El mecanizado por arranque de viruta es un proceso de mecanizado que consiste en separar material de una pieza fabricada previamente, normalmente por fundición, forja, laminación o por pulvimetalurgia.
El nombre de esta técnica se debe a que el material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta.
La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada.
Las virutas se diferencian entre sí, dependiendo de la herramienta con que se esté mecanizando.
Procesos de mecanizado por arranque de viruta
En el mecanizado por arranque de viruta se dan tres tipos de procesos:
- Desbaste: eliminación de mucho material con poca precisión.
Es un proceso intermedio que se utiliza para acercarse a las dimensiones finales de la pieza en un corto periodo de tiempo.
Requiere alta velocidad de avance y de corte. - Acabado: eliminación de poco material con mucha precisión.
Proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza.
Se utiliza pensando en tener una superficie con poca rugosidad.
Velocidad de avance baja y velocidades de corte altas. - Rectificado o superacabado: Se utiliza para un buen acabado superficial y medidas muy precisas.
Las velocidades tanto de corte como de avance son muy altas, desprendiendo partículas por abrasión.
Sin embargo, existe una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera, porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.
En el proceso de fabricación de piezas por arranque de viruta se pueden conseguir exactitudes del orden de micras, proporcionando ademas con unos acabados superficiales excelentes.
Según la definición que acabos de hacer de la técnica de arranque de viruta, queda claro que una de las propiedades más importantes del material de la pieza que se desea mecanizar es la maquinabilidad, que se define como la capacidad de arrancar material de una pieza con un útil de corte o, en otras palabras, la habilidad del material para ser mecanizado.
Debido a esto, los materiales más utilizados con esta técnica de fabricación son:
- Metales.
- Los plásticos y sus compuestos.
- Los compuestos cerámicos (mecanizado abrasivo).
El proceso de arranque de la viruta, se realiza mediante la penetración de una herramienta de corte, realizando un movimiento relativo entre la pieza que se desea mecanizar y la herramienta.
Lógicamente, el material de la herramienta de corte debe ser de mayor dureza que la pieza a tratar, puesto que la dureza de un material define su oposición a ser rallado.
El arranque de la viruta se produce debido a que el filo de la herramienta produce una deformación elástica en el material, provocando grandes tensiones en la parte del mismo que se convertirá en viruta. Se supera el límite de fluencia del material provocando la rotura y separación de la capa a causa de la deformación plástica sufrida.
Los principales movimientos que nos encontramos en el mecanizado por arranque de viruta de una pieza son:
- Corte: Con este movimiento penetra la herramienta en el material, siendo la causante de producir la viruta.
Se define mediante la Velocidad de Corte. - Avance: Este movimiento es el realizado al desplazar el punto de aplicación del corte.
Se define mediante la Velocidad de Avance. - Alimentación: Se define con el parámetro de Profundidad de Pasada y es el encargado de cortar un espesor del material.
Tipos de mecanizado por arranque de viruta
En el mecanizado por arranque de viruta se eliminan trozos de material mediante herramientas con filos perfectamente definidos.
Los tipos más habituales son:
- Serrado.
- Limado.
- Taladrado.
- Roscado.
- Torneado.
- Fresado.
- Brochado.
- Mortajado.
Mecanizado por serrado
¿Qué es el serrado?
El serrado es una técnica de mecanizado (que puede ser un proceso manual o realizado mediante máquina herramienta) que consiste en deslizar una hoja de sierra hacia adelante y hacia abajo para realizar un corte en el material.
Mecanizado por limado
¿Qué es el limado?
Es un proceso manual, la forma más antigua de sacar viruta. Consiste en deslizar repetidamente una lima par desbastar el material.
Tiene poca capacidad de arranque y se utiliza para ajustes, por lo que se precisa de una mano de obra bastante especializada.
Existen diferentes tipos de limas, dependiendo del tamaño de los dientes y de la sección de la lima.
Mecanizado por taladrado
¿Qué es el taladrado?
Es la operación consistente en realizar agujeros circulares en una pieza. Para ello se monta en la máquina de taladrar una herramienta llamada broca, que gira para penetrar eliminando virutas del material que se quiere taladrar.
Algunos tipos de taladros existentes:
- Taladro de mano.
- Taladro de sobremesa.
- Taladro de columna.
- Taladro radial.
Mecanizado por roscado
¿Qué es el roscado?
Consiste en girar una herramienta de corte introduciéndola en un agujero previo (macho) o girándola en torno a una varilla (terraja) sirviéndose de un utensilio para girarlas con facilidad llamado volvedor.
El roscado puede realizarse manualmente o con máquina herramienta.
Si se hace manualmente podremos realizar una rosca dentro de un agujero (rosca hembra), para lo que utilizaremos una herramienta llamada macho de roscar.
Para realizar una rosca exterior o rosca macho, se utiliza una herramienta llamada terraja.
También puede roscarse en máquinas como taladros o fresadoras o en máquinas especialmente adaptadas a la realización de roscas (roscadoras), acoplando la herramienta de corte a dicha máquina.
Mecanizado por Torneado
Es un procedimiento para crear superficies de revolución por arranque de viruta.
Llamamos superficies de revolución a aquellas en las que si hacemos un corte por un plano perpendicular a su eje, cuya sección es circular. La máquina que se utiliza para el torneado se denomina torno.
En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio, y la herramienta lineal.
El tipo de piezas que podemos realizar combinando estos tres movimientos principales es muy variado en función del diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc.
En esta máquina la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y la herramienta lineal.
La pieza a mecanizar va amarrada mediante un sistema de fijación (plato de garras, pinza, plato liso, …) y tiene movimiento rotatorio, y la herramienta de corte va fijada a un soporte o torreta y se desplaza en las dos direcciones indicadas para proceder al arranque de material.
Además el movimiento de los ejes del torno puede ser totalmente manual o semiautomático, o puede estar gobernado por un sistema de Control Numérico CNC.
Siguiendo estos principios existen diferentes tipos de tornos, que a su vez pueden ir provistos de diferentes accesorios.
Los tipos de tornos más frecuentes son:
- Torno paralelo o torno horizontal.
- Torno frontal (o torno al aire): se emplea para la fabricación de piezas cortas y de gran diámetro.
- Torno vertical: su eje principal es vertical respecto al suelo. Se usa para la fabricación de piezas pesadas.
- Tornos empleados en la industria del decoletaje como los mutihusillos para la realización de varias piezas a la vez
Mecanizado por fresado
¿Qué es el fresado?
Es un procedimiento consistente en el corte del material con una herramienta rotativa que puede tener uno o varios filos.
El corte se realiza combinando el giro de la herramienta con el desplazamiento, bien sea de la misma herramienta o de la pieza a trabajar.
Depende del diseño de la máquina que lo que se desplace sea la herramienta, la mesa, o que combine el desplazamiento de ambos.
Este desplazamiento se realiza en cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa, a la que va fijada la pieza que se mecaniza.
La máquina que se utiliza se llama fresadora, que habitualmente cuenta con múltiples opciones y variantes.
Al disponer de un movimiento más, las piezas que se realizan en fresadora son mucho más variadas y pueden ser de mayor complejidad respecto a las del torno.
Una fresadora es por tanto una máquina dotada de una herramienta de corte fijada al cabezal y provista de movimiento lineal en tres direcciones (X – Y – Z).
La pieza va fijada a la mesa por el procedimiento de fijación que se elija, y el desplazamiento en estas 3 direcciones es lo que se denomina los ejes de la máquina (de ahí fresadora de 3 ejes).
Cuando una fresadora de control numérico dispone de cambio automático de herramientas, se llama centro de mecanizado.
Las fresadoras se pueden clasificar de diferentes formas:
- según la configuración de sus diferentes partes móviles,
- según su número de ejes,
- según la orientación del cabezal principal (donde va fijada la herramienta de corte), ….
Dependiendo de la configuración de sus partes móviles hablaríamos de fresadoras de mesa fija y columna móvil, de bancada fija y mesa móvil, fresadora puente o pórtico, etc.
Dependiendo del número de ejes, opcionalmente puede tener 4, 5 o, en casos muy especiales, más ejes. Normalmente los ejes adicionales son ejes rotativos. En función de que dicho eje rote respecto al eje X, Y o Z, se denomina eje A, B o C (o bien U, V, W).Dependiendo de la orientación del cabezal principal tendríamos una fresadora vertical u horizontal.
Otros tipos de fresadoras:
- Fresadora puente.
- Fresadora vertical.
- Fresadora horizontal.
Mecanizado por brochado
¿Qué es el brochado?
El brochado consiste en pasar una herramienta rectilínea de filos múltiples, llamada brocha, sobre la superficie a tallar en la pieza, ya sea exterior o interior, para darle una forma determinada.
El brochado se realiza normalmente de una sola pasada mediante el avance continuo de la brocha, la cual retrocede a su punto de partida después de completar su recorrido.
La brocha trabaja por arranque progresivo de material mediante el escalonamiento racional de los dientes, determinado por la forma cónica de la herramienta.
La forma de la herramienta permite obtener formas que por otro procedimiento serían muy costosas o imposibles.
El movimiento de corte (C) lo produce la brocha al avanzar, mientra la pieza está fija; la profundidad de pasada (P) la proporciona la propia herramienta.
La brochadora es una máquina relativamente moderna y se emplea en series largas ya que la brocha es una herramienta cara.
Mecanizado por mortajado
La mortajadora, también llamada limadora vertical, es una máquina cuya herramienta, dotada de movimiento rectilíneo y alternativo vertical, arranca viruta al moverse sobre piezas fijadas sobre la mesa de la máquina.
Las mortajadoras, y en general todas las máquinas herramientas de movimiento alternativo, tienen poco rendimiento. También cabría añadir que los trabajos propios de la mortajadora pueden realizarse en piezas pequeñas en otras máquinas como la fresadora, y debido a ello esta máquina no ha adquirido el desarrollo y perfección de la mayoría de las máquinas herramientas.
Las mortajadoras se crearon principalmente para la ejecución de ranuras, generalmente chaveteros, en poleas, volantes, etc., pero también se emplean para contornear matrices, levas, placas, para tallar engranajes, etc.
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Gran articulo, gracias por compartir
La brocha trabaja por arranque progresivo de material mediante el escalonamiento racional de los dientes, determinado por la forma cónica de la herramienta. La forma de la herramienta permite obtener formas que por otro procedimiento ser an muy costosas o imposibles.