MAQUINABILIDAD Y HERRAMIENTAS DE CORTE:

La maquinabilidad no responde a una e individual característica sino a un conjunto de características

distintas, cada una de las cuales puede variar independientemente de las demás. Esto comporta
serias dificultades para dar una definición de maquinabilidad y además para preparar los medios y
procedimientos adecuados para permitir una precisa y válida medida de esta propiedad. Se le podría
definir como la aptitud de metales aleaciones, para ser conformados por mecanización en máquinas-
herramientas o sea por arranque de material.

En condiciones normalizadas, se mide por medio de ensayos, valorándolos según alguna de las
siguientes características:

1. Duración del afilado de la herramienta.

2. Velocidad de corte que debe aplicarse para una duración del afilado de la herramienta.

3. Fuerza de corte de la herramienta.

4. Trabajo de corte.

5. Temperatura de corte.

6. Producción de viruta.

FACTORES DE QUE DEPENDE LA MAQUINABILIDAD E INFLUENCIA DE LOS MISMOS:

La maquinabilidad no depende solamente de las características intrínsecas del material, ya que las
condiciones de corte y las características de la herramienta, pueden determinar notables y profundas
variaciones en la máquina. Además del topo de herramienta, sobre la maquinabilidad influyen los
siguientes factores:
1. Composición química del material: Los elementos que más influencia ejercen sobre la
maquinabilidad de los aceros son el carbono, el manganeso, el azufre, fósforo y plomo, el resto de
los elementos hasta una proporción superior al 0,5% no afectan a ésta.

a. El carbono gasta un 0,3% aumenta la maquinabilidad.

b. El manganeso hasta un 0,05% al combinarse con el azufre, disminuye la plasticidad de la ferrita

con lo cual mejora la maquinabilidad, pero al superar el 1% lo reduce rápidamente y hace imposible
mecanizarlos al superar el 10%

c. El azufre en proporciones superiores al 0,2% e inferiores al 0,4% mejora mucho la maquinabilidad,

ya que los sulfuros de hierro y los silicosulfuros al quedar en las juntas de grano debilitan la cohesión
de los mismos.

d. El fósforo en proporciones de hasta un 0,12% también aumenta la maquinabilidad.

e. El plomo es insoluble en los aceros, quedando emulsionado en los mismos,

Formando pequeñas bolas que lubrican el corte. Se emplea en proporciones del

0,25%.

2. Construcción de los materiales: la estructura que más favorece la maquinabilidad de los aceros con
un contenido de carbono inferior al 0,3% es la perlita laminar, si el contenido en carbono es del 0,3
al 0,45% sería la formada por perlita laminar mezclada con cementita globular. Siendo esta última la
idónea en porcentajes superiores de carbono.

3. Inclusiones contenidas: dependiendo de la naturaleza de las inclusiones los aceros que las
contengan serán más o menos maquinables. Las inclusiones de silicatos y alúminas la disminuyen y
los sulfuros en general, simples o complejos la mejoran.

4. Dureza: si el material es demasiado blando la viruta se desprende con dificultad, y se poseen una
dureza superior a 50HRc la maquinabilidad va reduciéndose hasta llegar a ser imposible mecanizar
aceros con durezas superiores a 60Hc.

5. Acritud: como la acritud va en relación directa con la dureza, a mayor acritud mayor dureza, luego
cuanto mayor sea la relación entre el cociente del límite elástico y la resistencia mecánica, mayor
será por tanto la maquinabilidad.

6. Tamaño de grano: se admite en general que el aumento del tamaño del grano mejora la
maquinabilidad.

CARACTERÍSTICAS DEL TRABAJO DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE:

1. Arrancar la mayor cantidad de material en el menor tiempo.

2. Dejar perfectamente acabada la superficie y con la mayor precisión de medidas.

3. Mecanizar cualquier clase de material por duro que sea.

4. Terminar el trabajo con el menor número de afilados posibles.

5. Realizar las operaciones al menor costo.

En conseguir estos objetivos depende en gran parte del material de que se constituyen las
herramientas, las cuales se seleccionan en función del tipo de herramienta y máquina a utilizar, clase
de trabajo y material a mecanizar.

DURACIÓN DE LA HERRAMIENTA:

La duración de la herramienta entre dos afilados consecutivos puede valorarse según los siguientes
criterios:

1. Tiempo efectivo o total de mecanizado.

2. Volumen de material arrancado.

3. Número de piezas mecanizadas.

4. Velocidad de corte equivalente, es decir, la velocidad de corte a la que la herramienta tendría una
duración preestablecida, expresada en tiempo efectivo.

5. Velocidad de corte relativa, es decir, la velocidad a la cual la herramienta presenta la misma

duración tanto para el material que se ensaya como para un material de referencia a igualdad de las
restantes condiciones de corte.

CRITERIOS PARA DETERMINAR LA VIDA DE LA HERRAMIENTA:

La duración económica de la herramienta puede ser definida con ayuda de los siguientes criterios:

• Destrucción total del filo, con esta condición la herramienta no puede trabajar más sin afilado. Este
criterio es aplicable a herramientas de aceros rápidos y máquinas no automáticas.

• Dimensiones preestablecidas de la franja de desgaste y del cráter. Al aumentar la anchura de la

franja de desgaste, aparecen modificaciones en las dimensiones de las piezas, esto es muy
importante en las máquinas automáticas.

• Acabado superficial de la pieza, las variaciones de calidad de la pieza en su superficie, indican un

deterioro de la herramienta. La aparición de este criterio no es fácil, ya que el acabado superficial de
la pieza no varía uniformemente con el desgaste de la herramienta.

• Variaciones de las fuerzas de corte, ya que éstas varían a causa del desgaste.

MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE:

La elección del material es uno de los problemas más delicados ya que los factores que intervienen
son tanto de índole técnica como económica. Como el tipo de material está estrechamente ligado a
la velocidad de corte a adoptar y ésta a su vez depende de la temperatura a la que se someterá a la
herramienta, ello determina una correspondencia entre materiales y tiempo de mecanizado.

Por otra parte, los materiales para herramientas que permiten velocidades mayores y, por tanto,
tiempos menores tiene un coste superior.

Los requisitos a considerar para las herramientas de corte son las siguientes:

1. Dureza a elevada temperatura: Un material para cortar a otro debe ser más duro que éste. En los
metales y aleaciones la dureza se reduce mucho, así como la resistencia al elevarse la temperatura.
Este fenómeno provoca una considerable limitación en las prestaciones de los materiales para
herramientas.

2. Resistencia al desgaste: La duración de la herramienta está ligada a la marcha del desgaste que
modifica, de hecho, la geometría y las prestaciones hasta el punto de provocar su rotura.

3. Resistencia: Debe alcanzar valores tales que impidan la rotura del filo por fragilidad, lo cual puede
suceder especialmente en el corte ininterrumpido.

4. Coeficiente de rozamiento: Es un requisito importante en un material de herramienta debiendo

ser lo más reducido posible.

5. Propiedades térmicas. La conductividad tiene importancia a la hora de establecer rápidamente el

equilibrio térmico entre los puntos de mayor calentamiento y las restantes partes de la herramienta,
así como también son de importancia el calor específico y el coeficiente de dilatación.

Propiedades de herramientas de aceros rápidos y extra rápidos.

Están constituidas con de acero aleado con metales de cromo (Cr), tungsteno (W), vanadio
(V), y cobalto (Co), a fin de conseguir un gran número de carbono por tratamientos térmicos, lo
suficientemente duro y resistente al desgaste. Mantienen su dureza a temperatura elevadas, hasta
550*C máximo en el filo, por lo que mantienen altas velocidades de corte. Un acero fuerte mente
aliado puede contener desde 0.7 a 1.4 % carbono, junto con los tratamientos térmicos y los métodos
de fabricación utilizada le confiere una serie de propiedades enumeradas a continuación:

1. Resistencia a la abrasión: depende del número de carbono formado y su composición. Los

carbono de vanadios son los más duros y resistentes al desgaste, por lo que siempre estarán
presentes dichos elementos.

2. Tenacidad: el molibdeno proporciona una mayor tenacidad pro lo que suele estar presente
en brocas y fresas; sin embargo para torneado suele utilizarse en mayor proporción que los aceros al
cobalto

3. Dureza en caliente: el cobalto es el que le confiere al acero la capacidad para soportar

elevadas temperaturas en el filo de cortes manteniendo su dureza, pero afectando la tenacidad.

4. Afilabilidad: el azufre mejora notablemente su Afilabilidad (aunque en una proporción

adecuada para no volver el acero quebradizo) siendo los carbonos grandes al vanadio dificultando la
maquinabilidad.

Materiales según la norma ISO

Para el artículo técnico a continuación, utilizaremos como fuente el manual de formación de la empresa
Sandvick Coromant.
La norma ISO divide los grupos de materiales estándar en 6 tipos distintos. Cada tipo cuenta con
propiedades únicas de acuerdo a la maquinabilidad y las preparaciones que plantean distintas
exigencias sobre la herramienta.

Materiales de acuerdo a normas ISO

ISO P = Acero
La mayor variedad de tipos distintos de piezas se encuentra probablemente encuadrada en la “P”,
que abarca distintos sectores industriales. Suelen ser de viruta larga y presentan un lujo de formación
de viruta continuo, relativamente uniforme. Las variaciones suelen depender del contenido
en carbono.

 Bajo contenido en carbono = material tenaz y pastoso.

 Alto contenido en carbono = material quebradizo.
La fuerza de corte y la potencia necesarias varían muy poco.

¿Qué es el acero?

 El acero es el grupo más amplio del área de mecanizado.

 El acero puede ser no templado o templado y revenido con una dureza de hasta 400 HB.
 El acero es una aleación cuyo componente principal es el hierro (Fe). Se fabrica mediante un
proceso de fundición.
 Los aceros no aleados tienen un contenido de carbono inferior al 0,8 % y sólo contienen Fe,
pero no otros elementos de aleación.
 Los aceros aleados tienen un contenido de carbono inferior al 1,7% y elementos de aleación
como Ni, Cr, Mo, V, W.

Características del mecanizado en ISO P / Acero:
  Material de viruta larga.
 Control de la viruta relativamente fácil y uniforme.
 El acero de bajo contenido en carbono es pastoso y requiere filos agudos.
 Fuerza de corte específica kc: 1500–3100 N/mm2.
 La fuerza de corte y la potencia requerida para mecanizar materiales ISO P, permanecen
dentro de un margen limitado.

ISO M = Acero Inoxidable

Encuentra gran parte de su aplicación en el sector de procesamiento, bridas, tubos, petróleo y gas, y
en el sector farmacéutico. Durante el mecanizado, forma una viruta laminar e irregular porque las
fuerzas de corte son más altas que en el acero normal. Existen diversos tipos de acero inoxidable. La
rotura de la viruta varía en función de las propiedades de aleación y del tratamiento térmico, desde
virutas fáciles hasta otras que es imposible romper.

¿Qué es el acero Inoxidable?

 Los aceros inoxidables son materiales aleados con un mínimo de un 11–12% de cromo.
 El contenido de carbono suele ser reducido (puede bajar hasta 0.01%).
 Las aleaciones son principalmente de Ni (níquel), Mo (molibdeno) y Ti (titanio).
 La capa de Cr2O3 que se forma en la superficie del acero lo hace resistente a la corrosión.

Características del mecanizado en ISO M / Acero Inoxidable:

 Material de viruta larga.

 El control de la viruta es regular en el ferrítico y llega a ser difícil en el austenítico y en el
dúplex.
 Fuerza de corte específica: 1800–2850 N/mm2
 El mecanizado genera elevada fuerzas de corte, filo de aportación y superficies con
endurecimiento térmico y mecánico.


ISO K = Fundición
Principalmente se trata de piezas para automotriz, la fabricación de maquinaria y la producción con
acero. La formación de viruta de los materiales ISO-K varía desde virutas casi pulverizadas a virutas
de largas. La potencia necesaria para mecanizar este grupo de materiales suele ser reducida.

Es importante tener en cuenta que hay una gran diferencia entre la fundición gris (casi polvo) y el
acero dúctil que a menudo presenta una rotura de la viruta similar a la del acero.
¿Qué es la fundición?

 Hay 3 tipos principales de fundición: gris (GCI), nodular (NCI) y granito compactado (CGI).
 Se denomina fundición a un compuesto de Fe-C con un contenido relativamente elevado de
Si (1–3%).
 El contenido de carbono es superior al 2%, que es la máxima solubilidad del C en la fase
austenítica.
 Cr (cromo), Mo (molibdeno) y V (vanadio) forman carburos que incrementan la resistencia y
dureza, pero reducen la maquinabilidad.

Características del mecanizado del ISO K / Fundición:

 Material de viruta corta.

 Buen control de la viruta en todas las condiciones.
 Fuerza de corte específica: 790–1350 N/mm2.
 El mecanizado a alta velocidad genera desgaste por abrasión.
 Fuerzas de corte moderadas.

ISO N = Aluminio
La industria aeroespacial, la aviación y los fabricantes de llantas de aluminio para el sector automotriz
se encuentran entre los principales usuarios de este material. A pesar de que necesitan menos
potencia por mm3, debido a la elevada velocidad de arranque de viruta, sigue siendo
recomendable calcular la potencia máxima necesaria.

¿Qué es un material no ferroso (ej: aluminio)?

 Este grupo contiene metales blandos no ferrosos, con un dureza inferior a 130 HB.
 Las aleaciones de aluminio (Al) con menos de un 22% de silicio (Si) representan la parte más
amplia.
 Cobre, bronce, latón, plástico, compuestos como el Kevlar

Características del mecanizado del ISO N / No Ferroso:

 Material de virtuta larga.

 Control de la viruta relativamente fácil, si está aleado.
 El aluminio (Al) es pastoso y requiere filos agudos.
 Fuerza de corte específica: 350–1350 N/mm2.
 La fuerza de corte y la potencia requerida para mecanizar materiales ISO N permanecen dentro
de un margen limitado.
ISO S = Súper Aleaciones Termo-resistentes
Se trata de materiales de difícil mecanización, dentro de la clasificación “S”, se pueden encontrar
aplicaciones vinculadas al sector aeroespacial, de turbinas de gas y de generación de energía.
Aunque la gama es amplia, por lo general, están presentes fuerzas de corte elevadas.

¿Qué son las súper aleaciones termo-resistentes?

 Las súper aleaciones termo-resistentes (HRSA, del inglés Heat Resistant Super Alloys) incluyen un
gran número de materiales de alta aleación a base de hierro, níquel, cobalto o titanio.
GRUPOS:
– base de Fe: Recocido o con tratamiento en solución, envejecido.
– base de Ni: Recocido o con tratamiento en solución, envejecido, fundición.
– base de Co: Recocido o con tratamiento en solución, envejecido, fundición.
– aleaciones de titanio.
 Propiedades: Mayor contenido de aleación (más Co que Ni), lo cual ofrece mejor
resistencia térmica e incrementa la resistencia a la tracción y a la corrosión.

Características del mecanizado del ISO S / Súper Aleaciones Termo-resistentes:

 Material de viruta larga.

 Control de la viruta difícil (viruta segmentada).
 Se requiere un ángulo de desprendimiento negativo si se utiliza cerámica y positivo si se utiliza
metal duro.
 Fuerza de corte específica: 2400–3100 N/mm2 para HRSA y 1300–1400 N/mm2 para titanio.
 Las fuerzas de corte y la potencia requerida son bastante elevadas.

ISO H = Material Endurecido

Los materiales endurecidos clasificados como “H” se pueden encontrar en gran variedad de sectores, que
van desde el automotriz hasta la fabricación de maquinaria o en el segmento de fabricación de moldes
y matrices. A menudo presentan una viruta continua, rojo incandescente.

¿Qué es el material endurecido. ej: acero templado?

 El acero templado es el grupo más reducido desde el punto de vista del mecanizado.
 Este grupo incluye acero templado y revenido con una dureza >45–65 HRC.
 Sin embargo, el torneado de piezas duras habitual se encuentra dentro del rango 55–68 HRC.

Características del mecanizado del ISO H / Material Endurecido:

 Material de viruta larga.

 Control de la viruta regular.
  Se requiere un ángulo de desprendimiento negativo.
 Fuerza de corte específica: 2550–4870 N/mm2.
 Las fuerzas de corte y la potencia requerida son bastante elevadas.

MATERIALES APTOS PARA CUCHILLAS DE CONFORMACION POR ARRANQUE DE VIRUTA:

1. Aceros al carbono:

Poseen un contenido de carbono de 0,9 al 1,4%. Si están correctamente tratadas estas herramientas
poseen gran dureza, buena tenacidad y resistencia al desgaste, pero no pueden emplearse cuando
trabajen a temperaturas superiores a 250C°. Se emplean en los casos siguientes:

a) En pequeñas series o en trabajos aislados.

b) En operaciones de acabado a pequeña velocidad o trabajos muy delicados.

c) Cuando se exige de las herramientas ángulos muy limpios.

2. Aceros aleados:

Además del carbono contienen cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. En su mayoría se ablandan
y desafilan a temperaturas superiores a los 250°C. Existen tres tipos principales:

a) Indeformables. Se emplean para la conformación de piezas de precisión. Se deforman menos que

los aceros al carbono y poseen una resistencia al desgaste 6 veces mayor.

b) Al wolframio. Se emplean para fabricación de brocas.

c) Semirápidos. Las herramientas que contienen un 9 a 11% de wolframio y 3,5 a 4,5 de cromo se
emplean en la fabricación de cuchillas con rendimiento y velocidad de corte muy poco inferiores a
las de los aceros rápidos.

3. Aceros rápidos:

Trabajan a temperaturas hasta de 600°C manteniendo su dureza y filo inicial, lo cual permite disponer
de velocidades de trabajo mayores que las de los demás aceros.

4. Estelitas:

Son aleaciones cromo-cobalto-wolframio con un tanto por ciento inferior de otros elementos como
hierro, carbono, silicio y manganeso. Se fabrican por fusión a temperaturas superiores a 1300°C ya
que no pueden mecanizarse nada más que por muelas. Son insensibles a los tratamientos térmicos.
Permiten trabajar los metales con velocidades superiores a la de los aceros rápidos ya que soportan
temperaturas de hasta 700°C sin perder el filo. Tienen el inconveniente de ser más frágiles que estos
últimos. La estelita más conocida es la alacrita.

5. Carburos metálicos:

Los carburos metálicos sinterizados (vidias) están compuestos por carburos de wolframio y un metal
auxiliar generalmente cobalto que sirve de liante o aglomerante. Hay otros tipos que además de
carburo de wolframio contienen otros carburos de titanio, de tántalo, etc. y el metal auxiliar. Sus
características son:

- Elevadísima dureza que se mantiene hasta temperaturas de 600°C.

- Alta resistencia a la compresión.

- Excelente resistencia al desgaste y a la corrosión.

- Escasa resistencia al choque.

- Conductividad térmica igual y tal vez superior a la de los aceros.

6. Diamantes:

Se emplean para mecanizar ebonita (resina plástica), determinados bronces, aleaciones de aluminio,
etc. generalmente para operaciones de acabado en la que se pueden obtener tolerancias de 2 micras
con superficies mejor acabadas que con las rectificadoras.

Tienen el inconveniente de la fragilidad del diamante, de ahí que su empleo quede limitado a pasadas
continuas y en máquinas carentes de vibraciones. Los diamantes en forma de pastilla se montan en
mangos de acero y con el fin de disminuir riesgos de rotura al ser altamente frágiles no acaban en
punta viva sino redondeada.

7. Materiales cerámicos:

Bajo la denominación de materiales cerámicos o cerámicas de corte, se pueden considerar:

a. Cermets: Son materiales sinterizados constituidos por un componente no metálico (óxidos,

silicatos, carburos de silicio y de cromo) y por componentes metálicos de elevado punto de fusión,
como molibdeno, cromo o vanadio. A la tenacidad propia de los metales se une un alto grado de
refractariedad propio de los productos cerámicos. Los cermets que tienen mejores características de
aplicación a las herramientas se obtienen por la sinterización de óxidos de aluminio, junto con
carburos de molibdeno o vanadio.

b. Óxidos sinterizados: El más apropiado para la fabricación de herramientas es el óxido de aluminio,

alúminas sinterizadas casi puras, o también, un óxido de alúminas casi puras. A este se añaden otras
sustancias como óxido de cromo, de hierro o de titanio.

La característica de estos óxidos sinterizados más destacable son:

- Conductividad térmica muy baja, que tienen valores muy bajos parecidos a los de los aislantes
térmicos.

- Coeficiente de rozamiento menor que los carburos sinterizados.

- Dureza superior a la de los carburos metálicos.

- Coeficiente de dilatación lineal parecido al de los aceros.

Tienen el inconveniente de su excesiva fragilidad.

Se presentan en forma de plaquitas que se emplean soldadas a sus mangos con resinas epoxi o bien
sujetas por medios mecánicos. Se emplean en el torneado de fundiciones y aceros. También para
mecanizar el cobre, sus aleaciones y metales ligeros.

8. Nitruros de boro cúbico:

Producido bajo la acción de elevadas temperaturas y presiones en presencia de un catalizador. La

plaquita está constituida por un soporte de carburo con una fina capa de nitruro de boro cúbico. La
dureza de este material es superada sólo por el diamante. Es frágil pero poco reactivo con la pieza.
Su elevada estabilidad térmica le permite trabajar durante largos periodos de tiempo a temperaturas
de 1000 a 11000°. Con este material se pueden mecanizar ventajosamente las aleaciones de níquel
a gran velocidad.

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE:

Las herramientas de acero se templan siempre y revienen para darles la dureza y tenacidad
adecuadas. Algunas veces las herramientas de aceros rápidos una vez templadas y revenidas, se
someten a tratamientos superficiales como son la nitruración sulfinización para darles mayor dureza
y resistencia al desgaste.

Existe otro tratamiento superficial, el cromado duro el cual aumenta la resistencia al desgaste y
disminuye el coeficiente de rozamiento. Pero se utiliza más para la restauración de herramientas
desgastadas.

ARRANQUE DE MATERIAL POR MEDIO DE CUCHILLAS:

La primera cuchilla utilizada para arranque de material fue el Buril. Todas las herramientas de corte
empleadas en las máquinas herramientas se derivan fundamentalmente de una cuchilla de metal
similar al Buril. Está formado por una barra rectangular de acero cuyo extremo útil está afilado en
forma de ángulo diedro, al ser golpeado al Buril por el martillo penetra el borde en forma de cuña en
el material arrancando virutas.
La cuchilla recta es la herramienta elemental de corte, la más sencilla. Van apoyadas en el soporte de
la máquina por medio de sus caras denominadas bases.

LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE UNA CUCHILLA SON:

1. Filo: Es la arista cortante en posición de corte frontal de la cuchilla respecto a la pieza.

2. Superficie de desprendimiento o ataque: Es la cara de la cuña sobre la que desliza el material

desprendido cortado frontalmente.

3. Superficie de incidencia: Es la cara de la cuña que queda frente a la superficie trabajada de la pieza
en corte frontal.

4. Corte principal: Es la arista de corte de la cuchilla en posición de corte lateral respecto a la pieza.

5. Contrafilo: Denominado también corte secundario, es la otra arista de la cuchilla que forma la
punta cortado lateralmente.
ÁNGULOS DE LA CUCHILLA EN ATAQUE FRONTAL A LA PIEZA:
Son los ángulos que definen la posición de las superficies de la cuchilla:

1. Ángulo de incidencia del filo principal (a): Es la formada por la superficie de incidencia y un plano
perpendicular al plano base que pasa por el hilo.

2. Ángulo de incidencia secundario (a): Ángulo con que se afila el mango cuando la cuchilla es de
pastilla, es unos dos grados mayor que el de incidencia del filo pricopal.

3. Ángulo de filo (R): Es el que forman las superficies de incidencia y de desprendimiento o ataque.

4. Ángulo de desprendimiento o ataque (p): Es el ángulo formado por la superficie de desprendimiento

o ataque y el plano paralelo al plano base que pasa por el hilo

5. Ángulo de corte (o): Es el comprendido entre la superficie de desprendimiento de la cuchilla y un

plano perpendicular al plano base que pasa por el filo.

Ángulos principales de una cuchilla

5. Ángulo de inclinación longitudinal (A): Lo forman las intersecciones de un plano perpendicular al

plano base que pasa por el eje de la herramienta, con la superficie de desprendimiento y el plano
base. Este ángulo si la superficie de desprendimiento tiene pendiente hacia atrás, será positivo y
negativo si es hacia la punta de la herramienta.

6. Ángulo de inclinación del filo (w): Lo forman el filo principal y el plano base.
7. Ángulo de posición (x): Se denomina también "ángulo del filo principal", y es la proyección sobre el
plano base del ángulo formado por el filo con el plano de la superficie trabajada o con el de rotación
de la pieza, si ésta es cilíndrica. Caso, el eje de la herramienta ser perpendicular de la superficie
trabajada, el ángulo de posición coincide con el de oblicuidad del filo.

INFLUENCIA DE LOS ÁNGULOS DE LA CUCHILLA EN MECANIZACIÓN:

La variación de los ángulos que forman entre sí los planos principales del extremo afilado de la cuchilla
elemental influye mucho en el desarrollo del trabajo de ésta.

1. Influencia del ángulo de incidencia: Si es demasiado pequeño, la cuchilla no penetra bien y roza
excesivamente con la pieza, lo que conlleva un aumento de temperatura y por tanto la cuchilla se
desafila antes. Igualmente si éste es demasiado grande resulta un filo frágil, ya que no está
suficientemente apoyado para resistir las fuerzas de corte. Cuanto más duro es el material a
mecanizar, menor debe ser el ángulo de incidencia, para que así pueda resistir mejor la fuerza de
corte.
2. Influencia del ángulo de incidencia secundario: Posee la misma influencia que el ángulo de
incidencia principal debiéndose ajustar a las mismas normas.

3. Influencia del ángulo de desprendimiento o ataque: En primer lugar influye, en el ángulo de doblado
de la viruta, que es complementario. Si es demasiado pequeño la energía consumida es excesiva,
calentándose la herramienta más de lo normal. En cambio si es más grande, y el filo queda muy
debilitado, la viruta se separa mejor, obteniéndose un mejor acabado superficial. Con el fin de evitar
la rotura del filo en las herramientas frágiles, como pueden ser los carburos metálicos, se ensayaron
ángulos de desprendimientos negativos, hasta conseguir que las fuerzas actuasen solamente a
compresión sobre la herramienta. Obteniéndose los siguientes resultados satisfactorios:

3.1. Factores que influyen en el ángulo de desprendimiento. Este ángulo depende de los siguientes
factores:
• Resistencia del material herramienta.
• Material a mecanizar.
• Avance

a) Influencia del material de la herramienta. Si el material es poco resistente se emplearán ángulos

pequeños de desprendimiento, ya que las fuerzas de reacción del material que se mecaniza no actúan
en el mismo filo, sino en una zona tanto más delgada de él cuanto más pequeño es el ángulo de
desprendimiento. Y cuanto más alejado esté del filo esta zona, tanto mayor será la sección de
resistencia de la herramienta para soportar el corte.

b) Influencia del material mecanizado. Cuanto más duro sea éste, mayores serán las fuerzas de corte
y, por tanto, tendrá que ser mayor la sección de la herramienta capaz de resistir estos esfuerzos, lo
que se conseguirá disminuyendo el ángulo de desprendimiento. Existen dos excepciones y es cuado
el material a mecanizar es bronce o bien fundición de hierro, con todas sus variedades, el acero
inoxidable, los aceros rápidos recocidos y algunos otros tipos de aceros muy resistentes. En los
primeros, es decir, en la mecanización de bronces el ángulo de desprendimiento es casi nulo y en los
segundos también es más pequeño de lo normal.

c) Influencia del avance. Al cortar la cuchilla lateralmente a la pieza y cuando tiene el filo inclinado, el
espesor de la viruta depende del avance por vuelta. Por lo tanto, cuanto mayor sea el avance, menor
ha de ser el ángulo de desprendimiento, con el fin de ofrecer mayor resistencia las fuerzas de corte
que se originan.

4. Influencia del ángulo de oblicuidad del filo principal. El ángulo de oblicuidad afecta en las
condiciones iniciales del trabajo de las herramientas, en el espesor y anchura de éstas y en la presión
sobre el filo.

a) Influencia en la iniciación del trabajo. El ángulo de oblicuidad del filo, puede variar entre 0°, si se
trata de un cuchilla de corte frontal y 90° si es de corte lateral. A la hora de iniciar el trabajo, la
posición más favorable es la intermedia entre los dos.

b) Influencia sobre el espesor y anchura de la viruta. Manteniendo el avance constante se puede variar
el espesor de la viruta, variando el ángulo de oblicuidad y de igual forma la anchura de la viruta.

c) Influencia sobre la presión ejercida por el filo. Cuanto mayor es el avance mayor es la fuerza de
corte necesaria y la ración del material sobre la herramienta. Por ello para trabajar materiales muy
duros, han de emplearse avances muy pequeños, con lo cual el espesor de viruta también es pequeño
y poco el material arrancado. Para compensar la disminución de avances y ancho de viruta, lo que se
hace es aumentar su anchura, empleando cuchillas de ángulo de oblicuidad muy pequeño. Pudiendo
aumentar a su vez los avances en el mecanizado.
5. Influencia del ángulo de oblicuidad del contrafilo. Con el fin de asegurar la máxima duración de la
herramienta, el ángulo de oblicuidad del contrafilo suele ser de unos 5°. Si el eje de la herramienta
es perpendicular al de la pieza, el ángulo de oblicuidad coincide con el de posición, pero añade
cuando la herramienta no avanza paralelamente al eje de la pieza, sino que penetra en ella con un
ángulo determinado, debe inclinarse la cuchilla el mismo ángulo para así mantener un ángulo de
posición de unos 5°.

6. La influencia del ángulo de inclinación longitudinal. Este ángulo influye en los siguientes aspectos:

a) Dirección de salida de la viruta.

Influencia en la dirección de la viruta. La viruta se desprende tangente a la superficie de

desprendimiento. Si la superficie tiene un ángulo de inclinación nulo, las virutas saldrán
paralelamente al eje de la pieza trabajada. Pero si éste ángulo es positivo, la viruta se dirige en
posición opuesta a la pieza. Si es negativo, se desprenderá hacia delante.

b) Robustez de la punta de la herramienta.

Influencia en la robustez de la punta de la herramienta. La inclinación negativa, orienta las fuerzas de

corte de manera que hacen trabajar la pieza a compresión en lugar de a cortadura o flexión, como
ocurre cuando la inclinación es positiva. Además el ángulo de inclinación negativa crea una
componente tangencial, que tiene a separar la herramienta de la pieza máquina. Todo ello produce
el efecto de un robustecimiento afectivo de la punta de la herramienta.

c) Fuerza de deformación de las piezas.

Influencia en la deformación de las piezas. Si la inclinación de la cuchilla es positiva, la componente

F2, perpendicular a la fuerza de corte F, aproxima si estamos, por ejemplo, torneando un eje, a éste
a la cuchilla, y en el centro esta aproximación, será mayor que en los extremos por la flexibilidad del
eje, torneándose, un diámetro inferior al de los extremos y por consiguiente obteniendo piezas
cóncavas. Si la inclinación es negativa, la fuerza F2, tiende a separar la pieza de la cuchilla y se
obtendrán por ello piezas convexas.
VELOCIDAD DE CORTE:

La velocidad de corte es la velocidad con que la herramienta corta la viruta. Se mide siempre en
metros por minuto. Aunque viene limitada por las características del material a mecanizar, por el de
la herramienta y por la potencia de la máquina. Puede variar en un amplio margen.
Si la herramienta permanece fija y es la pieza la que se mueve, la velocidad con que se mueve la pieza
en la dirección del corte será la velocidad de corte. Caso de poseer la pieza o la herramienta un
movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad de corte se determina fácilmente por medio de la
ecuación general del movimiento, pero caso de no ser el movimiento uniforme ya no resulta sencilla
su determinación aunque en general se toma como velocidad práctica la velocidad media de la
carrera.

Cuando el corte ser produce por giro de la pieza, caso del torno o de la herramienta en la fresadora,
la velocidad de corte viene en función del diámetro de la pieza o de la herramienta, y la velocidad de
giro en revoluciones por minuto (r.p.m.). Si se conoce la velocidad de corte de la herramienta, caso
de interesar la determinación de la velocidad de giro que ha de llevar la herramienta o la pieza, a
partir de la fórmula anterior la podemos conocer:

n=1000*7*D
LUBRICANTES PARA EL MECANIZADO DE METALES:

Como una de las causas del prematuro desgaste de las herramientas de corte es la elevación de la
temperatura, que reblandece los filos. En un principio se pensó refrigerar la herramienta y la pieza
empleándose, para ello, chorros de agua saturada de sosa. En la actualidad, la lubricación del corte
ha sufrido un gran avance hasta tal punto que existe para cada tipo de operación los lubricantes
adecuados.

LAS VENTAJAS DEL EMPLEO DE LOS LUBRICANTES PARA EL MECANIZADO SON:

1. Disminución del rozamiento herramienta-pieza, disminuyendo por tanto la potencia necesaria

para el corte en un 10%.
2. Mantiene el filo a temperatura inferior a la de pérdida de sus cualidades de corte y disminuye las
dilataciones y contracciones de las piezas.
3. Permite aumentar la velocidad de corte hasta un 50% más, obteniendo una mayor producción de
viruta por unidad de tiempo.
4. Permite aumentar la sección de viruta arrancada cuando no puede aumentarse la
velocidad de corte, bien aumentando la profundidad de corte o el avance.
5. Protege a la pieza contra la oxidación empleando lubricantes adecuados.
6. Limpia la pieza de partículas y arrastran la viruta.

PROPIEDADES DE LOS LUBRICANTES DE CORTE:

Para obtener las ventajas antes señaladas los lubricantes deben poseer las siguientes propiedades:
1. Propiedades lubricantes, como son: viscosidad, untuosidad, etc.
2. Propiedades refrigerantes: elevado calor específico y buena conductividad calorífica.
3. Propiedades antioxidantes y anticorrosivas.
4. Débil tensión superficial para mojar bien la pieza y la herramienta.

ACEITES DE CORTE:

Las propiedades mencionadas en el apartado anterior las reúnen los denominados "aceites de corte",
de los que se emplean dos clases principales.

1. Aceites puros: Son generalmente minerales aunque también se emplean aceites vegetales de
algodón de viscosidad superior a los minerales o bien aceites mixtos mezcla de minerales, vegetales
y también animales (grasas). Estos aceites se emplean cuando se desea que las cualidades lubricantes
prevalezcan sobre las refrigerantes.
2. Aceites con aditivos: A los aceites puros se les adiciona azufre libre o combinado. El azufre reduce
la soldabilidad del material sobre la cuchilla y mantiene la lubricación hasta presiones de 130 kg/cm2.
Estos aceites poseen el inconveniente de que no se pueden emplear, en general, en metales no
férreos ya que producen manchas en las piezas.

3. Aceites solubles: Se emplean emulsiones o soluciones en agua, que debe ser de poca dureza siendo
la mejor la de lluvia. Las emulsiones se preparan con aceites minerales que se vierten sobre agua.

PRÁCTICA DE LA LUBRICACIÓN EN EL MECANIZADO:

Para la lubricación del corte, las máquinas van, generalmente, provistas de un depósito que contiene
el líquido lubricante y una bomba, la cual lo aspira y envía por una canalización adecuada hasta las
boquillas de salida, montadas en tubos flexibles para poder orientar adecuadamente el chorro del
líquido sobre la zona de corte. El líquido después cae y es recogido en una bandeja que lo devuelve
al depósito incorporándose de nuevo al circuito. El éxito de la lubricación del corte depende, en gran
medida, de la correcta dirección del chorro del líquido, que debe llegar al filo de la herramienta.

CÁLCULOS DE TIEMPOS DE FABRICACIÓN:

El cálculo de tiempos en la fabricación de una pieza en una máquina herramienta es fundamental ya

que permite:

1. Calcular con una base firme el precio de coste de la pieza fabricada.

2. Fijar el tiempo mínimo sobre el que se ha de basar los salarios con incentivos.
3. Obtener el máximo aprovechamiento de las máquinas y una perfecta ordenación de los trabajos y
la previsión de su terminación.

MÉTODOS PARA ESTABLECER LOS TIEMPOS DE FABRICACIÓN:

(Importante) Los tiempos de fabricación se pueden determinar por 5 métodos diferentes:

1. Método de estimación: Consiste en descomponer la operación en fases, cuya duración puede

estimarse aproximadamente por la experiencia les técnico, sus resultados no son muy precisos.

2. Métodos de comparación: Es, en realidad, también un método de estimación, pero tienen una base
más firme que éste ya que se calculan los tiempos de la operación comparándola con otros de
duración conocida, ya determinados.
3. Métodos de cronometrase: Consiste en medir los tiempos de la operación o fases que se
descomponga, con un cronómetro. Este procedimiento es muy bueno, pero tiene el inconveniente
de su encarecimiento a la hora de realizarlo.

4. Método de suma de tiempos elementales preestablecidos: Consiste en descomponer la ejecución

de la pieza en fases elementales cuyos tiempos se pueden valorar perfectamente por estar
preestablecidos en tablas.

5. Métodos por tiempos elementales y por comprobación cronométrica: Cuando la serie de piezas a
fabricar es importante, primeramente se calcula el tiempo de fabricación por el método de la suma
de tiempos elementales y seguidamente se comprueban y afinan los datos obtenidos,
cronometrando las diferentes fases del trabajo.