Herramienta de corte: significado, tipos y ángulos
Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: - 1. Significado de la herramienta de corte 2. Tipos de herramientas de corte 3. Ángulos 4. Firma.
Significado de la herramienta de corte:
Una herramienta de corte en el trabajo con metales puede definirse como "cualquier herramienta que se utiliza para extraer metal de la pieza de trabajo mediante deformación por cizallamiento". Con frecuencia, también se refiere como un bit de herramienta. Para realizar una operación de corte efectiva, la herramienta de corte debe estar hecha de un material más duro que el material de trabajo a cortar. Además, la herramienta debe poder soportar el calor generado durante el proceso de mecanizado.
La herramienta debe tener una geometría específica (conocida como geometría de herramienta) para un corte efectivo y un acabado de superficie suave. De acuerdo con la geometría de la herramienta, las herramientas de corte se pueden clasificar en herramientas de corte sólidas y herramientas con punta de carburo.
Hay dos superficies adyacentes al borde de corte de la herramienta:
(a) Superficie de rastrillo.
(b) Superficie del flanco.
(a) Superficie de rastrillo:
La superficie del rastrillo dirige el flujo de viruta recién formada. Está orientado a un cierto ángulo que se llama el rake angel 'a'. Se mide en relación con el plano perpendicular a la superficie de trabajo. El ángulo de inclinación puede ser positivo o negativo.
(b) Superficie del flanco:
La superficie del flanco de la herramienta proporciona un espacio entre la herramienta y la superficie de trabajo recién formada, protegiendo así la superficie contra la abrasión que degradaría el acabado. Este ángulo entre la superficie de trabajo y la superficie del flanco se denomina ángulo de alivio o espacio libre.
Tipos de herramientas de corte:
Varias operaciones de corte requieren varios tipos de herramientas de corte. Para lograr una buena calidad de superficie, la selección adecuada de herramientas de corte es muy importante.
A continuación se incluyen algunos parámetros importantes que deben considerarse al seleccionar una herramienta de corte para una operación de mecanizado particular:
yo. Geometría.
ii. Material a mecanizar.
iii. Forma y tamaño de la pieza.
iv. Tipo de operación requerida.
v. calidad de la máquina herramienta.
vi. Se requiere acabado superficial.
vii Instalación de mantenimiento.
viii. Parámetros de mecanizado como la velocidad de avance y la profundidad de corte seleccionados.
Los diversos tipos de herramientas de corte se muestran en la figura 9.11.
Las principales clasificaciones de herramientas de corte son las siguientes:
(i) Según construcción:
(a) Herramienta sólida.
(b) Herramienta con punta de carburo.
(ii) Según el número de filos de corte:
(a) Herramienta de un solo punto.
(b) Herramienta multipunto.
(c) Herramienta formada (diseñada a medida).
(iii) Según la forma:
(un cuadrado.
(b) Circular.
(c) Mano izquierda.
(d) Mano derecha.
(e) Nariz redonda.
(f) Nariz recta.
(iv) Según Operaciones:
(a) Volviendo.
(b) Perforación.
(c) Roscado.
(d) Moleteado.
(e) Aburrido.
(f) Formación.
(g) La despedida.
(h) escariado.
(v) Según el tipo de material de la herramienta de corte:
(a) HSS
(b) Carburo.
(c) Cerámica.
(d) Diamante.
Ángulos de la herramienta de corte:
La cara y el flanco son superficies de dolor, se puede asumir que el filo es una línea. Estas superficies y los bordes están inclinados con respecto a algún plano o línea de referencia. Las inclinaciones se llaman ángulos de herramienta.
Estos ángulos están definidos por varios nombres. Se proporcionan para diversos fines. Considere el caso de la cara abgf, como se muestra en la figura 9.12. Es una superficie plana sin duda, pero puede tener algunas inclinaciones. Esta superficie puede ser paralela a la base o decir a la superficie horizontal, o puede inclinarse hacia arriba o hacia abajo con respecto al plano horizontal. De nuevo puede tener inclinación hacia los lados también. Entonces, en general, la cara puede tener dos inclinaciones simultáneamente, hacia atrás y hacia los lados. De manera similar, el flanco (flanco principal abed o flanco adef adef) puede tener dos inclinaciones.
Para una operación de mecanizado eficiente, la herramienta de corte debe estar provista de los ángulos de herramienta necesarios. Una herramienta con geometría adecuada (borde de corte y ángulos de herramienta) corta el metal de manera efectiva. Por lo tanto, se reduce la vibración y la rotura de la herramienta con menos generación de calor. Fig 9. 14. (a) y (b) muestra una herramienta de corte de un solo punto con varios filos de corte y ángulos de herramienta.
Desde la geometría de la herramienta de corte, los diversos ángulos de la herramienta de corte son:
Ángulo de inclinación (α):
(a) Ángulo de inclinación negro.
(b) Ángulo de inclinación lateral.
Separación o ángulo de alivio (γ):
(a) Ángulo de alivio de holgura final.
(b) Ángulo de alivio de juego lateral.
Ángulo de corte:
(a) Ángulo del borde de corte del extremo.
(b) Ángulo del borde de corte lateral.
(i) Ángulo de inclinación posterior
Es el ángulo entre la cara de la herramienta y el plano paralelo a su base. También se conoce como ángulo de inclinación frontal o ángulo de inclinación superior.
(ii) Ángulo de inclinación lateral:
Es el ángulo entre la cara de la herramienta y el vástago de la herramienta.
(iii) Ángulo de despeje final (alivio):
Es el ángulo entre la superficie frontal de la herramienta y una línea normal a la base de la herramienta. También se conoce como ángulo de separación frontal.
(iv) Ángulo de la separación lateral (alivio):
Es el ángulo entre la superficie lateral de la herramienta y una línea normal a la base de la herramienta.
(v) Ángulo del borde de corte final:
Es el ángulo entre el borde de corte final de la herramienta y una línea perpendicular a su vástago.
(vi) Ángulo del borde de corte lateral:
Es el ángulo entre el borde de corte lateral de la herramienta y el vástago de la herramienta.
(vii) Radio de la nariz:
El radio de la nariz es uno que conecta el borde de corte lateral y extremo. Ahora, discutiremos las funciones y efectos de los ángulos de la herramienta de corte en el proceso de corte.
Funciones del ángulo de inclinación posterior:
(a) Ayuda a controlar el flujo de viruta en una dirección conveniente.
(b) Reduce la fuerza de corte requerida para cortar el metal y, en consecuencia, ayuda a reducir los requisitos de potencia y aumentar la vida útil de la herramienta.
(c) También ayuda a contrarrestar la presión contra la herramienta de corte del trabajo al jalar la herramienta hacia el trabajo.
(d) Proporciona agudeza al filo y mejora el acabado de la superficie.
Funciones del ángulo de rastrillo lateral:
(a) Realiza funciones similares a las del ángulo de inclinación posterior.
(b) El ángulo de inclinación lateral junto con el ángulo de inclinación posterior controla la dirección del flujo de viruta.
(c) Contrarresta en parte la resistencia del trabajo al movimiento del cortador.
(d) Por ejemplo, el latón requiere un ángulo de inclinación posterior y lateral de casi 0 °, mientras que el aluminio utiliza una inclinación trasera de 35 ° y una inclinación lateral de 15 °.
Funciones de la terminación del extremo (relieve) Ángulo:
(a) Permite que la herramienta corte libremente sin frotarse contra la superficie de trabajo.
(b) Este ángulo varía de 0 ° a 15 °, y generalmente de 8 °.
(c) El ángulo de alivio excesivo reduce la resistencia de la herramienta.
Funciones del ángulo lateral (relieve):
yo. Evita el roce del flanco contra la pieza de trabajo cuando la herramienta se alimenta longitudinalmente.
ii. Este ángulo es de 6 ° a 10 ° para el acero, 8 ° para el aluminio.
iii. Mantiene que ninguna parte de la herramienta, aparte del borde de corte real, puede tocar el trabajo.
Funciones del ángulo de corte extremo:
yo. Evita el roce entre el borde de la herramienta y el espacio de trabajo.
ii. Influye en la dirección del flujo de viruta.
Funciones del ángulo de corte lateral:
yo. El aumento del ángulo del borde de corte lateral tiende a ensanchar y adelgazar el chip.
ii. Un ángulo de borde de corte lateral excesivo redirige las fuerzas de alimentación en dirección radial, lo que puede causar vibraciones.
Funciones del radio nasal:
yo. Un punto afilado al final de la herramienta es indeseable, ya que es muy estresado, tiene una vida corta y deja un surco en la trayectoria de corte.
ii. Por lo tanto, Nose Radius es favorable para una larga vida de la herramienta y una buena calidad de superficie.
iii. Afecta la vida útil de la herramienta, la fuerza radial y la calidad de la superficie de la pieza de trabajo.
iv. Si el radio de la nariz es demasiado grande se producirá una charla.
v. Hay un valor óptimo del radio de la punta en el que la vida útil de la herramienta es máxima.
vi. Si el radio de la punta excede el valor óptimo, la vida útil de la herramienta disminuye.
vii Un radio mayor de la nariz significa un área de contacto más grande entre la herramienta y la pieza de trabajo. Como resultado se genera más calor de fricción. Además, la fuerza de corte aumenta debido a que la pieza de trabajo puede comenzar a vibrar y vibrar, si la sujeción de la pieza de trabajo no es muy apretada.
viii. Las recomendaciones para el uso de más radio de la nariz son.
R = 0.4 mm para componentes delicados.
R = 0, 4 mm a 1, 2 mm para insertos de carburo desechables de uso común.
R = 1.2 mm a 1.5 mm para insertos pesados.
R ≥ 1.5 mm para gran profundidad de corte, cortes interrumpidos y avances pesados.
Significado del ángulo de inclinación:
1. Los ángulos de inclinación pueden ser positivos, cero o negativos.
2. Un mayor ángulo de inclinación reducirá la resistencia del filo.
3. El ángulo de inclinación afecta los valores del ángulo de corte y el ángulo de corte.
4. Cuanto mayor sea el ángulo de inclinación, menor será el ángulo de corte (y mayor el ángulo de corte).
5. En general, el ángulo de inclinación pequeño se utiliza para cortar metales duros y un ángulo de inclinación mayor para cortar metales blandos y dúctiles.
6. El uso del ángulo de inclinación negativo comenzó con el empleo de herramientas de corte de carburo. Cuando se usa un ángulo de inclinación positivo, la fuerza en la herramienta se dirige hacia el borde de corte, tendiendo a astillarlo o romperlo, como se muestra en la Fig. 9.15 (a).
7. Dado que el material de carburo es frágil y carece de resistencia a los golpes, fallará si se usan ángulos de inclinación positivos con él. Usando ángulos de inclinación negativos, dirige la fuerza de regreso al cuerpo de la herramienta lejos del borde de corte, lo que protege al borde de corte, como se muestra en la Fig. 9.15 (b).
8. El uso del ángulo de inclinación negativo aumenta la fuerza de corte. Esto puede compensar por mayores velocidades de corte. Por lo tanto, las altas velocidades de corte siempre se utilizan con ángulos de inclinación negativos. Las altas velocidades de corte requieren una alta potencia de la máquina herramienta.
9. El uso de inserciones indexables también necesita el uso de ángulos de inclinación negativos.
10. Una inserción de ángulo de inclinación negativa tiene el doble de vida que una inserción de ángulo de inclinación positiva equivalente.
11. El ángulo de inclinación negativo aumenta la resistencia del filo de corte, porque la fuerza de corte actúa en el centro del filo de corte.
12. El ángulo de inclinación positivo disminuye la resistencia del filo de corte, porque la fuerza de corte actúa sobre el extremo o la esquina del filo de corte.
13. Las recomendaciones de ángulos de inclinación positivos son:
(a) Al mecanizar metales y aleaciones de baja resistencia, como aluminio y aleaciones de cobre, acero dulce, etc.
(b) Donde corte a bajas velocidades.
(c) Cuando se configura tiene poca resistencia y rigidez.
(d) Cuando se utilizan máquinas de baja potencia.
(e) Cuando los materiales de la herramienta son HSS y aleaciones fundidas.
14. Las recomendaciones del ángulo de inclinación negativo son:
(a) Para el mecanizado de metales y aleaciones de alta resistencia, como acero inoxidable, acero de aleación para herramientas, aleaciones de titanio, etc.
Tabla 9.4. Ofrece los ángulos de inclinación recomendados para varias combinaciones de materiales de trabajo y herramientas:
Firma de la herramienta:
La firma de la herramienta es la especificación o nomenclatura de la herramienta que proporciona información sobre varios ángulos de la herramienta y el radio de la punta.
Incluye siete parámetros en el orden especificado como se indica a continuación:
(i) Ángulo de inclinación posterior.
(ii) Ángulo de inclinación lateral.
(iii) Ángulo final de alivio (espacio libre).
(iv) Ángulo de alivio lateral,
(v) Fin del ángulo de corte.
(vi) Ángulo del borde de corte lateral.
(vii) Radio de la nariz.
Por ejemplo:
(a) Si la firma de la herramienta es 12, 15, 7, 6, 10, 15, 0.8
Medio,
Ángulo del rastrillo trasero (grado): 12
Ángulo de inclinación lateral: 15
Ángulo de alivio final: 07
Angulo de alivio lateral: 06
Ángulo del borde de corte final: 10
Ángulo del borde de corte lateral: 15
Radio de la nariz (mm): 0.8
(b) Si la firma de la herramienta es -10, 15, 8, 6, 8, 5, 0.5
Aquí, también el significado es que el ángulo de inclinación es negativo 10 grados, el ángulo de inclinación lateral es 15 grados, el ángulo de alivio final es 08 grados, el ángulo de descarga lateral es 06 grados, el ángulo del borde de corte final es 08 grados, el ángulo del filo lateral es de 05 grados y el radio de la nariz es de 0.5 mm.
