REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ

ESCUELA INGENIERIA INDUSTRIAL

TERMODINAMICA

EN EL CORTE DE METALES

Alumno:

Díaz Elis

Jhosfrank Rosal

Puerto Ordaz Noviembre, 2015

INTRODUCCION

Las propiedades mecánicas de los materiales nos permiten diferenciar

un material de otro ya sea por su composición, estructura o comportamiento

ante algún efecto físico o químico, estas propiedades son usadas en dichos

materiales de acuerdo a algunas necesidades creadas a medida que ha

pasado la historia, dependiendo de los gustos y propiamente de aquella

necesidad en donde se enfoca en el material para que este solucione a

cabalidad la exigencia creada.

La selección de la calidad y el material de la herramienta es un factor

importante que se debe tener en cuenta a la hora de planificar una operación

de mecanizado productiva.

La Termodinámica aporta los fundamentos científicos básicos. La

Termodinámica estudia, interpreta y explica sin interacciones energéticas que

surgen entre los sistemas materiales formulando las leyes que rigen dichas

interacciones. 

TERMODINAMICA EN EL CORTE DE METALES MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO

DE VIRUTA.

Corte de metales. Tradicionalmente, el corte de metales se realiza en torno,

taladradoras, y fresadoras en otros procesos ejecutados por máquinas

herramientas con el uso de varias herramientas cortantes. Las partes se

producen desprendido metal en forma de pequeñas virutas. El trabajo central

de estas máquinas está en la herramienta cortante que desprende esas virutas.

Su objetivo principal es eliminar en forma de viruta, porciones de metal de la

pieza a trabajar, con el fin de obtener una pieza con medidas, forma y

acabados deseados.

Herramientas: Es el elemento cortante que se utiliza en las máquinas

herramientas con el fin de realizar operaciones de mecanizado y dar un

acabado a determinados materiales

PROCESOS QUE PROVOCAN DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA 

Las máquinas, aparatos, herramientas  están formados por muchas piezas

unidades, tales como: pernos, armazones, ruedas, engranes, tornillos,

etc.  Todas estas piezas obtienen su forma mediante procesos mecánicos,

fundición, forja, estirado, laminado, corte de barras y planchas y por sobre todo

mediante arranque de viruta.

 Este proceso es muy empleado debido a la gran precisión  que se logra en la

forma y su calidad en los acabados superficiales. Por lo general lo que se

hace  es trabajar la piel sin arranque de viruta  de tal modo que después

sea  muy pequeño el arranque de viruta.

Las maquinas herramientas se pueden  dividir en  tres grupos:

Las  que usan herramienta monofolio

Herramienta multifilo

Muelas abrasivas

 

LA FRESADORA

Esta es una máquina-herramienta que se denomina multifilo. La herramienta

multifilo está compuesta por dos o más filos cortantes, la mayoría de este tipo

de herramientas son de tipo rotatorio, teniendo un vástago cilíndrico o cónico

para ser sujetadas, o tiene un agujero para ser montadas.

Las fresadoras se dividen en dos clases:

Fresadora horizontal

Fresadora vertical

Sin embargo la fresadora universal puede adaptarse  a las dos formas y la

fresadora consta de varios filos y gira con movimientos uniformes de esta

manera produce el arranque de viruta.

 

Fresadora

CEPILLO HIDRÁULICO

También conocido como planeado,  es un proceso  similar al limado, debido a

que el arranque de viruta también se produce de forma lineal. Y se utilizan

principalmente  para el maquinado de superficies planas de grandes

dimensiones.

 

Estas máquinas no se utilizan para la producción en medianas y grandes series

debido a que los tiempos de maquinado utilizados por estas son muy largas.

 

Estas máquinas se clasifican en las que utilizan muelas abrasivas, estas

muelas abrasivas generalmente son de forma cilíndrica, de disco o de copa, y

están formadas por granos individuales de material muy duro generalmente son

de óxido de aluminio o de carburo de silicio.

 

RECTIFICADORA

La rectificadora se puede clasificar  de diversas maneras según el tipo de

superficie a mecanizar: rectificadoras universales, cilíndricas, horizontales,

verticales, exteriores e interiores.

Cepillo Hidráulico

En el rectificador es posible corregir  todas las imperfecciones de naturaleza

geométrica causada por posibles procesos realizados al material para lograr

ciertas características como son la: rugosidades superficiales, deformaciones.

Y el rectificador permite ajustar las dimensiones de una pieza en el orden de

milésimas de milímetro.

PROCESO DE  TALADRADO

Es una máquina herramienta que consta  con un motor que hace girar una

broca, perforando hoyos  con diámetros y profundidades deseadas lo que

provoca  el desprendimiento de viruta.

 

IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA Y TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.

En todo proceso tenemos diversas variables las cuales afectan la entrada y

salida del proceso. Temperatura, nivel, flujo, presión de variables más comunes

en los procesos industriales, las cuales son monitoreadas y controladas por

medios de la instrumentación del proceso.

Las variables importantes del proceso de maquinado son la forma y el

materialde la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad, avance

yprofundidad de corte; uso de fluidos de corte y las características de la

máquinaherramienta y del material de la pieza.Los parámetros influidos por

estas variables son las fuerzas y el consumo depotencia, desgaste de la

herramienta, el acabado y la integridad superficial,latemperatura y la exactitud

dimensional de la pieza

Variables de corte : Se usan en un número casi infinito de formas ytipos.

Algunas son herramientas de un solo filo (una sola arista cortante) y, aun

el tipo más simples; con la mayoría de las aristas cortantesrelacionadas,

una con la otra. Aunque cualquier forma es necesaria paraproducir

determinadas superficies, en cualquier caso, ciertas formas

deherramientas permiten la eliminación más eficiente del metal que

otras.

Variable de Calor: En la fundición, la energía se agrega en forma

decalor de modo que la estructura interna del metal se cambia y llega a

serliquida. En este estado el metal se esfuerza por presión, la cual

puedeconsistir de la sola fuerza de gravedad, en una cavidad con forma

dondese le permite solidificar. Por lo tanto, el cambio de forma se lleva a

cabocon el metal en dicha condición en la que la energía para la forma

esprincipalmente la del calor y se requiere poca energía en la fuerza

deformación

Variable de Energía : El fenómeno de la energía implica el

maquinado,puede ser conveniente considerar que se necesita en

algunos de losotros procesos de fabricación ver como lo defiere el

maquinado

Variable de Temperatura: Las propiedades al impacto de los

metalesdepende de la temperatura y para algunos materiales hay un

grancambio de resistencia a la falla con un cambio relativamente

pequeño detemperatura.

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos)

Las propiedades físicas y químicas de los materiales metálicos, cambian su

manera de comportarse y de reaccionar cuando se encuentran en ambientes y

situaciones especiales que pueden presentarse tanto durante su proceso de

fabricación como durante su empleo normal.

Tablas de VaporDe igual forma, la información proveniente de experimentación Las

propiedades de las sustancia puras se pueden conseguir en forma tabulada. o

Combina modelos termodinámicos para lograr la descripción de cada

fase

Buena precisión o Fácil uso

Diseñadas para entrar con P y T

Se dividen por zonas, de acuerdo a la fase o región de saturación de

relevancia para el sistema: Saturación: líquido-vapor o sólido-vapor

Líquido comprimido Vapor sobrecalentado. E

En general, para la mayoría de las sustancias, se considera el modelo de sólido

y líquido incompresible, es decir, el volumen de la sustancia en estas fases se

considera independiente de la presión en un proceso a temperatura constante,

por lo que no se suele generar información para la zona de líquido comprimido,

sólido y saturación sólido-líquido.

Estructura de las Tablas de Vapor Saturación

En esta tabla se muestran los valores de las propiedades termodinámicas en la

zona de saturación correspondiente.

Por ejemplo, en el caso de una mezcla líquido-vapor, para cada temperatura

tabulada se muestra la presión de saturación, los volúmenes específico,

entalpías, energías internas y entropías, tanto del vapor saturado como del

líquido saturado.

En el caso de saturación sólido-vapor se muestran las mismas propiedades

para la condición de sólido saturado y vapor saturado. El esquema general de

esta tabla es el siguiente:

Ejemplo: Agua en Saturación Líquido-vapor

El estado de una sustancia pura en mezcla líquido-vapor puede definirse al

conocer:

-T y v (ó h, u, s)

-P y v (ó h, u, s)

- x y T (ó P, v, h, u, s)

Recuerde que T y P son dependientes en saturación Donde calidad se define

como la relación entre la masa de vapor y la masa total de la mezcla:

X= mvapor/mtotal

Las propiedades de la mezcla:

v = vf (1 − x) + vgx , h = hf (1 − x) + hgx , u = uf (1 − x) + ug x , s = sf (1 − x) + sgx

Líquido Comprimido: para estás fases las tablas están caracterizadas por

mostrar la información por sub-tablas de presión, por lo que están diseñadas

para entrar con T y P.

SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.

La seguridad industrial: Es el sistema de dispositivos obligatorio que tiene por objetivo la prevención que se ocupa de dar lineamientos o directrices generales para el manejo o la gestión de riesgos en la industria.

Las instalaciones industriales incluyen una gran variedad de operaciones de minería, transporte, generación de energía, transformación de productos químicos, fabricación y eliminación de residuos, que tienen peligros inherentes que requieren un manejo muy cuidadoso, así como adoptar, cumplir y hacer cumplir una serie de normas de seguridad y medidas preventivas.

Es todo aquel conjunto de normas, reglamentos, principios, legislación que se

establecen a objeto de evitar los accidentes laborales y enfermedades

profesionales en un ambiente de trabajo.Por ende en todo proceso de

manufactura donde exista desprendimiento de viruta no se está exento de sufrir

algún accidente ocupacional

Uno de los equipos comunes en los procesos de manufactura es el torno y al

este ser utilizados se debe tomar en cuenta las siguientes generalidades.

Los interruptores y las palancas de embrague de los tornos, se han de

asegurar para que no sean accionados involuntariamente.

Las arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes.

Las ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e incluso

los ejes lisos,deben ser protegidos por cubiertas.

El circuito eléctrico del torno debe estar conectado a tierra. El cuadro

eléctrico al que esté conectado el torno debe estar provisto de un

interruptor diferencial de sensibilidad adecuada. Es conveniente que las

carcasas de protección de los engranes y transmisiones vayan provistas

de interruptores instalados en serie, que impidan la puesta en marcha

del torno cuando las protecciones no están cerradas.

Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de piezas y

herramientas.

PARA PROTECCION AL PERSONAL

Se utilizaran gafas de protección contra impacto, sobre todo cuando se

mecanizan metales duros, frágiles o quebradizossegún la norma

Covenin 955-76 “Protectores Oculares y Faciales” específicamente clase

3: Anteojos de copa Tipo 3 Anteojos de copa para protección al

impacto.

Para la realizar operaciones de afilado de cuchillas se deberá utilizar

protección ocular según la norma Covenin 955-76 “Protectores Oculares

y Faciales” específicamente clase 3: Anteojos de copa

Conclusión

Se puede concluir que el proceso de corte de metales tiene

muchas variantes, y que es importante conocerlas para aplica el mejor

tipo de corte al metal.

También es importante conocer todos los factores que

intervienen en el proceso de corte, y así dicho proceso será exitoso.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.slideshare.net/erikagamboa/teora-del-corte

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