Ahora aprenderemos los parámetros que intervienen en el proceso de torneado, estos pueden influir directamente en la calidad de los resultados del torneado, es por eso importante conocerlas y aplicarlas correctamente en la operación de torneado para obtener piezas de calidad y en tiempo optimo.
Velocidad de corte
Básicamente es la velocidad con la que la pieza de trabajo es cortada por la herramienta de corte, es decir la velocidad con la que la cuchilla recorre la circunferencia de la pieza (velocidad tangencial) y por lo tanto se trata de una velocidad lineal que depende de la velocidad de giro de la pieza mecanizada o si se quiere entender como velocidad angular.
La velocidad de corte también se puede entender como la velocidad con la que se desplaza un punto en la circunferencia de la pieza. Por poner un ejemplo, si tenemos una pieza cilíndrica de 2 m de diámetro y gira 1 vueltas en 3 segundos, entonces la longitud de su circunferencia será de 6.28m es decir un punto en la circunferencia recorre 6.28m en una vuelta, por tanto la velocidad de corte seria de 6.28m/3segundo= 2.09m/s
La velocidad de corte ya viene establecida por los fabricantes y pueden ser encontrados en los catálogos de productos, sus unidades están dadas en metros/minuto o pies/minuto.
La alta velocidad se puede realizar operaciones en menor tiempo sin embargo el filo de la herramienta de corte se gasta con mayor rapidez, por ello se debe establecer el equilibrio entre productividad y rendimiento.
Efectos de excesiva velocidad de corte:
- El filo de la herramienta de corte se desgasta muy rápido.
- La deformación plástica que puede sufrir la herramienta de corte puede afectar las tolerancias de mecanizado.
- Se pueden producir superficies de baja calidad con acabado deficiente.
Efectos de velocidad de corte muy baja:
- Retrasa el tiempo de producción elevando el coste del mecanizado innecesariamente.
- Dificulta la eficaz evacuación de viruta desprendida en el mecanizado.
- Se puede formar filo de aportación en la herramienta.
Formula de la velocidad de corte en torno
En una operación de cilindrado la velocidad de corte viene expresada mediante la siguiente formula:
Las unidades son las siguientes:
- Velocidad de corte (Vc): en metros por minuto
- Diámetro (D): milímetros
- Velocidad de rotación (N): revoluciones por minuto
Velocidad de avance
En un proceso de torneado, podemos considerar como velocidad de avance a la velocidad con la que avanza la herramienta de corte y es un factor que influye en los resultados obtenidos.
De acuerdo al tipo de operación, las dimensiones de la pieza mecanizada, el material de la pieza y herramienta de corte, se determina una adecuada velocidad de avance.
Se entiende que la herramienta de corte avanza una distancia por cada vuelta que da la pieza mecanizada, esto se conoce como avance por revolución; cada herramienta de corte puede trabajar adecuadamente dentro de un rango de velocidad de avance por rotación.
Generalmente, las velocidades adecuadas vienen determinadas en los catálogos de las herramientas de corte y su valor es bastante influenciada por la profundidad de corte que se desea practicar.
En un torno de tipo CNC se pueden elegir cualquier velocidad de avance, basta con programar adecuadamente, en cambio en un torno convencional se debe elegir entre las velocidades disponibles.
Efectos de la velocidad de avance:
- Decisiva para la formación de viruta
- Afecta al consumo de potencia
- Contribuye a la tensión mecánica y térmica
La elevada velocidad de avance puede producir:
- Buen control de viruta
- Menor tiempo de corte
- Menor desgaste de la herramienta
- Riesgo más alto de rotura de la herramienta
- Elevada rugosidad superficial del mecanizado.
Efectos de la velocidad de avance baja:
- Viruta más larga
- Mejora de la calidad del mecanizado
- Desgaste acelerado de la herramienta
- Mayor duración del tiempo de mecanizado
- Mayor coste del mecanizado
Velocidad de rotación de piezas
Hace referencia a la velocidad con la que gira la pieza mecanizada que está directamente unida a la velocidad del cabezal del torno, sus unidades de medida son los rpm o revoluciones por minuto.
En un torno de control numérico se puede elegir cualquier velocidad que este dentro de sus límites, des esta manera ofrece un alto grado de libertad a la hora de mecanizar piezas con alto grado de precisión y acabado, por otro lado los tornos convencionales solo permiten elegir determinadas velocidades que dependen del motor y las dimensiones de sus transmisiones.
Profundidad de pasada
Se considera la distancia radial entre la superficie de la pieza mecanizada y un punto límite por donde pasa la herramienta de corte en una pasada y su dimensión depende del tipo de material, la potencia del torno.
La profundidad de corte también determina la cantidad de material removido, la forma de las virutas, el tiempo de mecanizado y entre otras; en caso se trata de una operación de desbaste se desea mayor profundidad de pasada.
Fuerza específica de corte
Este parámetro de torneado depende de del avance, la profundidad de corte, la velocidad de corte, la dureza de la pieza y es un factor que permite calcular la potencia de corte necesaria que requiere cualquier operación de mecanizado en torno.
La fuerza de corte se expresa en newton por milímetro cuadrado (N/mm2) y básicamente se puede entender como la fuerza que actúa sobre un área superficial de un milímetro cuadrado.
Potencia de corte
La potencia de corte Pc necesaria para efectuar un determinado mecanizado se puede determinar a partir del valor del volumen de viruta arrancada, la fuerza específica de corte y del rendimiento que posee la máquina. Su unidad es expresada en kilovatios (kW).
Por otro lado, la fuerza específica de corte, es una constante definida por el tipo de material de la pieza mecanizada, la geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc.
Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse por un determinado valor (ρ) que tiene en cuenta la eficiencia de la máquina.
La eficiencia de la máquina hace referencia al porcentaje de la potencia del motor que está disponible en la herramienta puesta en el husillo.
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Muchas gracias por la excelente información que nos ayuda para poder compartirla con los estudiantes.