Transcript EXPOSICIÓN VIDA DE LA HERRAMIENTA

Miguel Ángel Ardila
José Edgardo Niño
VIDA DE LA HERRAMIENTA
 La vida de una herramienta se define como la longitud
de tiempo de corte en el cual se puede usar la
herramienta adecuadamente antes de empezar a
fallar.
 Se denomina VIDA DEL FILO DE UNA HERRAMIENTA al
tiempo que ella trabaja efectivamente hasta perder su
capacidad de corte, dentro de un criterio previamente
establecido.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
Falla por fractura: Ocurre cuando la fuerza de corte se hace
excesiva en la punta de la herramienta, causando su falla.
Falla por temperatura: Ocurre cuando la temperatura de corte
es demasiado alta para el material de la herramienta, causando
ablandamiento en la punta, deformación plástica, y perdida del
filo.
Falla por desgaste: Ocasiona perdida de la forma de la
herramienta, reducción en la eficiencia del corte, desgaste , y
falla final de la herramienta.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
Las fallas por fractura y temperatura dan como resultado una perdida prematura de la
herramienta de corte.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
 La falla repentina de la punta de la herramienta durante un corte causa
frecuentemente daños a la superficie de trabajo. Este daño requiere volver a
trabajar la superficie o posiblemente desechar la parte.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
 El daño se puede evitar si la selección
de las condiciones de corte favorecen
el desgaste gradual.
 De las tres posibles formas de falla es
preferible el desgaste gradual, debido
a que este permite una mayor
utilizacion de la herramienta con la
ventaja economica asociada a un uso
mas prolongado.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
A medida que una herramienta se va desgastando:
Variaciones más o menos profundas en el proceso de mecanizado, las dimensiones de
la superficie mecanizada se alteran, el acabado superficial empeora, En condiciones
extremas ocurre un rayado intenso en el corte, y superficie mecanizada se presenta
áspera.
La temperatura se eleva progresivamente.
 la fuerza de corte y la potencia consumida aumentan.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
Con herramientas de acero rápido, ocurre un
sobrecalentamiento del filo, que la ablanda y queda
con aspecto de quemado, al mismo tiempo que
ocurre, súbitamente, un violento efecto de frenado de
la herramienta sobre la pieza, en la cual se forma una
cara altamente pulida por la fricción.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
 En herramientas de metal duro un aumento de las
fuerzas de corte, en el caso de un desgaste excesivo,
provoca una fragmentación y destrucción total del
filo.
 La utilización de una herramienta hasta éste punto
es del todo desaconsejable, pues será necesario un
largo trabajo de rectificación con una remoción de
una gran cantidad de material de corte, antes que se
pueda restablecer un filo adecuado.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
 Para obtener condiciones de corte ideales
(tiempos de mecanizado cortos, amplia vida
útil de la herramienta y buen acabado) lo
recomendable es no dejar nada al azar,
conocer el proceso, el material a mecanizar,
su dureza y la capacidad de la máquina.
VIDA DE LA HERRAMIENTA
La fijación del punto representativo del fin de la vida de una
herramienta es fundamental en el estudio del mecanizado. Son
utilizados en la práctica y en los ensayos de laboratorio diversos
criterios para determinar más o menos éste punto.
Una forma de de definir la vida de una herramienta consiste
en permitir su operación hasta que ocurra una falla
catastrofica.
Niveles de desgaste de como criterio de la vida de la
herramienta y reemplazarla cuando llegue a este nivel.
Criterio de desgaste con la ecuacion de Taylor.
VELOCIDAD DE CORTE
 Con velocidades de corte pequeñas, el tiempo de
mecanizado es grande.
 Con velocidades de corte muy elevadas, se calienta el
filo de corte por encima de la temperatura permitida
por el material.
 La velocidad de corte, es el recorrido de la herramienta
con respecto a la pieza, normalmente en m/mín.
VELOCIDAD DE CORTE
 La velocidad de corte se calcula mediante la siguiente ecuación:
 V= Velocidad de corte en m/mín.
 D= Diámetro máximo de la pieza.
 n= Número de revoluciones por minuto del eje principal.
AVANCE
 Se simboliza con la letra <s> y es el
desplazamiento de la herramienta en la
dirección del movimiento de avance.
 Se expresa en mm/vuelta en torneado y en
mm/mín en taladrado y fresado.
 El avance se puede expresar en el caso del
fresado en milímetros por diente (Sz).
TEORÍA DE TAILOR
 Hallada por Frederick Taylor – 1907.
 Basada en el cálculo de la velocidad de corte para una
duración establecida de la herramienta entre dos afilados
consecutivos.
 Definió como vida de la herramienta, a la longitud de
tiempo de corte en el cual se puede usar la herramienta.
 Utilizó el criterio de caída de filo, que se detecta por la
aparición de vibraciones, por un empeoramiento brusco
del acabado superficial y por un aumento de los esfuerzos
de corte.
TEORÍA DE TAILOR
 El desgaste máximo permitido es de 0,05 mm
en promedio.
 Llevó los resultados a una gráfica de el
logaritmo de la vida de la herramienta
(ordenadas) vs logaritmo de la velocidad de
corte (abscisas).
 La gráfica es una línea recta.
CÁLCULO DE LA VIDA DE LA HERRAMIENTA
La vida de la herramienta se calcula por medio de la ecuación de Taylor:
Vc= Velocidad de corte (m/mín).
f= Avance (mm).
ap= Profundidad del corte (mm).
T= Vida de la herramienta/tiempo de mecanizado (mín).
Vk= Criterio de desgaste de la herramienta (mm).
c, E, F, G, H son constantes que se hallan experimentalmente según el material al que se le vaya a
determinar su ecuación característica.
CALCULO DE LA VIDA DE LA HERRAMIENTA
Es posible aplicar la forma simplificada de la ecuación, para hallar la vida de la herramienta,
determinando las constantes K y C propias de cada material:
En la siguiente tabla se muestra el desgaste admisible para las herramientas:
GRÁFICA DE DESGASTE VS T
CARACTERÍSTICAS PARA Z1
 Se caracteriza por presentar un rápido
desgaste debido a que la herramienta está
nueva y presenta bordes de corte
demasiado afilados y poco uniformes.
 La superficie de corte no es homogénea,
porque presenta puntos de elevada
dureza, lo que tiende a fragilizar la
herramienta y aumentar la velocidad de
desgaste.
CARACTERÍSTICAS PARA Z2
 El borde cortante de la herramienta es más
uniforme gracias al desgaste superficial que
ha sufrido antes limando sus filos.
 La superficie de contacto es más homogénea,
esta zona tiene menor velocidad de desgaste,
como se observa en la pendiente de la
gráfica.
CARACTERÍSTICAS PARA Z3
 Debido al desgaste de la herramienta,
esta va perdiendo el recubrimiento y por
lo tanto su tenacidad, y aumenta su
velocidad de desgaste.
GRÁFICA DE TIEMPO DE MECANIZADO VS VELOCIDAD
DE CORTE
CRITERIOS PARA DETERMINAR LA VIDA ÚTIL DE UNA
HERRAMIENTA
1. La falla completa del borde cortante(por fractura, desgaste
temperatura).
o
2. La inspección visual del operador de la maquina del desgaste del
flanco (o desgaste en cráter) sin microscopio. Este criterio se limita al
juicio y habilidad del operador para observar el desgaste de la
herramienta a simple vista.
3. La prueba al tacto del borde o filo cortante (con la uña) por el
operador.
4. Los cambios en el sonido emitido por la operación, a juicio del
operador.
5. La viruta se vuelve mas larga, enmarañada y mas difícil de eliminar.
6. Degradación del acabado superficial de trabajo.
CRITERIOS PARA DETERMINAR LA VIDA ÚTIL DE UNA
HERRAMIENTA
7. Mayor consumo de potencia consumida medida por un vatímetro conectada a la
maquina herramienta.
8. Conteo de las piezas de trabajo, se capacita al operario para que cambie la
herramienta después de un numero especifico de partes mecanizadas.
9. Tiempo acumulado de corte, el cual es similar a la cuenta de partes del punto
anterior, excepto que se registra la longitud de tiempo que ha trabajado la herramienta.
Esto es posible en maquinas controladas por computadora las cuales registran el
tiempo total de corte de cada herramienta.
10. Aumento en el avance de la herramienta.