Fundamentos de los Procesos de Conformado por Arranque de Material | | UPV

Universitat Politècnica de València - UPV

30 Sept 202110:36

Summary

TLDREste objeto de aprendizaje explora los fundamentos del proceso de conformado por arranque de material. Los objetivos incluyen describir en qué consiste este proceso, sus características, y los efectos que provoca. Se explica cómo el arranque de material implica el uso de una herramienta de corte para modificar la forma del material y generar piezas con tolerancias ajustadas y buenos acabados. Además, se detallan los efectos de la fricción y el calor en el proceso, así como la importancia de la refrigeración y el control de las herramientas para asegurar un corte eficiente.

Takeaways

🔧 El proceso de conformado por arranque de material consiste en eliminar material de forma controlada de la superficie para cambiar su forma.
✂️ Los procesos de eliminación se clasifican en dos grupos: procesos convencionales que utilizan herramientas de corte y procesos no convencionales que involucran procesos físico-químicos.
⚙️ El arranque de material se realiza aplicando un esfuerzo mecánico mediante una herramienta de corte que modifica la superficie de la pieza.
🛠️ Las propiedades mecánicas del material de la pieza y de la herramienta de corte influyen en el proceso de arranque de material.
🔄 Los movimientos de corte y avance permiten extender el mecanizado a lo largo de toda la superficie de la pieza.
💡 El proceso de mecanizado genera viruta, que es material de desperdicio, y permite obtener piezas acabadas con tolerancias ajustadas y buenos acabados superficiales.
🌡️ Durante el proceso de corte, se genera calor que afecta tanto a la pieza como a la herramienta de corte, por lo que es importante el uso de refrigeración y lubricación.
🔍 El desgaste de la herramienta de corte es un factor que afecta la calidad y precisión del proceso de mecanizado.
📏 Los procesos de arranque de material convencionales incluyen torneado, taladrado, y fresado, mientras que los procesos con abrasivos tienen una precisión superficial superior.
📚 La bibliografía complementaria está disponible para ampliar los contenidos sobre los procesos de conformado por arranque de material.

Q & A

¿Qué es el proceso de conformado por arranque de material?
-El proceso de conformado por arranque de material consiste en retirar material de manera controlada de la superficie de una pieza, utilizando una herramienta de corte que genera una nueva geometría con características controladas.
¿Cuáles son los dos grandes grupos de procesos de eliminación de material?
-Los procesos de eliminación de material se dividen en dos grandes grupos: los procesos de arranque de material, donde se utiliza una herramienta de corte, y los procesos no convencionales, que emplean procesos físico-químicos sin la presencia de una herramienta de corte.
¿Qué factores influyen en el proceso de arranque de material?
-El proceso está influenciado por las propiedades mecánicas del material de la pieza, la resistencia a altas temperaturas y las propiedades de la herramienta de corte, así como la geometría de la herramienta.
¿Cómo afecta la herramienta de corte en la calidad final del producto?
-La geometría y las propiedades de la herramienta de corte determinan la calidad final del producto, influenciando las tolerancias y el acabado superficial, así como las condiciones de corte aplicadas.
¿Qué papel juegan los movimientos de corte y avance en el mecanizado por arranque de material?
-El movimiento de corte genera la separación física del material, mientras que el movimiento de avance extiende el mecanizado a lo largo de toda la superficie de la pieza. Ambos movimientos son complementarios y controlan la velocidad de corte y de avance.
¿Qué es la viruta y qué características tiene en el proceso de arranque de material?
-La viruta es el material retirado durante el proceso de arranque. Se genera mediante la deformación plástica del material y es un subproducto que no tiene aprovechamiento directo en el proceso, ya que ha cambiado sus condiciones iniciales.
¿Qué efectos tiene el calentamiento durante el proceso de mecanizado?
-El calentamiento, generado por la fricción y la deformación plástica, puede alterar las propiedades del material de la pieza y reducir la vida útil de la herramienta de corte, por lo que se requieren sistemas de refrigeración y lubricación.
¿Cuáles son las consecuencias del desgaste en la herramienta de corte?
-El desgaste en la herramienta altera su filo, afectando las dimensiones finales de la pieza y las condiciones de corte, lo que puede generar variaciones en las fuerzas y la potencia consumida.
¿Cómo se clasifican los procesos de arranque de material?
-Los procesos de arranque de material se clasifican en procesos convencionales, donde las herramientas tienen filos bien definidos y generan cambios significativos de forma, y procesos con abrasivos, donde las herramientas tienen múltiples filos indeterminados y generan tolerancias más ajustadas.
¿Qué ventajas ofrece el mecanizado por arranque de material respecto a otros procesos de conformado?
-Este proceso permite obtener piezas con tolerancias más ajustadas y mejores acabados superficiales, generando geometrías tanto sencillas como complejas sin necesidad de un procesamiento posterior.

Outlines

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🛠️ Introducción a los procesos de conformado por arranque de material

El primer párrafo introduce los fundamentos de los procesos de conformado por arranque de material. Los objetivos de este objeto de aprendizaje son explicar en qué consiste este proceso, sus principales características y clasificar los tipos básicos de procesos utilizados en la industria. Se explica que el proceso implica la eliminación controlada de material de una superficie mediante herramientas de corte. Se describen dos grandes categorías: los procesos convencionales, con herramientas de corte, y los no convencionales, donde se emplean métodos físico-químicos sin herramientas de corte.

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🔧 Influencia de las propiedades mecánicas y el corte en el arranque de material

Este párrafo explica cómo las propiedades mecánicas del material de la pieza y de la herramienta de corte influyen en el proceso de arranque de material. El tipo de geometría generada, las condiciones de corte y la calidad final del producto están determinadas por factores como la resistencia del material a altas temperaturas. También se ejemplifica con figuras que muestran cómo una herramienta de un solo filo puede modificar la superficie cilíndrica de una pieza y generar diferentes geometrías complejas.

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📐 Movimientos de corte y avance en el mecanizado

Se describen los dos movimientos principales en el proceso de mecanizado: el movimiento de corte, que separa físicamente el material con una herramienta en movimiento relativo a la pieza, y el movimiento de avance, que extiende el corte a lo largo de la superficie de la pieza. El ejemplo detalla cómo se mecaniza una superficie cilíndrica utilizando estos movimientos y cómo la velocidad de corte influye en la separación física del material. Se menciona también el avance controlado, ya sea en milímetros por minuto o por filo.

⚙️ El proceso de cizallamiento y deformación de la viruta

Este párrafo profundiza en el proceso de formación de la viruta, explicando cómo el filo de la herramienta genera una separación a lo largo de un plano de cizallamiento teórico, provocando la deformación del material. También se detalla cómo la herramienta tiene una geometría diseñada para reducir la fricción con la pieza, evitando el desgaste excesivo. Además, se menciona que en la práctica, la deformación no es perfectamente uniforme, lo que puede afectar la calidad de la superficie mecanizada, dejando una cierta rugosidad.

🔥 Efectos del calor y la fricción en el proceso de corte

Aquí se discuten los efectos del proceso de arranque de material, incluyendo el calor generado por la fricción y la deformación plástica. Este calor puede alterar las propiedades del material de la pieza y reducir la vida útil de la herramienta. Por esta razón, se emplean sistemas de refrigeración y lubricación para reducir la temperatura y la fricción. También se menciona cómo el desgaste de la herramienta afecta las condiciones de corte, las fuerzas involucradas y la calidad final de la pieza.

🛡️ Tipos de desgaste en las herramientas y su impacto en el mecanizado

Este párrafo aborda los diferentes tipos de desgaste en las herramientas de corte, incluyendo el desgaste en la cara de desprendimiento, donde se forma un cráter, y en la cara de incidencia, lo que altera las dimensiones finales del corte. Estos desgastes impactan en las fuerzas necesarias para el corte y en el consumo de potencia. Se explica cómo los procesos de arranque de material se dividen en dos grandes grupos: convencionales, con herramientas de corte bien definidas, y con abrasivos, donde las herramientas tienen múltiples filos indeterminados.

🔩 Clasificación de los procesos de mecanizado

Se presenta una clasificación general de los procesos de mecanizado, destacando los convencionales, como el torneado y fresado, donde las herramientas generan cortes significativos en la pieza mediante movimientos rotatorios o lineales. También se menciona el mecanizado con abrasivos, que permite obtener acabados superficiales de alta calidad. Cada tipo de proceso genera diferentes niveles de precisión y calidad superficial.

📚 Resumen y bibliografía complementaria

En este último párrafo se resumen los puntos clave del objeto de aprendizaje: las características principales del proceso de conformado por arranque de material, los efectos del calor y la fricción, y la clasificación de los procesos. También se proporcionan referencias bibliográficas para aquellos interesados en profundizar en los temas tratados. Se agradece a los estudiantes por su atención.

Mindmap

Keywords

💡Arranque de material

El arranque de material es el proceso mediante el cual se elimina material de una pieza para darle una forma específica. Este proceso se realiza con una herramienta de corte que retira material de manera controlada. En el video, se menciona como uno de los procesos clave de conformado, permitiendo generar geometrías complejas y acabados superficiales precisos.

💡Herramienta de corte

La herramienta de corte es un utensilio utilizado para separar el material de la pieza de trabajo durante el proceso de mecanizado. Esta herramienta debe ser resistente y tener geometría adecuada para cortar de forma eficiente. En el video, se enfatiza su rol crucial en la modificación de la superficie de la pieza y cómo sus propiedades mecánicas afectan la calidad del proceso.

💡Viruta

La viruta es el material residual que se desprende durante el proceso de arranque de material. Este residuo no tiene aprovechamiento directo y representa una parte inevitable del proceso. En el video se menciona cómo la viruta es una característica principal del arranque de material, y su gestión es crucial para mantener la calidad del mecanizado.

💡Velocidad de corte

La velocidad de corte es la rapidez con la que se realiza el movimiento de la herramienta sobre la pieza de trabajo, determinando la eficiencia del proceso de arranque de material. En el video se detalla cómo esta velocidad es fundamental para generar la separación física del material y cómo afecta la calidad final de la pieza.

💡Movimiento de avance

El movimiento de avance es el desplazamiento relativo entre la herramienta y la pieza para extender el proceso de corte a lo largo de toda la superficie. Este avance es controlado en milímetros por minuto o por filo. El video lo menciona como uno de los dos movimientos clave en el proceso de mecanizado.

💡Desgaste de la herramienta

El desgaste de la herramienta es el deterioro que sufre la herramienta de corte con el tiempo debido a la fricción y el calor generados durante el mecanizado. En el video se aborda cómo este desgaste afecta tanto la precisión del corte como la calidad final del producto, y la necesidad de controlar la vida útil de la herramienta.

💡Refrigeración y lubricación

La refrigeración y lubricación son técnicas empleadas para reducir la fricción y la generación de calor durante el proceso de mecanizado. En el video se menciona que el uso de estos métodos es esencial para evitar que el calor dañe la herramienta y la pieza, mejorando así la eficiencia del proceso.

💡Plano de cizallamiento

El plano de cizallamiento es el área teórica donde se concentra la deformación del material durante el arranque de viruta. Es una superficie donde se produce la separación del material de la pieza base. El video lo describe como una zona crítica en el proceso de corte donde se generan las virutas.

💡Fuerza de corte

La fuerza de corte es la fuerza aplicada por la herramienta sobre la pieza para lograr la separación del material. En el video se menciona cómo esta fuerza depende tanto de las propiedades del material de la pieza como de la geometría de la herramienta de corte, afectando la precisión y el acabado del mecanizado.

💡Mecanizado con abrasivos

El mecanizado con abrasivos es una técnica en la que se utilizan herramientas con múltiples filos indeterminados para modificar la forma y superficie de una pieza. En el video se destaca que este método, aunque tiene limitaciones en cuanto a formas, puede generar acabados superficiales de alta calidad.

Highlights

Los procesos de arranque de material consisten en la eliminación controlada de material de una superficie mediante una herramienta de corte.

El proceso de arranque de material puede clasificarse en dos grandes grupos: los procesos convencionales y los no convencionales.

Los procesos convencionales usan una herramienta de corte que separa físicamente el material, mientras que los no convencionales emplean procesos físico-químicos.

El arranque de material depende de las propiedades mecánicas del material de la pieza y de la herramienta de corte.

La geometría de la herramienta de corte influye directamente en el tipo de geometría y calidad final de la superficie mecanizada.

El proceso de arranque de material genera viruta, un material de desperdicio sin aprovechamiento directo en el proceso.

Este proceso permite obtener piezas con acabados finales de alta precisión y tolerancias ajustadas.

Se combinan diferentes técnicas de mecanizado para obtener geometrías sencillas o complejas.

El proceso se caracteriza por dos movimientos principales: el de corte y el de avance, ambos fundamentales para extender el mecanizado a lo largo de la superficie.

El desgaste de la herramienta de corte y el calor generado por la fricción son dos efectos críticos que afectan tanto al producto final como a la herramienta misma.

El uso de refrigeración y lubricación es esencial para reducir la fricción y el calentamiento durante el proceso.

Los procesos de mecanizado con abrasivos son una alternativa donde las herramientas no tienen un filo claramente localizable.

Los procesos convencionales como el torneado, taladrado y fresado permiten cambios significativos de forma y dimensiones en la pieza trabajada.

Los procesos de mecanizado con abrasivos ofrecen una calidad superficial superior a los procesos convencionales.

El proceso de arranque de material es altamente adaptable y puede clasificarse según el tipo de herramienta, movimiento y calidad del acabado.