viernes, 7 de junio de 2013

Velocidad de corte en maq. herramientas

DATOS DE CORTE
  1. SELECCIÓN DE VELOCIDAD DE CORTE
Para seleccionar una velocidad de corte adecuada es necesario considerar los siguientes aspectos.
    Material de la pieza.- La dureza Brinell de un material nos sirve como guía de la facilidad del maquinado. Material de la herramienta.- Las velocidades de corte generalmente están dadas para cortadores de guía la de facilidad de maquinado. Tipo de operación (desbaste / acabado).- Los mejores acabados son obtenidos con avances pequeños y altas velocidades de corte. En general la velocidad de corte para acabado, la calculamos alrededor de un 20% mas alta que la de corte de desbaste. Vida del cortador.- Los cortes fuertes que acumulan calor rápidamente los tomaremos con mas lentitud que los cortes ligeros. Uso de un refrigerante.
Los factores que se deben definir son los siguientes:
  • ¿Qué pieza se va a maquinar?
  • ¿Qué tipo de punta tiene la herramienta?
  • ¿Qué velocidad de giro va a tener?
  • Factor de avance.
La velocidad de corte está expresada por la siguiente ecuación:
          V.C. = Pi * D * S / 1000
    Donde:
  • V.C. = Velocidad de Corte en m / min
  • D= Diámetro del cortador.
  • S= Velocidad de giro (Revoluciones por minuto).
  • Pi = 3.1415.........

La ecuación anterior se fundamenta en el supuesto de una relación directa entre el calor generado y la velocidad de corte.
Lo anterior implica, que incrementando ligeramente el avance o la profundidad de corte, o los dos simultáneamente, se aumenta la remoción de metal sin variar apreciablemente la temperatura de la herramienta. Para calcular la S, es necesario obtener la Velocidad de corte (V.C..), de una tabla en la cual se observa un rango, el límite inferior del rango, es para operaciones de desbaste y el rango superior para operaciones de acabado. Tabla de velocidades de corte y avance para cortadores de acero rápido (HSS).
 
Material a maquinarVelocidad de Corte (V.C.)
[m / min.] 
Avance por filo.
(Fresa o Escareador)
[mm / filo]
Aluminio
70-100
0.05-0.1
Latón
50-70
0.05-0.1
Hierro fundido
25-40
0.025-0.05
Acero bajo carbono
30-40
0.025-0.05
Acrílico
20-30
0.035-0.075

De la tabla anterior, se toma el valor de la velocidad de corte correspondiente del material a maquinar y se selecciona el rango mayor o menor según sea el caso (acabado/desbaste). Se despeja el valor de V.C., para sacar el valor de S. Ejemplo:
Calcular el valor de S para operaciones de desbaste en una placa de aluminio con un Escareador de diámetro de 3 mm. V.C. para aluminio y desbaste según tabla = 70 V.C. = Pi * D * S / 1000 S = 1000 * VC / ( Pi * D) S= 1000 * 70 / (3.1416*3) S=7428 rev / min Para ajustar las velocidades de corte en operaciones de cilindrado (torneado), se utilizan los factores de corrección siempre que la velocidad y/o la profundidad de corte varíen. Es claro que estos factores se incluyen únicamente para demostrar un método de ajuste por cambio en las condiciones de corte.
  1. CORRECCIÓN DE VELOCIDAD DE CORTE.
Tabla de factores de corrección de la velocidad de corte (torneado únicamente)
 
 
AVANCE (mm / rev)
Factor Zf
PROFUNDIDAD DE CORTE (mm)
Factor Zd
0.075
2.00
0.125
1.80
0.130
1.70
0.255
1.50
0.205
1.27
0.510
1.40
0.255
1.12
0.785
1.30
0.305
1.00
1.580
1.15
0.455
0.78
3.175
1.00
0.510
0.74
3.810
0.96
0.560
0.70
5.085
0.91
0.635
0.64
6.350
0.87
0.710
0.61
7.665
0.83
0.765
0.58
9.530
0.80
0.915
0.52
12.700
0.76
1.020
0.48
15.885
0.72
1.270
0.42
19.100
0.70
1.525
0.38
25.400
0.66
La velocidad de corte corregida por variaciones en la profundidad de corte y en el avance la calculamos mediante la ecuación:
Cz= Cs*Zf*Zd
    Donde:
    • Cz= Velocidad de corte corregida.
    • Cs= Velocidad de corte normal.
    • Zf= Factor de corrección por variaciones de avance.
    • Zd= Factor de corrección por variación en la profundidad de corte.

  1. SELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DE AVANCE.
El avance lo expresamos en unidades de desplazamiento/revolución ó en unidades de desplazamiento/unidades de tiempo (minuto).
En realidad los valores para las velocidades de avance que aparecen en las tablas los consideramos para condiciones ideales, por lo tanto, debemos tomar en cuenta algunos factores para determinar las velocidades mas convenientes a utilizar. En la mayoría de los casos, las velocidades de corte especificadas en las tablas los reducimos por causa de los siguientes aspectos: el filo de la herramienta, la sujeción de la herramienta, la rigidez del sujetador, la profundidad de corte, el avance, el acabado, etc. La expresión para calcular la velocidad de avance en el centro de maquinado es la siguiente:
F= f * Z * S
Donde:
  • f = Valor de tabla (Avance por diente)
  • Z= Número de dientes en la herramienta.
  • S= Velocidad de giro.
Las unidades en las que se debe de expresar la velocidad de avance son las siguientes:
Para el centro de maquinado mm/min Para el torno mm / rev Por esto en el torno la f =F Ejemplo: Calcular la velocidad de avance para realizar un desbaste en el centro de maquinado, con un Escareador de 4 dientes, en una placa de aluminio. S = 1000 * VC / ( Pi * D) S= 1000 * 70 / (3.1416*3) S=7428 rev / min f = 0.05 según tabla F = (0.05 mm / diente ) * (4 dientes/rev)*(7428 rev / min) F= 1486 mm/min Finalmente debes observar los resultados de tu maquinado utilizando las velocidades calculadas para hacer las correcciones necesarias, para estas correcciones es muy importante tomar en cuenta la experiencia del operador en los centros de maquinado.

 

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