minuto. 00:14:17
Bueno, la verdad es que entre fresadora, un fresado y un torneado, 00:14:23
desde el punto de vista de parámetros hay pocas diferencias porque seguimos teniendo los mismos 00:14:30
parámetros la fuerza el tiempo ahora la principal diferencia es que en el torno la pieza gira y en 00:14:38
la fresa la que gira es la cuchilla en el torno se van a tener piezas que tienen geometría cilíndrica 00:14:48
Y en la fresa generalmente son piezas planas. Esas son las dos principales preferencias entre un torneado y un fresado. 00:14:55
Las fresas son realmente cuchillas y las tenemos de distintas clases y de distintas categorías. 00:15:04
Y pueden girar de dos formas, o paralela a la pieza, al eje de la pieza, o perpendicular al eje de la pieza. 00:15:11
dependiendo un poco del tipo de pieza que estemos haciendo 00:15:18
y de los materiales, del tipo de fresa, del tipo de máquina 00:15:22
que como vemos aquí pues esencialmente tiene pues prácticamente 00:15:27
es muy parecida, tiene la mesa y sobre la mesa se va colocando la fresa 00:15:31
y la fresa se va moviendo sobre la pieza para darle forma 00:15:36
la siguiente máquina es también, bueno yo creo que algunos sí que la habréis utilizado 00:15:39
Porque es una taladradora y la taladradora, taladros en casa se han hecho y taladros en el taller, taladradores en el taller solemos tener, ¿no? 00:15:47
Pues tiene una bancada, entonces sobre esa bancada tenemos un motor con un cabezal en el cual pues ponemos un portabrocas y ahí enlazamos una broca. 00:15:56
Una broca realmente lo que tiene es una especie de cuchilla helicuidal. 00:16:08
entonces tenemos distintos tipos de cuchillas dependiendo del material como de costumbre 00:16:12
y depende también del espesor de la pieza que yo quiera taladrar 00:16:16
pues podemos hacer taladros ciegos, pasantes o que no lleguen hasta el final 00:16:21
esencialmente los parámetros que tenemos en una taladradora son más o menos los mismos 00:16:27
tenemos un movimiento de corte y un movimiento de avance, en este caso hay dos movimientos 00:16:34
que habría que compensar. Pero lo que se diferencia es en la superficie que se está cortando, 00:16:38
porque en este caso la superficie va a depender esencialmente del diámetro de la broca que utilicemos. 00:16:48
Entonces ahora la sección no es el avance por el paso, sino que sería el avance por el radio de la broca. 00:16:55
Eso es una variación con respecto al torneado. 00:17:02
Tiene mucho sentido estar aquí haciendo muchas matemáticas, lo aprendes de memoria y ya está. 00:17:32
Se puede hacer el taladrado, es una operación que hemos utilizado y que ya conocéis y que es muy útil en la industria. 00:17:39
Sobre todo porque en la siguiente lección vamos a ver formas de unión de piezas. 00:17:49
Y bueno, entre las formas de unión de piezas, una de las más típicas es el atornillado. 00:17:56
Y para hacer un atornillado se necesita previamente un agujero en el que pueda pasar el tornillo. 00:18:01
Llegamos así a dos operaciones que son muy similares, que son el limado y el cepillado. 00:18:10
Estas ya no son operaciones de conformado, ya entramos en operaciones un poco de acabado, de pulido, de terminar, de dar un último pase a la pieza. 00:18:15
En las limadoras la diferencia entre el limado y cepillado es un poco la misma que entre el torno y la fresa 00:18:28
En un caso va a ser la pieza la que se mueva y en el otro caso pues va a ser la herramienta la que se mueva 00:18:37
Entonces en el caso de la limadora es la herramienta la que se va moviendo 00:18:45
hay un movimiento de lo que se llama el carnero 00:18:54
y sobre el carnero se va moviendo la pieza 00:18:58
un movimiento de corte, avance y penetración por la pieza 00:19:01
para eliminar solamente la parte de la superficie 00:19:05
realmente en un limado es lo mismo que hemos hecho en el taller 00:19:08
es una operación más de ajuste, más de acabado 00:19:12
de mejora del acabado de la pieza 00:19:15
no de conformado propiamente dicho 00:19:17
y lo mismo ocurre con el cepillado 00:19:20
Pero en el caso del cepillado no se mueve la herramienta, sino lo que se va moviendo es la pieza sobre la herramienta y así se va dando un pulido final de la herramienta. 00:19:22
Y bueno, pues en estos casos desde luego un parámetro importante es el rendimiento de la pieza. 00:19:36
Si no tenemos un mejor acabado de las piezas, pues eso implica un mayor coste de las piezas, tienen que justificarlo. 00:19:44
Y ya pasamos ya a la última parte del mecanizado, que es el mecanizado con abrasivos, en definitiva el lijado que nosotros hacemos de nuestras piezas. 00:19:50
Nosotros usamos para las piezas de madera, cogemos una lija y esa lija la pasamos. 00:20:03
Esta operación de lijado también la podemos hacer en la industria utilizando lijadoras y muelas de esmeril o chorros de arena que nos permite dar ese pulido final a la pieza. 00:20:09
Y los discos, como vemos, son de diferentes tipos. 00:20:24
Hay diferentes abrasivos que se diferencian tanto por el tamaño de partícula del abrasivo como por la naturaleza del abrasivo. 00:20:28
Pero dentro de los abrasivos más utilizados quizás esté el corinón, el óxido de aluminio. También es muy utilizado el carburo de silicio o carburundum. Y luego ya no tan utilizados, pero sí los óxidos de circonio, los nitruros de carburo y de boro y el diamante. 00:20:38
el diamante suele ser un diamante industrial 00:20:59
no suele ser el diamante que se usa en joyería 00:21:02
porque si no sería una operación 00:21:04
tremendamente cara 00:21:06
entonces eso se suele embutir 00:21:07
en distintos materiales de embutición 00:21:10
y mediante fricción 00:21:12
bien con lubricación 00:21:15
o sin ella 00:21:17
pues se da ese acabado final 00:21:18
de las piezas 00:21:20
que como vemos en estos casos 00:21:21
el rendimiento es fundamental 00:21:23
porque supone un coste extra 00:21:24
de la pieza y tiene que estar justificado de alguna manera 00:21:28
son los conceptos básicos 00:21:31
conformados por arranque de viruta 00:21:36
y lo que sí que os voy a poner, sobre todo porque como hay muchas 00:21:38
fórmulas matemáticas, son algunos ejercicios numéricos 00:21:42
que os aclaren cómo se pueden utilizar 00:21:45
todos estos conceptos y que sirvan de consolidación 00:21:48
hasta la próxima 00:21:52
Idioma/s:
es
Autor/es:
ISABEL LAFUENTE
Subido por:
Isabel L.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial
Visualizaciones:
81
Fecha:
7 de agosto de 2018 - 19:37
Visibilidad:
Público
Centro:
Sin centro asignado
Duración:
21′ 54″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
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Tamaño:
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