República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

I.U.P. “Santiago Mariño”

Ingeniería Industrial. Sección: “S”.

Cátedra: Proceso de Manufactura

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN(VIRUTAS, TERMODINAMICA)

Profesor: Integrantes:Ing. Alcides Cádiz Rodríguez Josely C.I.:2.235.879

Lugo Ada C.I.: 14.290.233

Marcano Danivys C.I.: 14.725.263

Puerto Ordaz, Noviembre 2013.

Índice

Descripción Pág.

Introducción……………………………………… ……………………….3

1 La Termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.

………………….4 al 6

2 Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en los procesos de manufactura.

…………………..6 y 7

3 Uso de las tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales.

…………………..7 y 8

4 Seguridad Industrial y el Desprendimiento de viruta en el Proceso de Manufactura.

…………………8 y 12

Conclusión………………………………………. .……………………13

Bibliografía………………………………………. .………………….....14

Introducción

La Termodinámica es una herramienta analítica teórica y práctica que

interpreta fenómenos naturales desde el punto de vista de las relaciones de

materia y energía. La palabra “Termodinámica” fue usada por vez Primera en

1850 por W. Thomson (Lord Kelvin) como combinación de los vocablos griegos

“termo” (calor) y “dinamos” (potencia o fuerza) siendo la mas mencionada la ley

de conservación de energía relacionada directamente con el proceso de

manufactura de la viruta..

En todos los procesos de manufacturas esta expenso a cambios de

temperaturas, en el espacio y tiempo según la naturaleza del compuesto

trabajado. La obtención de un producto terminado puede en su mayoría

generar desechos utilizables por un medio del método de reciclable

garantizando el uso adecuado.

Los residuos de metales que deja la fricción de herramientas contra

estos recursos dan paso a las existencias de las llamadas Virutas, estas tienen

varias aplicaciones para la vida urbana e industrial el cual da pie al proceso de

arranque.

Este proceso de arranque de viruta es de gran precisión, la cual se logra

en la forma y su calidad superficial de acabados. Siendo el principio básico

utilizado para las maquinas-herramientas, es generar superficies por medio de

movimientos relativos entre las herramientas y la pieza.

En el avance del siguiente trabajo estaremos tocando puntos

fundamentales referidos a la termodinámica y el proceso de arranque aplicados

en el corte de metales en el proceso de fabricación y terminación de piezas

configuradas geométricamente que requieren un acabado de parte del

fabricante como para el consumidor final cual le invito adquirir .

1-. La Termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.

La viruta es un fragmento de material residual con forma de lámina

curvada o espiral que es extraído mediante un cepillo u otras herramientas,

tales como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación,

sobre madera o metales. Se suele considerar un residuo de las industrias

madereras o del metal; no obstante tiene variadas aplicaciones.

En el estudio de la formación de viruta se va a suponer que la

herramienta es un diedro que desliza sobre la superficie que está generando.

Esta superficie está un poco por debajo de la superficie de la pieza original, de

forma que su movimiento provoca el desprendimiento de la viruta del material

base. La intersección de los dos planos del diedro es una recta que es el filo S

de la herramienta. Las dos caras de este diedro son:

Cara de incidencia o flanco de la herramienta Aα, que es el plano más

cercano a la superficie generada

Cara de desprendimiento Aγ que es el plano por el que desliza la viruta

Esta herramienta desliza sobre la superficie con una velocidad ~vc que

es la velocidad de corte, se puede definir como la velocidad instantánea del

movimiento de corte respecto la pieza y suele medirse en m/min.

Si esta velocidad es perpendicular al filo, se dice que el corte es

ortogonal, en otro caso se dice que el corte es oblicuo. El corte ortogonal es

más sencillo de estudiar que el corte oblicuo ya que se presenta un estado de

deformación plana. La superficie generada por encima de la cual se elimina el

material por la cara de desprendimiento es el plano de filo Ps y viene definido

por el filo S y la velocidad de corte.

Existen tres tipos de virutas básicas las cuales son las siguientes:

Viruta discontinua: se produce cuando se mecanizan materiales

frágiles, y con materiales dúctiles a velocidades muy bajas de corte. El

corte se produce a base de pequeñas fracturas del material base.

Viruta con protuberancias o corte con recrecimiento de filo: se

produce en materiales muy dúctiles, o a velocidades de corte bajas.

Cuando la fricción entre la viruta y la herramienta es muy alta, se

produce una adhesión muy fuerte entre el material de la viruta y la

superficie de la herramienta, con lo que la viruta empieza a deslizar, no

directamente sobre la cara de desprendimiento sino sobre material

adherido sobre ella. Este filo recrecido puede llegar a un tamaño en el

cual se desprenda el material adherido sobre la pieza o sobre la viruta

dejando en todo caso un acabado superficial muy deficiente.

Viruta continua: Es el régimen normal de corte y es el que mejor

acabado superficial deja.

Los usos de esas virutas son muchos los cuales tenemos los siguientes:

para embalaje y protección de paquetes, para elaborar tablas de madera,

material de aislamientos y muchos otros.

En cuanto a las herramientas de corte generadoras de la viruta son

todas aquellas herramientas que permites arrancar, cortar o dividir algo a

través de una navaja filosa; y este tipo de herramientas debe contar con ciertas

características para poder ser utilizables y realmente eficaces en su

desempeño.

Las herramientas de corte deben ser altamente resistentes a

desgastarse.

Las herramientas de corte deben conservar su filo aun en temperaturas

muy elevadas.

Deben tener buenas propiedades de tenacidad.

Deben tener un bajo coeficiente de fricción.

Debe ser una herramienta que no necesite volverse a afilar

constantemente.

Alta resistencia a los choques térmicos.

2-. Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en los procesos de manufactura

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

material de la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad, avance y

profundidad de corte; uso de fluidos de corte y las características de la máquina

herramienta y del material de la pieza. Los parámetros influidos por estas

variables son las fuerzas y el consumo de potencia, desgaste de la

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

dimensional de la pieza.

El aumento de temperatura es consideración importante, porque puede

tener efectos adversos sobre la vida de la herramienta, y también sobre la

exactitud dimensional y la integridad superficial de la parte maquinada; la

temperatura es una de las limitaciones de los procesos de corte, la temperatura

alcanzada durante el mecanizado. Estos trabajos se convierten en calor que se

invierte en aumentar las temperaturas de la viruta, herramienta y la pieza de

trabajo.

La energía la necesaria para remover una unidad de volumen es por ello

su importancia.

Las variables pueden ser:

Dependientes:

Fuerza y energía disipada

Aumento en temperatura

Desgaste en la cuchilla

Terminado de superficie.

Independientes:

Material, condición y geometría de la cuchilla

Material, condición y temperatura de la pieza de trabajo

Uso de fluidos de corte

Características de la máquina

Condiciones de corte

3-.Uso de las tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales

Las características de cualquier material pueden ser de naturaleza muy

variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética.

El cual se realizan en el ámbito industrial; es difícil establecer relaciones que

definan cuantitativamente la maquinibilidad de un material, pues las

operaciones de mecanizado tienen una naturaleza compleja. Una operación de

proceso utiliza energía para alertar la forma, propiedades físicas o el aspecto

de una pieza de trabajo y agregar valor al material; formado para mejorar

propiedades y de tratamiento de superficies.

Los fluidos de cortes se utilizan en la mayoría de las operaciones de

mecanizado por arranque de viruta se aplica sobre la zona de formación de

viruta, para lo que se utilizan aceites, emulsiones y soluciones. La mayoría de

ellos se encuentran formulados en base de aceites minerales, vegetales o

sintéticos.

Los procesos productivos son muy variados y en los mas aplicados son:

Rectificados (plano, cilíndricos, sin centros y lento),

Torneado/Fresado,

Roscado/Escariado,

Taladrado (profundo), Corte (con sierra)

otros (Troquelados, enderezado).

Tabla Físico - Química del Acero (ejemplo)

4-. Seguridad Industrial y el Desprendimiento de viruta en el Proceso de Manufactura

La seguridad adecuada que se debe considerar tomar encontramos:

Uso de gafas o anteojos de seguridad.

Uso del calzado adecuado.

No usar anillos, relojes o pulseras.

No usas cabello largo.

No jugar en el taller.

No usar aire comprimido para limpiar la ropa, herramientas o las

máquinas.

Mantener el piso libre de grasa o aceite.

Barrer con frecuencia las virutas del material que caen al piso.

Mantener limpia siempre las máquinas.

No manejar herramientas de corte con la mano desnuda.

Procesos que provocan desprendimiento de viruta

Las virutas herramientas se han calcificado en tres tipos.

El tipo 1 una viruta discontinua o fragmentada, representa una

conducción en el que el metal se fractura en partes considerablemente

pequeñas de las herramientas cortantes. Este tipo de viruta se obtiene por

maquina la mayoría de los materiales frágiles, tales como el hierro fundido.

En tanto se producen estas virutas, el filo cortante corrige las

irregularidades y se obtiene un acabado bastante bueno. La duración de la

herramienta es considerablemente alta y la falla ocurre usualmente como

resultado de la acción del desgaste de la superficie de contacto de la

herramienta.

También puede formar virutas discontinuas en algunos materiales

dúctiles y el coeficiente de ficción es alto. Sin embargo, tales virutas de

materiales dúctiles son una inducción de malas condiciones de corte:

Un tipo ideal de viruta desde el punto de vista de la duración de la

herramienta y el acabado, es la del tipo B continua simple, que se obtiene en el

corte de todos los materiales dúctiles que tienen un bajo coeficiente de fricción.

En este caso el metal se forma continuamente y se desliza sobre la cara

de la herramienta sin freacturarse. Las virutas de este tipo se obtienen a altas

velocidades de corte y son muy comunes cuando en corte se hace con

herramientas de carburo. Debido a su simplicidad se puede analizar fácilmente

desde el punto de vista de las fuerzas involucradas.

La viruta del tipo C es característica de aquellos maquinado de

materiales dúctiles que tienen un coeficiente de fricción considerablemente alto.

En cuanto la herramienta inicia el corte se aglutina algo de material por

delante del filo cortante a causa del alto coeficiente de fricción. En tanto el corte

prosigue, la viruta fluyen sobre este filo y hacia arriba a lo largo de la cara de la

herramienta. Periódicamente una pequeña cantidad de este filo recrecido se

separa y sale con la viruta y se incrusta en la superficie torneada. Debido a

esta acción el acabado de la superficie no es tan bueno como el tipo de viruta

B. El filo recrecido permanece considerablemente constante durante el corte y

tiene el efecto de alterar ligeramente el ángulo de inclinación. Sin embargo, en

tanto se aumenta la velocidad del corte, el tamaño del filo decrecido disminuye

y el acabado de la superficie mejora. Este fenómeno también disminuye, ya sea

reduciendo el espesor de la viruta o aumentando el ángulo de inclinación,

aunque en mucho de los materiales dúctiles no se puede eliminar

completamente.

La elección de herramientas adecuadas, velocidades avances es un

compromiso, ya que entre más rápido se opere una maquina es la eficiencia

tanto del operador como de la máquina. sin embargo afortunadamente, tal uso

acelerado acorta grandemente la duración de la herramienta

Conclusión

Es obvio que todas las actividades del ser humano civilizado están

presentes están presentes los productos manufacturados, es decir productos

que sido obtenidos a partir de la materia prima y mediante procesos específicos

que se modifican para crear el articulo requerido para satisfacer las

necesidades.

Es necesario dar impulso a las mejoras de los proceso de manufacturas

que permitan el aprovechamiento máximo de toso y cada uno de los recursos

que intervienen en la fabricación de los productos, y con ello buscar las

mejoras de calidad y costos, para así obtener los volúmenes demandados en

los tiempos requeridos.

Los procesos de virutas componen un sistema universal y que bajo el

debido tratamiento dado se obtiene el producto terminado a la perfección

Como futuros ingeniero Industriales en fundamental conocer a plenitud

los procesos manufactureros, las maquinarias y herramientas con los que estos

se realizan debido a que estos son instrumentos para el ejercicio o desempeño

de su rol dentro de una organización tomando como base el diseño, ejecución y

control de un sistema productivo.

Bibliografía

http://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_de_corte

http://es.wikipedia.org/wiki/Viruta

http://academic.uprm.edu/lrosario/page/4055_clases/corte1.htm

http://www.herramientas-decorte.com/

http://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/higiene-y-seguridad-industrial/

http://html.rincondelvago.com/desprendimiento-de-virutas.html