Velicidad de corte, avance y t. torno 2 (red.)

Velicidad de corte, avance y t. torno 2 (red.)

1. Velocidad de Corte, Avance y
Tiempo de Torneado
Ing. Luis Cuadros

2. Parámetros de corte del torneado
Losparámetrosdecortefundamentalesquehayque
considerarenelprocesodetorneadosonlossiguientes:
•Elección del tipo de herramienta más adecuado
•Sistema de fijación de la pieza
•Velocidad de corte (V
c
) expresada en metros/minuto
•Diámetro exterior del torneado
•Revoluciones por minuto (rpm) del cabezal del torno
•Avance en mm/rev, de la herramienta
•Avance en mm/minde la herramienta
•Profundidad de pasada
•Esfuerzos de corte
•Tipo de torno y accesorios adecuados

3. PARTES DE UNA HERRAMIENTA
MONOFILO.
SE PUEDEN DIVIDIR EN:
1)VASTAGO O PARTE DE SUJECIÓN.
2)PARTE CORTANTE

4. MATERIALES DE LAS HERRAMIENTAS
LOS MATERIALES DE LAS
HERRAMIENTAS MAS USADOS SON:
1)ACERO RÁPIDO (HSS) O SUPER
RÁPIDO (HHSS).
2) PLAQUITAS DE CARBURO CON Y SIN
RECUBRIMIENTO.
3)CERÁMICAS.( OXIDO DE ALUMINIO)
4) NITRURO DE BORO CÚBICO ( CBN) Y
DIAMANTE. Materiales Símbolos
Metales duros recubiertos HC
Metales duros H
Cermets HT, HC
Cerámicas CA, CN, CC
Nitruro de boro cúbico BN
Diamantes policristalinos DP, HC

5. ELEMENTOS DE LA PARTE CORTANTE
DE UNA HERRAMIENTA MONOFILO
ENCONTRAMOS:
1)FILO PRINCIPAL.
2)FILO SECUNDARIO
3)PUNTA.

6. SUPERFICIES DE LA PARTE CORTANTE
DE UNA HERRAMIENTA MONOFILO
TRES SUPERFICIES SE ENCUENTRAN:
1)LA CARA: DONDE SE DESPRENDE
EL MATERIAL, VIRUTA.
2)EL FLANCO PRINCIPAL: DONDE
PASA LA SUPERFICIE TRANSITORIA
DE LA PIEZA.
3)FLANCO SECUNDARIO: DONDE
PASA LA SUPERFICIE
MECANIZADA DE LA PIEZA.

7. ANGULO DE INCLINACIÓN
NORMAL EFECTIVO O ATAQUE
ELANGULOFORMADOPORLAPERPENDICULAR A
LASUPERFICIE GENERADA ENELCORTE
ORTOGONALYLACARADELAHERRAMIENTA.
Angulo
de filo

8. ANGULOS PRINCIPALES DE UNA
HERRAMIENTA MONOFILO
SE PUEDEN DISTINGUIR 3ANGULOS:
1)INCIDENCIA: EVITA ROZAMIENTO ENTRE
LA PIEZA Y LA HERRAMIENTA (6º-15º)
2)ATAQUE: FAVORECE LA SALIDA DE LA
VIRUTA, A UN VALOR MAYOR MENOR
DIFICULTAD.(15º-45º)
3)FILO: ENTRE LA CARA Y EL FLANCO
PRINCIPAL.

9. REGLA DE LOS ANGULOS DE UNA
HERRAMIENTA MONOFILO
REGLA:LASUMADELOSTRESANGULOSESIGUALA90º.
DELOANTERIORSEHAESTABLECIDOUNACONVECCIÓNDE
SIGNOSPARAELANGULODEATAQUE.

10. Velocidad de rotación de la pieza
Lavelocidadderotacióndelcabezaldeltornoseexpresa
habitualmenteenrevolucionesporminuto(rpm).Enlostornos
convencionaleshayunagamalimitadadevelocidades,quedependen
delavelocidaddegirodelmotorprincipalydelnúmerodevelocidades
delacajadecambiosdelamáquina.
Enlostornosdecontrolnumérico,estavelocidadescontroladaconun
variadordefrecuenciaypuedeseleccionarseunavelocidadcualquiera
dentrodeunrangodevelocidades,hastaunavelocidadmáxima.
Lavelocidadderotacióndelaherramientaesdirectamente
proporcionalalavelocidaddecorteeinversamenteproporcionalal
diámetrodelapieza.

11. AVANCE
SEDEFINECOMOLADISTANCIARECORRIDA
PORLAHERRAMIENTA RESPECTOALAPIEZA
PORCADACICLO.SEDENOTACONLALETRAA.
SUSELECCIÓN DEPENDE DELACABADO
SUPERFICIALREQUERIDO,SIENDOMAYOREN
OPERACIONES DEDESBASTE QUE EN
OPERACIONES DEACABADO.
EN OPERACIONES DE DESBASTEOSCILA
ENTRE 0,1 mm –0,5 mm.
ENOPERACIONES DEACABADO SEUBICA
ENTRE0,05mm–0,1mm

12. VELOCIDAD DE AVANCE
SEDEFINECOMO ELPRODUCTO DEL
AVANCEPORLAFRECUENCIAROTACIONAL.
SEDENOTAPORVa.SUSUNIDADESSON
mm/min.
Va = A * n
w, DONDE:
A : AVANCE EN mm.
n
w: FRECUENCIA ROTACIONAL EN RPM

13. Aligualqueconlavelocidadderotacióndelaherramienta,enlos
tornosconvencionaleslavelocidaddeavanceseseleccionade
unagamadevelocidadesdisponibles,mientrasquelostornos
CNCpuedentrabajarconcualquiervelocidaddeavancehastala
máximavelocidaddeavancedelamáquina.
Velocidad de avance ó el avance
Efectos de la velocidad de avance
•Decisiva para la formación de viruta
•Afecta al consumo de potencia
•Contribuye a la tensión mecánica y térmica
Laelevadavelocidaddeavanceda
lugara:
•Buencontroldeviruta
•Menortiempodecorte
•Menordesgastedelaherramienta
•Riesgomásaltoderoturadela
herramienta
•Elevadarugosidadsuperficialdel
mecanizado.
Lavelocidaddeavancebajadalugar
a:
•Virutamáslarga
•Mejoradelacalidaddelmecanizado
•Desgasteaceleradodelaherramienta
•Mayorduracióndeltiempode
mecanizado
•Mayorcostedelmecanizado

14. TABLA 1. AVANCES PARA DIVERSOS MATERIALES CON EL
USO DE HERRAMIENTAS PARA ALTA VELOCIDAD
Desbastado Acabado
Material Pulgadas Milimetros Pulgadas Milimetros
Acero de máquina 0.010 -
0.020
0.25 - 0.50 0.003 -
0.010
0.07 - 0.25
Acero de
herramientas
0.010 -
0.020
0.25 - 0.50 0.003 -
0.010
0.07 - 0.25
Hierro fundido 0.015 -
0.025
0.40 -
0.065
0.005 -
0.12
0.13 - 0.30
Bronce 0.015 -
0.025
0.40 - 0.65 0.003 -
0.010
0.07 - 0.25
Aluminio 0.015 -
0.030
0.40 - 0.75 0.005 -
0.010
0.13 - 0.25

15. AVANCE Y PROFUNDIDAD DE CORTE

16. OPERACION DE CILINDRADO
EXTERIOR Y REFRENTADO

17. Velocidad de corte
Sedefinecomolavelocidadlinealdelaperiferiadelapiezaqueestáen
contactoconlaherramienta,queseexpresaenmetrosporminuto
(m/min).Tienequeserelegidaantesdeiniciarelmecanizadoysu
valoradecuadodependedemuchosfactores,especialmentedela
calidadytipodeherramientaqueseutilice,delaprofundidadde
pasada,deladurezaylamaquinabilidadquetengaelmaterialquese
mecaniceydelavelocidaddeavanceempleada.Laslimitaciones
principalesdelamáquinasonsugamadevelocidades,lapotenciade
losmotoresydelarigidezdelafijacióndelapiezaydelaherramienta.
Apartirdeladeterminacióndelavelocidaddecortesepuede
determinarlasrevolucionesporminutoquetendráelcabezaldel
torno,segúnlasiguientefórmula:
DondeV
c
eslavelocidaddecorte,neslavelocidadderotacióndela
herramientayD
c
eseldiámetrodelapieza.

18. Lavelocidaddecorteeselfactorprincipalquedeterminala
duracióndelaherramienta.Permiterealizarelmecanizadoen
menostiempoperoaceleraeldesgastedelaherramienta.Los
fabricantesdeherramientas,ofrecendatosorientativossobrela
velocidaddecorteparaunaduracióndeterminadadela
herramienta,porejemplo,15minutos.
Velocidad de corte
Lavelocidaddecorteexcesivapuededarlugara:
•Desgastemuyrápidodelfilodecortedelaherramienta.
•Deformaciónplásticadelfilodecorteconpérdidadetoleranciadel
mecanizado.
•Calidaddelmecanizadodeficiente.
Lavelocidaddecortedemasiadobajapuededarlugara:
•Formacióndefilodeaportaciónenlaherramienta.
•Efectonegativosobrelaevacuacióndeviruta.
•Bajaproductividad.
•Costeelevadodelmecanizado.

19. VELOCIDAD DE CORTE
PARAHERRAMIENTAS DEACERORÁPIDOY
MATERIAL DELAPIEZAACERO AL
CARBONO,QUEESLOUTILIZADOENLAS
PRÁCTICASELVALORDELAVELOCIDADDE
CORTEESTÁENTRE15m/min-30m/min

20. FORMULA DE LA VELOCIDAD DE
CORTE
DESPEJAR“n”PARAAJUSTARLASRPM
ENELTORNO.
APARTIRDELAVELOCIDAD DECORTESELECCIONADA SE
CALCULA LAFRECUENCIA ROTACIONAL MEDIANTE LA
SIGUIENTEEXPRESIÓN:
Vc* 1000 = π* d
w* n
w
Vc: VELOCIDAD DE CORTE EN m/min
d
w:DIÁMETRO DE LA PIEZA EN mm.
n
w
: FRECUENCIA ROTACIONAL DE LA PIEZA EN RPM (
REVOLUCIONES POR MINUTO)

21. Velocidades de corte para tornear metales
con herramientas de acero rápido, basadas en avances promedio
Material Torneado y barrenado Roscas
Corte de desbaste Corte de acabado
pies m. pies m. pies m.
Acero para maquinaria 90 27 100 30 35 11
Acero de herramienta
recocido
50 15 75 23 20 6
Hierro colado (gris) 60 18 80 24 25 7.5
Latón (amarillo) 160 49 220 67 60 18
Bronce 90 27 100 30 25 8

22. Fundamentos tecnológicos del torneado
•1.Velocidad de corte.
DondeV
c
eslavelocidaddecorte,neslavelocidadderotacióndela
herramientayD
c
eseldiámetrodelapieza.
Cálculo en pies/min :
n(min ) x Dc(mm)
320 (mm/m)
=
-1
Vc (pies/min) n (min) x Pi x Dc (pulg)
12(pulg/pies)
n(min ) x Dc (pulg)
4 (pulg/pies)
-1-1
==

23. 3. Velocidad de Avance (A) :
4 Profundidad de pasada:
5Tiempo de torneado.
ap = (Dc-Da)/2
2.Velocidad de rotación de la pieza,
C
n
c
n
c
n
A
VA n a

24. Tiempos de operación en el Torneado
En el torno existen cuatro tiempos de operación:
•Tiempoprincipal.Esteeselqueutilizalamáquinaparadesprender
lavirutayconelloseadquieralaformarequerida.
•Tiempoaprorratear.Tiempoqueeloperariorequiereparahacer
quelamáquinafuncioneincluyendoarmadodelamáquina,marcado
delapieza,lecturadeplanos,volteodelaspiezas,cambiode
herramientas,etc..
•Tiempoaccesorioosecundario.Utilizadoparallevarytraero
prepararlaherramientaomaterialesnecesariosparadesarrollarel
proceso.Porejemploeltraerelequipoymaterialparaqueoperela
máquina.
•Tiempoimprevisto.Eltiempoquesepierdesinningúnbeneficio
paralaproducción,comoelutilizadoparaafilarunaherramientaque
serompióoeltiempoquelosoperadorestomanparasudistracción,
descansoonecesidades.

25. El tiempo total de operación es la suma de los cuatro
tiempos. De manera empírica se ha definido lo siguiente:
T
p=60%
T
pr=20%
T
a=10%
T
imp=10%
El tiempo principal se calcula con la siguiente fórmula:
T
p= L / (S x N) (sistema métrico)
donde
a: avance, en milímetros(por revolución).
n: número de revoluciones por minuto.

26. Ejemplo:
Calcule las r/min requeridas para el torneado de acabado de una pieza de
acero de máquina de 2 pulg. de diámetro (La velocidad de corte del acero de
máquina es de 100 pie/min:
r/min = (Vc (pie/min) x 4 )
Dc (pulg.)
r/min = (100 x 4)
2”
r/min = 200 rpm

27. Las rev/min del torno cuando se trabaja en
milìmetros se calculan como sigue:

28. Ejemplo:
Calcule las r/min requeridas para el torneado de acabado de una pieza de
acero de máquina de 45 mm. de diámetro (la velocidad de corte del acero de
máquina es de 30 m/min).

29. Ejemplo:
Calcular el tiempo requerido para hacer un corte de
acabado con avance de 0.10 mm., en una pieza de acero de
máquina de 250 mm de longitud por 30 mm. de diámetro.
t = 7.8 min320
30
32030320





D
vc
rpm 3201.0
250

t

30. Ejemplo:
Calcule el tiempo requerido para hacer un corte de desbastado, con
avance de 0.015 pulg., en una pieza de acero de máquina de 18
pulg. de longitud por 2 pulg. de diámetro.
r/ min = Vc (pie/min) x4(pulg/pie) Vc = 90 (según Tabla)
D (pulg)
r/min = 90 x 4
2
r/min = 180
Tiempo de Corte = Longitud de Corte
avance xr/min
Tiempo de Corte = 18___
0.015 x 180
Tiempo de Corte = 6.6 min.

31. Refrentado:(2.5m.m.)
Ejemplo:
Dimensiones de la pieza en bruto:
26mm 80mm
Se solicita refrentar 2.5 mm ambas caras y Cilindrar para fabricar
engranajes en acero de máquina (acero 40-50) y las velocidades de corte
son: velocidad de desbastado
Vc(d)= 28 m/min (Según Casillas)
velocidad de acabado
Vc(a)= 40m/min(Según Casillas)
a= 0,4 mm./rev (según casillas)
a)Desvaste(2.0)
VD= 28 m/min
= 1000 x V = 111,40 RPM
px D
: Número de Revoluciones
D: Diámetro de la pieza.
Determinar el tiempo de fabricación (Torneado), si el tiempo de desmontaje
y montaje es el 15% del tiempo total de fabricación , así mismo calcular el
costo de fabricación si sabemos que la M.O. es S/. 50.0 la Hora :

32. T =_L_
axN
L: longitud
a: avance
T: tiempo por una sola pasada.
Td = ___40_______ Td = 0,89
0,4 x 111,40
L= 40mm (radio de la pieza)
a= 0,4 mm/rev. (según casillas)
Desvaste: 2mm
Profundidad de corte: 1.0 mm
Numero de Pasada: 2
Tiempo de Desvaste: 0,89min x 2pasadas = 1.78 min

33. a)Acabado: 0,5mm
VA= 40m/min
= 1000 x V = 159,15 RPM
px D
: Número de Revoluciones
D: Diámetro de la pieza.
T = _L_
axN
L: longitud
a: avance
T: tiempo por una sola pasada.
Ta = __40________ Ta = 0,62
0,4 x 159,15
L= 40mm (radio de la pieza)
a= 0,4 mm./rev. (según casillas)
Acabado: 0,5mm
Profundidad de corte: 0,5 mm
Numero de Pasada: 1
Tiempo de Acabado: 0,62min x 1 pasadas = 0.62 min.

34. Tiempo de Refrentado TR:
TR = Td+Ta
TR = 1.78+0.62
TR = 2.4 min
Por ser dos caras a las cuales se les tiene que
hacer el mismo mecanizado
TR = 2.4 min
TR = 2.4 min x 2 caras = 4.8 min
Tiempo de Torneado TC(Cilindrado):
TC = 12.5 min
Tiempo Total T principal:
T principal = TR+TC
T principal = 2.4 + 12.5
T principal = 14.9 min

35. A este tiempo se le debe sacar un 15% y sumárselo , a
este porcentaje representa el tiempo de montaje y
desmontaje de las herramientas.
Tt = 14.9min + 2.235 min
Tt = 17.135min
Costo de 1Hr de Torno: 50 soles
Costo Operativo: 17.135 min x 1Hr/60min x 50 soles/Hr
= 14.27soles