INGENIERIA MECANICA.

ASIGNATURA:
TECNOLOGIA DE FABRICACION
 Organizacion de la Materia:
• Clases Teoricas.
• Clases de reconocimientos de Maquinas-Herramientas y desarrollos deTrabajos de Laboratorio.
• Clases practicas de resolucion de problemas y proyectos sobre temas especificos.

• Requisitos para Promocion directa:

- Asistencia 75%.
- Aprobar trabajos practicos y proyectos realizados durante el cursado.
- Aprobar dos parciales teoricos y practicos con nota minima 6 (seis).
- Posibilidad de promocion: Unico recuperatorio para parciales teoricos y practicos no aprobados a
realizarse antes de finalizar el cursado.

• Requisitos para Regularizar:

- Asistencia 75%.
- Aprobar trabajos practicos y proyectos realizados durante el cursado.
- Parciales o recuperatorios teoricos y practicos con nota minima 4 (cuatro).
 Temas a desarrollar
• Procesos con arranque de viruta.
- Maquinas Herramientas: Definiciones y Movimientos
- Herramientas monofilo y multifilos.
- Tipos y Selección de maquinas Herramientas.
- Torneado.
- Mandrinado.
- Cepillado, limado.
- Perforado.
- Fresado.
- Brochado.
- Rectificado.
- Maquinas CNC. Torno - Fresadora
• Herramientas de corte.

- Materiales para Herramientas. Evolución.

- Teoría del corte , fuerzas actuantes.
- Desgaste de Herramientas y vida útil de los filos.
- Formación de viruta. Generación de calor mediante el corte.
- Mecanizado Eficiente.

Procesos de Deformación.
• Operaciones de conformación en frío
- Corte.
- Embutido.
- Extrusión en frio.
• Operaciones de Conformación en caliente.
- Laminado.
- Forja.
Procesos especiales.
- Electroerosión por penetración.
- Electroerosión. Corte por hilo.
- Técnicas de corte:
Oxicorte.
Lanza Térmica.
Plasma.
Corte laser.
Corte por chorro de agua.
- Introducción al mecanizado de alta velocidad
Bibliografia:
- Fundamentos del Corte de Metales y de las Maquinas Herramientas
Autor: Geoffrey Boothroyd.

- El Mecanizado Moderno. Manual Practico.

Autor: AB Sandvik Coromant.

- Apuntes de teoria, Reconocimiento de Maquinas herramientas, Laboratorio y

Resoluciones practicas y proyectos dados en el cursado de la asignatura.

- CNC Manual UTN. 2014.

• Introducción histórica:
Historia del corte de Metales comienza segunda mitad del siglo XVIII (
1760 )
No existían las Maquinas Herramientas.
Aparece la Termodinámica como ciencia, James Watt inventa la maquina
de vapor, no era posible la fabricación.
John Wilkinson inventa la mandriladora. Primer Maquina-Herramienta
MOVIMIENTOS DE LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS
El principio básico aplicado en todas las maquinas herramientas es el de generar la
superficie requerida o superficie mecanizada mediante los movimientos relativos
apropiados entre la herramienta y la pieza.
Definimos mecanizado como el proceso donde se remueve gradualmente material de
una pieza, realizando el corte con herramientas monofilo, multifilo y en el rectificado con
muelas abrasivas.
Los filos cortantes de las herramientas remueven una capa de material de la pieza.
Esta capa removida la llamamos viruta. Las superficies obtenidas pueden ser
planas o cilíndricas internas o externas según la operación de mecanizado que se
realice.
El objetivo del mecanizado es cortar el metal para obtener una construcción de una
determinada forma , dimensiones y calidad superficial.
El mecanizado actual genera grandes volúmenes de viruta por tal razón controlar su
formación a través de elección correcta de las herramientas de corte es un requisito
fundamental para cualquier operación.
En una maquina herramienta se disponen de los siguientes tipos de
movimientos:
• Movimiento Principal: Es proporcionado normalmente por la
maquina para dar movimiento relativo entre la herramienta y la pieza de
tal manera que la cara de la herramienta alcance el material de la
pieza.
Absorbe la mayor parte de la potencia necesaria para realizar la
operación.
• Movimiento de avance: Puede ser proporcionado por la maquina
herramienta a la pieza o a la herramienta y sumado al movimiento
principal ,conduce a una remoción continua o discontinua de viruta y a
la creación de una superficie mecanizada. Este movimiento puede ser
continuo o escalonado.
Absorbe un pequeña parte de la potencia necesaria para realizar la
operación
• Ejes de Maquinas Herramientas:
Para analizar los movimientos de las Maquinas herramientas debemos tener en cuenta
el Sistema de ejes recomendados por Normas ISO, utilizado para programacion de
Maquinas CNC pero aplicable para todas las Maquinas Herramientas.
Los tres ejes coordenados X,Y,Z de la MH estan asociados a movimientos rectilineos
de la herramienta y los movimientos A,B,C se asocian a posibles giros alrededor de los
ejes.
Cada maquina proporciona movimiento a las herramientas solo en algunas de las
direcciones mencionadas. Para ello es necesario orientar el sistema de coordenadas
para la maquina herramienta en estudio.
El eje Z se dispone paralelo al eje del husillo que proporciona el movimiento principal y
su desplazamiento positivo incrementa la distancia entre pieza y porta herramienta.
Si la maquina no tiene husillo el eje Z se dispone perpendicular a la superficie de
sujeccion de la pieza.
El eje X: es eje de traslacion principal, horizontal y paralelo a la superficie de sujeción
de la pieza. El desplazamiento positivo se define como el movimiento de la herramienta
cuando esta se aleja del eje de rotación de la pieza.
En maquinas sin husillo es horizontal y paralelo a la superficie de sujeción de la pieza.
Eje Y: Se selecciona de manera que complete el sistema de coordenadas .
• Clasificacion de las Maquinas Herramientas.
 Las que usan herramientas monofilo: tornos paralelos, automaticos mono
husillos y muti husillos, tornos CNC, Tornos verticales, mandrinadoras,
cepilladoras, limadoras.

 Las que usan herramientas multifilos: Perforadoras , Fresadoras, Centros de

mecanizado CNC, brochadoras.
 Las que usan muelas abrasivas: Rectificadoras planas ,tangenciales,
universales (interior/exterior), Sin centros
• Torno paralelo:
` PARTES COMPONENTES DE TORNO PARALELO

Plato de
sujeción de
Husillo piezas

Contrapunta

Trasmisión
Motor

Charriot
Trasmisión
cabezal – Carro transversal
Bancada
Caja Norton
Caja Norton Barra- tornillo Carro Torre porta
Tabla de patrón longitudinal herramientas
Velocidades
de husillo
Herramientas monofilo.
Compuesta por un mango y una placa cortante cuyas partes son:
Cara: Superficie sobre la cual fluye la viruta (sup. de
desprendimiento)
Flanco: Es la superficie frente a la cual pasa la superficie
generada de la pieza (superficie de incidencia)
Filo: Parte que realiza el corte. El filo principal es la parte
del filo que ataca la superficie transitoria de la pieza.
Punta: Parte del filo donde se cortan los filos principal y
secundario. Puede ser aguda o redondeada.

Herramientas enterizas.Placa soldada Herramientas de placas

reafilables recambiables.
 Placas de metal duro
Herramientas de acero rapido, reafilables
reafilables

Insertos de metal duro desechables

• La operacion de torneado genera formas cilindricas con herramientas
monofilo, generalmente la pieza gira y la herramienta de corte dispone de
un movimiento de avance.
Es el proceso de corte mas directo y es ampliamente utilizado, es muy
variado en lo que se refiere a formas de la herramientas, materiales a
mecanizar, condiciones de corte y dimensiones y caracteristicas de
maquinas.
Las operaciones basicas posibles de realizar en tornos paralelos:
- Cilindrado.
- Refrentado.
- Torneado interior.
- Roscado.
- Ranurado , perfilados de formas.
-Superficie transitoria: superficie
formada en la pieza por el filo, que
será removida en la siguiente
carrera o revolución o durante la
siguiente pasada de la herramienta
-Superficie de trabajo: superficie de la pieza que va a
ser removida.

n
-Superficie mecanizada: superficie deseada,
producida por la herramienta.

Vf
Angulo del filo principal de la
herramienta: kr.

Espesor de viruta no deformada: ac.

Profundidad de corte (ap): encaje

instantáneo de la herramienta con la
pieza medida perpendicularmente al
plano que contiene las direcciones de
los movimientos principal y de avance.
Sección de viruta sin cortar: Ac = f . ap
Material removido por unidad de
tiempo: W=Ac. Vc= f.ap.Vc
Siendo Vc: velocidad de corte
 Parametros de corte de operaciones de torneado
Velocidad de Corte: (Vc) Numero de giro de la maquina (n).

Vc= (π.Øc.n)/1000

Siendo “Vc” (m/min) (velocidad de corte) es la velocidad

tangencial el punto “ɸc” (mm) (diámetro de corte). n

Diámetro de corte: entre el diámetro inicial (øi) y final (øf) , el

criterio más utilizados en la industria es el valor medio entre
estos diámetros de manera tal que:
• Velocidad de avance:
Vf = fn.n
Siendo “n” (rpm) velocidad de giro de husillo (movimiento principal en la
operación de torneado) en tanto que el movimiento secundario es “fn”
(mm/rev) avance por revolución es decir la distancia en mm que avanza la
herramienta en dirección paralela al eje de giro.
• Longitud de trabajo:
lw = lm + X1 + X2
Siendo “lm”: longitud a mecanizar (mm); X1 y X2 distancias de seguridad
(mm) Es necesario tener en cuenta estas distancias de manera de evitar
choques de la herramienta con la pieza al inicio y salida del mecanizado, se
incluye en el cálculo de tiempo de mecanizado porque la herramienta se
desplaza a velocidad y avance de corte.
Tiempo de Mecanizado
tm=lw/vf para una sola pasada.
tm=(lw/vf) N para mas de una pasada de corte
Siendo tm : tiempo de mecanizado (min) ; lw : longitud de trabajo (mm);
Vf : velocidad de avance (mm/min) y N: número de pasadas.

• Potencia de mecanizado:
Introducimos el concepto que se denomina Potencia Unitaria de corte ó Energía
específica de corte “ps”:
ps = Pc/W
Donde Pc = Potencia de mecanizado.
Como vimos W es el volumen desalojado de viruta por unidad de tiempo o
velocidad de remoción de material:
W = Vc . fn . ap
• Siendo Vc: velocidad de corte (m/min), fn: avance por vuelta (mm/min),
ap: profundidad de corte (mm).
Estos conceptos se utilizan en general para herramientas con filos
conformados en operación de afilado, así la potencia de mecanizado para
será:
Pmec = Vc . fn . ap . ps

Para las actuales herramientas de metal duro se utiliza el

concepto de Fuerza específica de corte Kc, que podemos definir
como la fuerza Fc, que es necesaria para cortar un área de
viruta, este valor se calcula en función de kc1 que es la fuerza
requerida para cortar un área de viruta de 1mm ²:
Kc = kc1
.
Siendo hm = fn . Sen Kr (hm=ac espesor medio de viruta, medido
perpendicular al filo)
Kr = angulo de filo.
Entonces para herramientas de metal duro (insertos intercambiables).
P mec = Vc . fn .ap . Kc
Kc depende del material de la pieza y del espesor medio de viruta no
deformada (hm=ac)
Para todos los materiales de herramientas la potencia eléctrica del motor
de la Máquina-Herramienta será:
P Maq. = Pmec/𝜂
Siendo 𝜂: rendimiento de la Máquina-Herramienta que se estima entre un
70 a 80 %.
Grado de terminacion superficial (rugosidad Ra) en funcion al radio de punta de
la herramienta (re) y el avance por revolucion (f)
Seleccion del tipo de torno

• Siempre se debe tener en cuenta la relacion entre el tiempo de puesta a

punto de la maquina, la complejidad y tamaño de la pieza a fabricar y el
volumen de produccion.

Torno Paralelo: Bajos volumenes,piezas

especiales y trabajos de mantenimiento.
 Torno automatico monohusillo de
accionamiento a levas
Torno Vertical: - Para piezas hasta 60 mm de diametro
- Eje Z de Rotacion vertical. aprox.
- Desplazamientos normales al eje Z - Especial para materiales blandos bronce,
(movimiento en X) y paralelo al eje Z aluminio, aceros de alta maquinabilidad.
(movimiento en Z) - Largos tiempos de preparacion.
- Apto para piezas de gran diametro.
- Solo de justifican para altos volumenes de
- Sujecion de pieza seguro y simple
produccion, pueden trabajar varias htas
simultaneamente
 Tornos CNC:
Torno automaticos multihusillos. -Movimientos de herramientas
- Largos tiempos de preparacion. accionados por servomotores.
- Solo de justifican para muy altos volumenes de produccion - Bajo tiempos de preparacion.
- Control automatico de
movimientos , giro y torre
portahta mediante programa de
mecanizado.
- Fabricacion de piezas complejas
 • LIMADORA

Maquina de movimiento rectilineo, movimiento principal en el eje X, dispone de movimiento de corte y retorno. El
movimiento de retorno es mas rapido que el de corte, este retorno se acciona por un mecanismo de crique que actua
sobre el tornillo desplazando la mesa.
Aptas para superficies planas reducidas y produccion de baja escala.
tm=bw/f.nr donde bw es la longitud de corte.
f avance y nr es la frecuencia de carreras.
Zw= Volumen de viruta removida por unidad de tiempo= f.ap. V
Donde v: Velocidad de corte, ap es el encaje axial o prof de corte.
• CEPILLADORA
Las limitaciones de la limadora para mecanizar grandes superficies , hace que para este tipo de mecanizado se
utilice la Cepilldora o cepillo de Puente.
El movimiento principal aplicado a la pieza tomada sobre la mesa de la Maquinas es sobre el eje X y el movimiento
de herramienta es sobre el eje Z normal al plano de sujeccion de la pieza.
El movimiento se tramite a traves de un accionamiento piñon- cremallera accionados por un motor de velocidad
variable.
El porta herramienta esta sobre una charnela para evitar la interferencia entre herramienta y pieza durante la
Carrera de retorno.
El movimiento de avance es intermitente.
El tiempo de mecanizado, el material removido por unidad de tiempo y el espesor de viruta no deformada son
expresiones iguales a las de la limadora.
• MANDRINADORAS

Utiliza herramientas monofilo, movimiento principal de rotacion de eje horizontal, se usa para
mecanizado de piezas de gran volumen y de variadas formas que requieren mecanizados
cilindricos interiores.
La pieza permanence fija en la mesa dela maquina durante el mecanizado y la herramienta
gira montada en una barra portaherramienta y tomada en el husillo.
La expresiones de calculo de velocidad, tiempo, potencia son las mismas que cilindrado en
torno paralelo
Materiales para Herramientas:
- Acero aleados templados , fines siglo XVIII , bajas velocidades de corte en
acero:10 m/min y baja vida útil de los filos.
- Aceros rapidos y super rapidos : HS, HSS, acero aleado de Tungsteno
,cromo y vanadio , en una primera etapa de desarrollo , luego se desarrolla con
agregado de cobalto en proporciones que determinan su grado de dureza
(super rapido). Velocidades de trabajo en operaciones de corte para acero en
maquinas herramientas hasta 25 m/min.
- Carburo de Tungsteno: WC, se presenta en forma de placas de variadas
formas, se desarrollan a partir de la aparición de la pulvimetalurgia (1930) , se
obtiene por prensado de carbono , tungsteno y cobalto como aglomerante que a
su vez le confiere tenacidad. Los porcentajes de cobalto determinan si la placa es
resistente al desgaste o tenaz
Las placas son soldadas a los vástagos de acero de bajo contenido de Carbono
con plata o bronce. Velocidades de corte en acero hasta 80 m/min.
- Placas intercambiables sin recubrimiento: HW aparecen en el mercado en
1957 , se fijan a los vástagos por medio de uniones roscadas o bridas de sujeción ,
se proveen con la forma final y eliminan el reafilado de las mismas. Actualmente son
una muy reducida gama , la velocidad de desgaste es rápida pero controlada , con
acción autoafilante.
- Placas revestidas en carburo de titanio (TIC) 1969.
Revestidas por el procedimiento CVD (chemical vapor depositión). Torneado general
y mandrinado de acero, acero inox. Resistencia al desgaste.
- Placas revestidas por CVD en (TIN) +(Al₂O₃) . Torneado general y mandrinado
de acero, acero inox. Resistencia al desgaste.
- Revestimientos por deposición física en fase de vapor PVD ,aportan resistencia
al desgaste y tenacidad al filo. Se aplican capas sucesivas de TIC , TIN, (TI ,AL)N de
espesor manométrico.
Para mecanizado de materiales pastosos.
- Cermets: metal duro con partículas duras a base de titanio , su nombre viene de
la combinación cerámica + metal. Tienen mejor resistencia al desgaste que el metal
duro. Ideal para op. Terminación de materiales pastosos como aceros inoxidable y
fundición de acero. Avance y profundidades de corte reducidos.
- Cerámicas:
Son muy duras con excelente resistencia al desgaste a velocidades de corte
elevada, no reaccionan con los materiales de las piezas.
Hay dos tipos de cerámicas:
A: Base Oxido de aluminio: Al₂O₃ + Zr O₂ Oxido de Circonio , muy estable pero no
tiene resistencia a altas temperaturas
Cerámica mixta: TIC+TI(CN) mejora la tenacidad y conductividad térmica.
Cerámica reforzada con filamentos: filamentos de carburo de silicio SI C para
incrementar la tenacidad y utilizar refrigerante. Ideal para mecanizar aleaciones de
Níquel.
Cerámica de nitruro de silicio (Si3N4): mejora la tenacidad para mecanizar
fundiciones. Pero no es utilizable para mecanizar otros materiales.
SIALON: SIAlON aleación de nitruro de silicio con mejoras para mecanizado de
aleaciones termo resistentes.
Las cerámicas se utilizan para mecanizados de alta velocidad de corte , ofrecen alta
productividad si son utilizadas correctamente.
Limitaciones : Baja resistencia a los cambios bruscos de temperatura y baja tenacidad
de fractura.
Nitruro de Boro Cubico policristalino CBN: Excelente resistencia al calor ,
velocidades de corte muy altas, buena tenacidad y resistencia a los cambios bruscos
de temperatura.
Utilizado para torneado de acabado de aceros templados con dureza superior a
45 HRc y por encima de 55 HRc es el único material que puede suplir al rectificado.
Diamante policristalino: Partículas sinterizadas de diamante con aglutinante
metálico.
Apta para materiales No férreos para operaciones de acabado y semiacabado
Código ISO de los metales duros.
La clasificación solo hace referencia a los metales duros recubiertos y sin recubrir , no
a : cerámicas o CBN.
Dentro de cada área de clasificación hay números que indican la característica del
mecanizado….desde el desbaste al acabado.
Los denominados 01 representan al acabado, los 40-50 las operaciones de desbaste
centrándose en las condiciones de mecanizado y en las demandas de resistencia al
desgaste y tenacidad de la operacion
ISO P= Aceros de media y alta aleación, aceros fundidos e inox. martensiticos y
ferríticos.
(+Res. Desg.)01 P 50(+tenacidad).

ISO M= Aceros inoxidables , aleaciones de níquel y molibdeno.

(+Res. Desg.)01 M 40(+tenacidad).
ISO K= Fundiciones grises , maleables, nodular. Materiales de viruta corta.

(+Res. Desg.)01 K 40(+tenacidad).

ISO N= Materiales No Ferrosos aluminio , cobre , latón.

(+Res. Desg.)01 N 40(+tenacidad).

ISO S= Aleaciones termoresistentes (níquel , cobalto, titanio). Materiales pastosos.

(+Res. Desg.)01 S 40(+tenacidad).

ISO H= Aceros de dureza entre 45 y 65 HRc y fundiciones entre 400-600 Hb.

Generan calor y muy abrasivos.
(+Res. Desg.)01 H 30(+tenacidad).
 MECANIZADO CON HERRAMIENTAS MULTIFILO
• TALADRADO.

Taladrado o perforado. Herramientas multifilos.

Es el mecanizado mas antiguo.
La herramienta mas común para el tallado de agujeros son
las mechas helicoidales, basado en el principio de cortar con
la punta de la broca y evacuar la viruta a lo largo del cuerpo
de la broca a través de los canales helicoidales. Las brocas o
mechas son herramientas multifilos ,es decir que disponen
de mas de un filo cortando al mismo tiempo.
La evolución histórica de los materiales de construcción de brocas es :
Acero aleados templado.
Acero rápido.
Con insertos de carburo de tungsteno soldadas en la punta.
De metal duro enterizas.
Metal duro enterizas recubiertas de TIN.
Con insertos intercambiables en la punta.
Otra gran división que podemos mencionar:
- Brocas reafilables : aceros rapidos, placas de carburo de tungsteno
soldadas en los extremos , brocas de metal duro enterizas, metal duro
enterizas recubiertas de TIN.
-Brocas de placas intercambiales, hoy se tiene a disposición gran variedad de
placas adaptadas a cada trabajo.
También se proveen macizas o con canales de paso de refrigeración para
refrigeración internas.
Taladrado- Mechas

Angulo total para

aceros 118º
Broca de plaquita intercambiable:
una plaquita central y una plaquita periférica

La plaquita central trabaja con una velocidad de corte desde 0 hasta el 50 % de vc máx. y la plaquita
periférica desde el 50 % de vc máx. hasta vc máx. La plaquita central forma una viruta cónica,
mientras que la periférica forma una viruta similar a la que se consigue en operaciones de torneado
interior con gran profundidad de corte.
Brocas enterizas de metal duro y brocas de punta intercambiable

Dos filos del centro a la periferia.

Expresiones para el calculo de operaciones de perforado:
𝜋∗𝐷𝑐∗𝑛
Vc= Velocidad de corte en (m/min).
1000
1000∗𝑉𝑐
n= Nro. de revoluciones del husillo (1/min)
𝜋∗𝐷𝑐
ap=Profundidad radial= Dc/2 (mm) para agujeros perforados partiendo de macizo
(perforado en una sola operación).
Vf= Velocidad de penetración o avance (mm/min) = f * n
f= avance (mm/revolución)=Vf/ n,
fz= avance por filo=f/z (mm/revolución). z: nro de filos de corte
Para operaciones de doble perforado (diámetro menor + diámetro mayor para
aumentar diámetro de agujero) ap=Profundidad radial= (D-d)/2 (mm)
Ac= ap*fz área de viruta sin cortar (mm²)
V=volumen material removido por unidad tiempo= Ac*Vc*1000 (mm³/min)
 D

T = Tiempo de mecanizado (min)= (long.agujero+h)/Vf 𝛼

h= D/2* cotg 𝛼/2
h

𝑓𝑛∗𝑘𝑐∗𝑉𝑐∗𝐷𝑐
Pm= agujero partiendo de macizo (Kw)
240000
La potencia eléctrica requerida será:
Pe = Pm/ƞ
Ƞ:rendimiento
Elección correcta de la broca a utilizar.
Cuando desarrollamos una operación de perforado o taladrado en un
maquina herramienta determinada (perforadora , torno paralelo , torno
CNC , fresadora , centro de mecanizado CNC, etc) debemos considerar
una serie de factores de modo que los objetivos de tiempo y costo de
operación puedan ser logrados:
- Diámetro del agujero.
- Profundidad del agujero.
- Exigencias de calidad.
- Material de la pieza.
- Condiciones de mecanizado. Maquinaria a utilizar,
sujeción de pieza, porta broca (sujeción de broca) , datos de corte
(velocidad, avance , profundidad de pasada).
Beneficios de una correcta elección:
- Tiempos de ciclo mas cortos.
- Costos de mecanizado mas bajos.
- Menos tiempo de paradas.
- Mayor vida útil de la herramienta.
- Mejor calidad en el perforado.
- Menor consumo de potencia.
FRESADO

El fresado es también el otro proceso de mecanizado por arranque de

viruta más utilizado, con desarrollo constante de maquinas y
herramientas de corte.
El corte de material se realiza con una herramienta rotativa multifilo,
llamada fresa, que tiene forma circular y está provista de numerosos
filos de corte, cada uno de ellos remueve una cantidad de material, esto
genera superficie mecanizadas de variadas geometrias (planas,
ranuradas, en escuadras, dientes de engranajes, cavidades y
alojamientos) con precision dimensional y muy buen acabado
superficial.
La operacion a realizar y las herramientas a utilizar estan relacionadas
con la geometria de la pieza a mecanizar y tambien dependen de la
adecuada seleccion de la maquina para realizar el trabajo: Fresadora
horizontal, Fresadora vertical, Fresadora Universal, Fresadora a control
numerico , Centro de mecanizado CNC.
En una fresadora, la herramienta de corte queda fijada al cabezal de la
máquina (husillo principal) y está provista de desplazamiento lineal en las tres
direcciones (X - Y – Z, según el tipo de fresadora).
La pieza a mecanizar irá fijada a la mesa de la máquina por el procedimiento
de fijación que se elija, y el desplazamiento en estas 3 direcciones es lo que se
denomina los ejes de la máquina (de ahí, la fresadora de 3 ejes).
El diseño de la máquina fresadora hará que el movimiento de desplazamiento
lo pueda realizar la herramienta de corte, la pieza o una combinación de
ambos simultáneamente, dando lugar a distintos tipos de máquinas
fresadoras.
La herramienta de corte, la fresa, dispone de dientes o filos de corte que no
están en contacto con la pieza al mismo tiempo durante el mecanizado, esto
hace que tengan un muy buen rendimiento debido a que sufren menos
fatiga, tienen menor desgaste y la temperatura de trabajo es inferior .
La velocidad de corte de la fresa depende de la herramienta a utilizar y del
tipo de material de la pieza a mecanizar .
 Tipos de Fresadoras

Fresadora Universal

Fresadora de eje horizontal

Fresadora de eje vertical
Centro de mecanizado de eje vertical Centro de mecanizado de eje horizontal
CNC Multitareas
Fresadora o Centro CNC Horizontal
En la fresadora horizontal, el eje de rotación del husillo, donde se coloca la fresa, está
situado horizontal a la mesa de la maquina, de ahí la denominación horizontal para
este tipo de fresadora, dado que la fresa se sitúa sobre un eje horizontal en el husillo
principal de la máquina.
Las fresadoras horizontales se utilizan para realizar trabajos de desbaste o de acabado
en línea recta.
Favorable para fresado de piezas más grandes.
Facilita la evacuación de la viruta en fresado de cavidades.
Tipo de máquina más habitual para utilizar fresas de disco para operaciones de
ranurado o tallado de dientes de engranajes.
• Fresadora o Centro CNC vertical:
En la fresadora vertical el eje del husillo es perpendicular a la mesa de trabajo, es decir,
la fresa se sitúa en un husillo vertical, que al girar produce el movimiento principal. En
este caso, la herramienta de corte trabaja tanto con su periferia como con la parte
frontal. La limitación principal de esta máquina es la fuerza perpendicular a la que se
puede someter la fresa por la mesa de trabajo, para lograr el movimiento de avance.
Requiere menos espacio en el taller.
Favorable para mecanizado de piezas de dimensiones reducidas y medianas
Muy adecuado para alta velocidad y avance.

• Fresadora Universal
Es la combinación de una fresadora horizontal y una vertical. Tiene un cabezal universal
de doble articulación que le permite la inclinación del eje portafresa, formando
cualquier ángulo con la mesa donde se sitúa la pieza a mecanizar. Ello permite que se
puedan mecanizar piezas de una gran complejidad.
Fresas:
• Las fresas son piezas giratorias para el mecanizado de materiales y constituyen las herramientas de
corte principales de las fresadoras. Se construyen generalmente en acero rápido o con un cuerpo de
acero de media aleación e insertos de corte cambiables de metal duro o enterizas de metal duro en el
caso de fresas de punta axiales. Los insertos pueden pueden estar revestidos con nitruro de titanio u
oxido de aluminio para disminuir la fricción de la viruta
• Todas estas partes cortantes (o filos) están normalmente dispuestas de manera simétrica alrededor
de un eje y su función es eliminar progresivamente el material de la pieza de trabajo transformándola
en una pieza acabada, con la forma y las dimensiones deseadas.
FRESAS DE ACERO RAPIDO

Fresas de disco para ranurar

Fresa de planear
Fresas de punta
Fresas para tallado de dientes de Engranajes
Fresas con insertos de metal duro intercambiables

Fresado en Escuadra
Planeado

Torno-fresado
Fresado de perfiles
 Fresado de Tallado de engranajes
ranuras
Fresado de agujeros
y cavidades
Partes componentes de una herramienta de Fresado
Angulos de filo de una Fresa
• Operaciones de Fresado
Los tres métodos más comunes son:
• 1) Fresado de planeado o Frontal
• 2)Fresado periférico o cilíndrico
• 3)Fresado de avance axial (ranurado y canteado)
• Fresado Frontal o de planeado
Se produce por la combinación de la acción de corte de los filos de corte de
la fresa, de la periferia y de la cara frontal de la herramienta, pero la
terminación superficial la producen los filos frontales de la fresa. En este caso
el eje de giro de la fresa, que es el mismo que el eje del husillo de máquina
forma un ángulo recto con la dirección del avance de la pieza. La profundidad
de corte se da en dirección axial
• Fresado periférico o cilíndrico
En el fresado periférico se utilizan el o los filos de corte de la periferia de la
herramienta y generalmente utilizando toda o casi toda la longitud de filo.
La Profundidad de corte es radial determinando el diámetro de la fresa la
profundidad máxima que puede penetrar en la pieza y el avance es
perpendicular al eje de giro de la fresa
• Fresado de avance axial:
El avance y profundidad de corte es en
direccion axial.
El mecanizado es producido por los filos de
corte de la cara frontal de la fresa. Se utiliza
para trabajos en alojamientos cerrados o
ranuras donde la herramienta taladra hasta
una profundidad y después cambia a una
dirección de avance radial , permitiendo que
los filos de corte periféricos abran el agujero.
o abertura.
• Parámetros operacionales
Como pautas básicas de fresado, hay que definir previamente,parámetros operacionales que
se establecen en función del trabajo a realizar.
1) Diámetro de la fresa.
2) Velocidad del husillo.
3) Velocidad de corte.
4) Velocidad de avance o avance por minuto.
5) Avance por revolución.
6) Avance por diente
7) Profundidad de corte axial.
8) Profundidad de corte radial
9) Volumen de viruta.
Todos estos parámetros están relacionados entre sí. La combinación de ellos establece la
dinámica a seguir en trabajos de fresado.
1) Diámetro de la fresa
La elección del diámetro de la fresa se efectúa en base a las dimensiones de la pieza, más
específicamente en cuanto al ancho a mecanizar y de acuerdo a la potencia disponible en
la máquina.
En caso de maquinas pequeñas, se aconseja fresa de poco diámetro y cubrir el ancho en
varias pasadas.
Una fresa de diámetro grande produciría un mayor consumo de energía de la máquina.
En general los criterios de seleccion :
- Para planeado el diámetro de la fresa entre 20 % y 50 % mayor
que el ancho de corte.
- Para escuadrado un diámetro e fresa 1,3 a 1,5 veces la
profundidad de corte radial (ae).
2) Velocidad del husillo
Es el numero de revoluciones que realiza por minuto la herramienta de fresado
montada en el husillos de la fresadora.
Es un valor concreto (n) en (rpm) que nos establece a cuantas vueltas gira la fresa.
Es un valor más orientado hacia la capacidad de revoluciones de la máquina
herramienta (fresadora, centro de mecanizado).

3) Velocidad de corte
Este es un valor muy importante que nos asegura el eficaz comportamiento y
rendimiento de la herramienta.
Indica la velocidad tangencial periferica con la que los filos de corte mecanizan la
pieza.
La velocidad del husillo (n), el diametro de la fresa (d) y la velocidad de corte (Vc)
estan relacionados por la siguiente expresion:
Vc =π d.n/1000 (m/min)
n = 1000*Vc/π d (rpm)
4) Velocidad de avance o avance por minuto (Vf)
Esta es la velocidad de avance de la mesa de la maquina.
Es la distancia recorrida por la herramienta mecanizando la pieza (removiendo viruta) por
unidad de tiempo. (mm/min)
5) Avance por Revolución (fn= mm/rev)
Valor utilizado para calculos de avance y para determinar el grado de terminacion de la
superficie mecanizada por la fresa
Es la magnitud de desplazamiento de la mesa por vuelta de la fresa ( fn = mm/ rev)
6) Avance por diente
Es el valor del desplazamiento de la mesa con la pieza en el tiempo que se mecaniza un filo de
corte de la fresa (fz).
Es el avance de la mesa realizado entre dos filos consecutivos.
También se define como encaje de avance al espesor de la viruta removida por un diente,
medido paralelo a la dirección del avance (avance por diente) (af),el cual es igual al espesor de
la viruta removida por un diente, medido paralelo a la dirección del avance (avance por
diente).
 Vf= fz x zc x n (mm/min)

n=numero de revoluciones del husillo (giro de la fresa medidos en rpm)

zc= numero de dientes de la fresa.
fn=avance por revolucion de la herramienta (fresa) (mm/rev)
fz=avance por diente de corte de la herramienta (fresa) (mm/diente)
vf = velocidad de avance de la mesa. (mm/min)
7) Profundidad de corte axial.
Es la medida de lo que la herramienta de corte penetra en la pieza durante el mecanizado.
La profundidad de corte axial (ap) en el fresado frontal de planeado. (Foto 1)
La profundidad de corte radial (ae) en el fresado periférico. (Foto 2)
8) Ancho de corte radial.
La Profundidad de corte radial (ae), es el ancho de corte en el fresado frontal en planeado axial.
(Foto1)
El ancho de la pasada de la fresa por la pieza a mecanizar en el fresado periférico (ap). (Foto 2)
9) Volumen de Viruta
Es el volumen de viruta removido por unidad de tiempo.
Es el producto entre la profundidad de corte por el ancho de
corte y por la velocidad de avance. Se mide en mm³/min.
Conceptualmente podemos decir que la fresa corta girando mientras la pieza avanza
hacia ella. Esto depende del giro de la herramienta en relación con la pieza a mecanizar.
Q=ae x ap x vf
Espesor de Viruta.
Para obtener el mejor rendimiento en el fresado, el mejor aprovechamiento de la vida
útil de la herramienta y optimizar los resultados , es necesario establecer los valores
que corresponden al espesor de viruta. Se debe tener en cuenta que la formación de
viruta es un tema crítico en el fresado.
El arco recorrido por la placa (inserto) en la pieza genera la viruta a medida que el filo
de la fresa entra y sale de la pieza.
El espesor máximo de viruta es la distancia recorrida en pasadas consecutivas de un filo.
Es el máximo espesor de material en la direccion radial que encuentra el filo de corte y
que genera la fuerza máxima sobre el filo.
El espesor de viruta varia en función de la operación de la fresa:
Fresado frontal: El angulo de posición (κ) del inserto es un factor determinante, los
angulos de posicion mas grandes generan virutas mas gruesas y cortas , los angulos de
posicion mas pequeños virutas delgadas y mas largas para la misma profundidad de
corte.
Cuanto menor sea el angulo de posición mas fina será la viruta distribuida en una mayor
longitud de filo, entonces la fuerza sobre el filo será menor permitiendo mayores avances
por diente. Un angulo menor de posición determina menor capacidad de profundidad de
corte para una longitud determinada de filo.
Este efecto del angulo de posicion (κ) en la profundidad de corte y la longitud de corte se
debe al seno del Angulo de posicion: el seno de 90º es 1 mientras que el seno de 45º es
0.707 esto nos dice que la longitud de filo de una fresa frontal de 45º es mas largo que la
fresa de 90º para la misma profundidad de corte.
Fresado periferico: El espesor de viruta varia desde 0 a un valor maximo y depende del
Angulo de posicion, la posicion de la herramienta y el avance de la misma.
Cuando el eje de la herramienta coincide con el centro de corte por ejemplo en el
fresado de ranuras cuando el ancho de corte es igual al diametro de la herramienta y
el arco de trabajo de la herramienta (ϕ) es de 180º y el espesor teorico de la viruta
puede medirse en el eje de la herramienta en la direccion del avance.
Cuando el eje de la herramienta no coincide con centro de corte porque esta fuera del
mismo, es decir efectua un corte lateral y el arco de trabajo de la herramienta (ϕ) es
45º es decir realiza el fresado en forma periferica en esta caso la viruta es de espesor
variable
Cuando el eje de la herramienta esta fuera del area de trabajo de la herramienta en la pieza
el espesor de viruta es menor que el avance por diente, esto nos lleva a verificar el corte
para evitar sobrecargas en el filo.
El espesor de viruta es variable y complicada su medicion por lo tanto se trabaja con el
espesor medio de viruta (hm). Este es un valor que tiene relacion entre ae (profundidad de
corte) y D (diametro de la fresa) fundamentalmente en el fresado periferico y tambien
puede verse en la forma del arco (ϕ) generada por la herramienta.
El espesor medio de viruta (hm) es una medida de la fuerza de remocion de la viruta y un
factor a tener en cuenta en los requerimientos de potencia
El espesor medio de viruta (hm) se calcula tanto para el fresado frontal como el periferico
teniendo en cuenta el avance por diente, la profundidad y ancho de corte en los metodos
respectivos de fresado, el diametro de la fresa por la influencia del arco de corte y el Angulo de
posicion del filo que afecta el espesor de viruta.
Paso de la fresa:
Como la fresa es una herramienta multifilo, dispone un numero variable de dientes (z) y
hay factores que determinan el numero necesario para cada operacion.
Ellos son: material y dimensiones de la pieza, las caracteristicas de la maquina y la
potencia disponible, tambien analizando la pieza debemos tener en cuenta el avance por
diente, por lo menos dos filos de corte actuando simultaneamente y la capacidad de
evacuacion de viruta de la fresa
El paso (n) de la fresa es la distancia entre el punto de un filo de corte hasta el punto
siguiente del otro filo de corte. Las fresas pueden ser:
-Fresas de paso grande: pocos dientes y grandes alojamientos de viruta, se utilizan para
desbaste y acabado de acero, donde existe riesgo de vibraciones en la operación.
- Fresas de paso medio o normal: Moderada cantidad de dientes y
alojamientos de viruta, para operaciones de desbaste medio en acero y
fundiciones.

-Fresas de paso reducido: Disponen de alojamientos de viruta pequeños y

permiten grandes avances de mesa. Para mecanizados de aceros y
fundiciones de escazas profundidades.
Concordancia y Discordancia
-En el caso que la fresa gire en el mismo sentido del avance, se denomina fresado en
concordancia. La dirección de avance es la misma que la de rotación de la fresa. El espesor de
viruta va disminuyendo desde el comienzo del corte hasta cero al final del corte. (Figura 1)
-En el caso que la fresa gire en sentido contrario al avance, se denomina fresado en
discordancia o normal. La direccion de avance de la pieza es opuesta a la de rotacion de la
fresa en el corte. El espesor de viruta comienza desde cero a un valor maximo al final del
corte. (Figura 2)
Diferencias entre Concordancia y Discordancia
Fuerza Especifica de corte (Kc):
Es un valor medido en N/mm² que expresa el valor de maquinabilidad de
los materiales con determinada geometria y espesor de viruta, este valor
es necesario para el calculo de potencia de las operaciones de fresado.
Este valor es la fuerza tangencial necesaria para cortar una seccion de
viruta de 1 mm², es el la fuerza de corte requerida (Fc) dividida el area de
viruta no deformada (A).
Esta fuerza de corte especifica esta tabulada en funcion de los materiales
de fabricacion de las piezas, y se deben ajustar en funcion del Angulo de
corte y el espesor medio de viruta.

Ks es la fuerza especifica para un espesor de viruta de 0.2mm.

Potencia en mecanizado por fresado
Q=ae x ap x vf Es el volumen de viruta removido por unidad de tiempo.
Es el producto entre la profundidad de corte por el ancho de corte y por
la velocidad de avance. Se mide en mm³/min.
La potencia de fresado será: el producto de la fuerza especifica de corte
por el volumen de remocion de viruta Q
Pm = kc .Q = kc . ap . ae . Vf
Pe= Pm/η η= Eficiencia de la maquina =0.8
Tiempo de Mecanizado
Cuando se calcula el tiempo de mecanizado (tm) en una operación de
fresado debe tenerse en cuenta que la distancia recorrida por la fresa será
mayor que la longitud de la pieza a mecanizar.
• Fresado cilíndrico Longitud Total a mecanizar:
L=Lw+A
L= Lw+ 𝑎𝑒(𝑑𝑡 − 𝑎𝑒)
El tiempo de mecanizado
sera:
Tm=L/Vf.
Tm=(Lw+ 𝑎𝑒(𝑑𝑡 − 𝑎𝑒))/vf
A Siendo
ae: encaje de trabajo.
dt: diametro de la fresa
Vf: Velocidad de avance
Fresado Frontal
• Planeado: (cuando el eje pasa sobre la pieza)
L=lw+dt
Tm=L/Vf

Planeado parcial o escuadrado(cuando el eje no pasa sobre la fresa)

L=lw+2 𝑎𝑒(𝑑𝑡 − 𝑎𝑒)
Tm=(lw+2 𝑎𝑒(𝑑𝑡 − 𝑎𝑒))/Vf
BROCHADO:
Caracteristicas del proceso:
Se llama brochado a la operación que consiste en remover lineal y progresivamente la
viruta de una superficie de un cuerpo con una herramienta multifilo llamada brocha.
La brocha dispone una sucesión ordenada de filos de corte. La brocha, ejecuta un
movimiento de traslación con velocidad de corte relativamente pequeña (3 a 10
m/min). Construida en acero rapido, es una herramienta de alto costo, por lo que este
proceso se emplea solo para altas producciones.
El mecanizado por brochado puede ser:
- Interior: La herramienta opera dentro de un agujero pasante (modificando el perfil)
- Exterior: La herramienta opera sobre una superficie abierta.
El brochado se ejecuta en una máquina que dispone de un movimiento rectilíneo. La
máquina que permite realizar la operación se llama brochadora, y generalmente son
de accionamiento hidráulico.
La operacion de brochado se realiza con movimiento
rectilineo principal de la brocha paralelo a eje X, mientras
la pieza esta fija en la mesa de la maquina.
El avance se logra por el escalonamiento de los filos de la
brocha, removiendo cada diente una pequeña capa de
material.
La superficie final se logra en una pasada de la brocha y el
tiempo de operacion es : tm= lt/V
Donde lt= longitud de la brocha y V= velocidad de corte.
El avance f es el incremento por diente de la brocha.
El incremento por diente (f)de la brocha segun el tipo de
corte que realice (desbaste, terminacion) y al tipo de
material a mecanizar varia entre 0.02 a 0.05 mm.
 Brochado de superficies interiores: permite, a partir de un agujero mecanizado
previamente, el calibrado de superficies interiores, con la condición de que la
herramienta pueda pasar a través de la pieza. Durante la operación la brocha atraviesa la
pieza y sus dientes mecanizan con la geometría deseada el agujero inicial.
Las superficies brochadas interiormente son generatrices rectilíneas paralelas ó
helicoidales. La herramienta se mueve bajo un esfuerzo de tracción ó compresión. La
pieza está inmóvil, simplemente apoyada sobre la mesa de la maquina perpendicular al
movimiento de traslación de la brocha.
Brochado de superficies exteriores: permite la producción de superficies planas o
perfiladas con una doble condición: generatrices paralelas al eje de brochado y la pieza
que permita el paso de la brocha.
Cuando está operando, la parte no activa de la brocha permanece exterior a la pieza. Se
puede aplicar a todas aquellas piezas que presentan superficies prismáticas sin
obstáculos al pasaje de la herramienta.
 Brochas para mecanizados interiores

Brochas para mecanizado de contornos exteriores

Tipos de Brochas:
Brocha Sólida: Es una brocha construida en un solo cuerpo a partir de una barra sólida. En estas
brochas se puede lograr gran precisión dimensional y concentricidad con respecto a las
removibles. Desventaja que posee es la dificultad de reparación de un diente roto y el costo de
reemplazo una vez que la brocha ha alcanzado el máximo de su vida útil.
Brocha desmontable: Consiste en una brocha principal en el cual se encuentran las zonas de
desbaste y semiacabado y luego se tiene un alojamiento donde se coloca la sección de acabado
que es desmontable. Este tipo de brocha puede ser empleada tanto para brochados internos
como brochados externos. Las principales desventajas de estas brochas está en la pérdida de
precisión y alineación debido al numero de sectores de corte que conforman la herramienta.
Brocha con Insertos: Consiste en un panel porta brochas donde se montan insertos de acero
rápido o metal duro que de realizan el corte. Aunque estas brochas pueden utilizarse para el
brochado de contornos irregulares tanto internos como externos, su principal uso es el brochado
de grandes superficies planas tales como bloques de motores de automóviles. Dichos insertos
pueden ser de diferente geometría y cantidad de filos. Este tipo de brochas tiene la ventaja de
tener una larga duración porque es posible los recambios de los sectores de filo deteriorados
Accesorios:
Dispositivos para sujetar y posicionar la pieza de modo de lograr un mejor y más controlado
posicionado y así obtener mejores tolerancias.
Paneles porta brochas desmontables para facilitar tareas de preparación de la operación (set up)
Sistema de enganche y desenganche automático de la brocha: una vez terminada la operación de
brochado. Esto facilita la automatización del proceso.

Brochadoras Verticales
Brochadoras Horizontales
Ventajas del mecanizado por brochado:
1. El desbaste y acabado se mecanizan con una sola pasada de la herramienta.
2. Elevada velocidad de producción.
3. La carga y descarga rápida de piezas
4. Es posible automatizar el proceso.
5. Se aplica a superficies internas o externas.
6. Se puede trabajar con tolerancias muy precisas.
7. Se logran muy buena terminaciones superficiales.
Desventajas:
1. Costo elevado de las herramientas (brochas).
2. Sólo se justifica para altos volumenes de producción.
3. Los tiempos de set up suelen ser elevados, lo que lleva a duplicación de paneles porta
brochas y dispositivos de sujeción de piezas.
4. Las piezas a mecanizar deber estar sujetas a la mesa en forma firme.
5. Las superficies a brochar no deben tener obstrucciones.
6. El brochado no se recomienda para remover grandes volúmenes de material.
Mecanica del Corte de metales
Todas las operaciones de corte de metales puede ser comparadas con las figuras, donde la
herramienta tiene forma de cuña con filo recto y su movimiento respecto de la pieza remueve
una capa de material en forma de viruta, el caso general real es el corte oblicuo, pero un caso
especial de corte que nos permite visualizar el análisis, es el corte recto donde el filo de la
herramienta es perpendicular a la direccion de movimiento entre pieza y herramienta, lo
llamamos corte ortogonal.
La herramienta de corte en forma de cuña consiste en dos
superficies que se intersecan para formar el filo, la
superficie por donde sale la viruta la llamamos superficie
de desprendimiento (cara)la superficie restante que deja
libre la superficie de la pieza la llamamos superficie de
incidencia (flanco).
La profundidad de cada capa de material removida la
llamamos espesor de la viruta no deformada.
El Angulo de la cara o superficie de desprendimiento y la
perpendicular a la superficie de trabajo se denomina
Angulo de desprendimiento o Angulo de inclinacion
normal efectivo.
El Angulo que forman el flanco y la superficie de la pieza
que afecta al desgaste de la herramienta se llama Angulo
de incidencia o Angulo normal efectivo.
El Angulo formado entre la cara y el flanco se demonina
Angulo normal del filo
Tipos de viruta:
El tipo de viruta producida durante el proceso de mecanizado depende del material que se esta
mecanizando y de las condiciones de corte utilizadas.
Experimentalmente tenemos tres tipos de formacion de viruta: continua, continua con
recrecimiento de filo y discontinua.
Viruta continua: Se forma con materiales ductiles: acero, acero forjado, aluminio, cobre.
Proceso de corte estable, el material se cizalla y la viruta se desliza sobre la cara de la
herramienta de corte.
La viruta se forma en la zona que abarca desde el filo hasta la union entre las superficies de la
pieza y se llama “zona de deformacion primaria”.
Viruta continua con recrecimiento de filo:
Bajo ciertas condiciones la friccion entre la
viruta y la herramienta es elevada y hace
que la viruta se suelde a la cara de la
herramienta, esto aumenta mas la friccion y
genera un proceso de autosoldado que
aumenta aun mas el recrecimiento de filo
hasta la rotura del mismo por la
inestabilidad.

Viruta discontinua o quebrada:

Caracteristicas de los metales fundidos
como hierro fundido y bronce fundido o
materiales ductiles mecanizados a baja
velocidad de corte y avances elevados.
La viruta se fractura en la zona de
deformacion primaria durante su proceso
de formacion
Fuerzas que actuan sobre la herramienta de corte.
En un corte ortogonal la fuerza resultante Fr aplicada a la viruta por la herramienta
actua en un plano perpendicular al filo y esta generada por la suma vectorial de Fc
fuerza de corte (coincidente la direccion del corte) y otra fuerza normal a la
direccion del corte que la llamamos fuerza de empuje Ft.
Fuerza de Penetracion y Efecto de tamaño:
La fuerza resultante sobre la herramienta en el corte esta distribuida en el área de la herramienta que
esta en contacto con la viruta y la pieza.
En las herramientas de corte el filo es una superficie cilíndrica de radio muy pequeño que une el flanco
con la cara de la misma, a medida que el filo avanza sobre el material mecanizado se presentan dos
situaciones:
- Para valores grandes de espesores de viruta no deformada ac la fuerza que actúa sobre el filo es solo
una pequeña parte de la fuerza de corte.
- Para valores pequeños de espesores de viruta no deformada ac la fuerza que actúa sobre el filo es
proporcionalmente mas grande y no puede despreciarse.
Debido a los esfuerzos que actúan sobre el filo de la herramienta este puede llegara a deformarse
generando un contacto entre la herramienta y la superficie generada en la pieza en un área del flanco.
Cuando se utilizan herramientas de corte muy de filos agudos de radios pequeños parte de la fuerza de
fricción puede actuar en el flanco.
Esta fuerza que actua sobre el filo como la que actúa sobre el flanco no contribuyen a la remoción de
viruta y se denominan fuerzas de penetración (Fp).
La fuerza de penetración nos permite desarrollar en concepto de “Efecto de tamaño”
Efecto de tamaño
Energía especifica de corte ps = Pm/W Donde Pm = Potencia de mecanizado.
Como vimos W es el volumen desalojado de viruta por unidad de tiempo o velocidad de
remoción de material: W = Vc x Ac , Ac: es el área de la sección de viruta sin cortar
Siendo Vc: velocidad de corte
Pm=Fr x Vc
Fr es la fuerza de corte resultante= Fp + Fr’ siendo Fp fuerza de penetración y Fr’ Fuerza
requerida para remover viruta
Entonces reemplazando en ps= Pc/W queda ps= (Fr x Vc)/(Vc x Ac)= Fr/Ac
Efecto de tamaño se refiere al aumento de energía especifica de corte (energía necesaria para
remover un volumen unitario de material) a valores bajos de espesor de viruta no deformada
porque Fr’ disminuye , la fuerza de penetracion Fp es cte y su contribución a la fuerza de corte
resultante Fr aumenta.
El aumento de energía especifica de corte ps cuando el espesor de viruta disminuye explica
como en procesos como el rectificado que producen virutas muy pequeñas requieren gran
potencia para remover el material.
• Temperatura en las operaciones de corte.
Se generan altas temperaturas en la zona del filo de la
herramienta que producen desgaste de la misma debido a la
friccion entre viruta y herramienta.
La energia consumida por unidad de tiempo Pm= Fr * Vc siendo
Fr= Fuerza de corte resultante y Vc= velocidad de corte
Cuando el material es deformado plasticamente en la operacion
de corte la mayor parte de la energia se transforma en calor , esto
ocurre en las zonas de deformacion plastica:
- Zona de deformacion primaria o cizalladura.
- Zona de deformacion secundaria.
- Una pequeña parte como calor generado por la friccion entre
herramienta y pieza que no se tiene en cuenta en el analisis:
Entonces Pm= Ps+Pf siendo Ps calor generado por unidad de
tiempo en la zona de deformacion primaria y Pf calor generado
por unidad de tiempo en la zona de deformacion secundaria
• Distribucion de temperatura en el corte de los metales:
En el corte ortogonal de la figura se puede ver la distribucion de temperaturas en la viruta y en
la pieza.
Tomamos:
- Punto X en el material que esta en proceso de corte avanzando hacia la herramienta y pasa
por la zona de deformacion primaria y recibe calor hasta que abandona la zona
transformandose en viruta.
- Punto Y que pasa a traves de ambas zonas de deformacion recibe calor al atravesar ambas
zonas para luego salir transformado en viruta.
Ambos puntos al salir transformado en viruta toman una temperatura uniforme para luego
enfriarse.
La temperatura maxima se da en la cara de la herramienta a cierta distancia del filo.
Si consideramos un punto Z de la pieza vemos que recibe calor por conduccion de la zona de
deformacion primaria.
Tambien se trasmite calor desde la zona de deformacion secundaria hacia la herramienta
Podemos expresar Pm= φc+φw+φt donde:
Pm: generacion total de calor por unidad de tiempo
φc: Calor transportado por la viruta por unidad de tiempo.
φw:Calor conducido hacia la pieza por unidad de tiempo.
φt:Calor conducido hacia la herramienta por unidad de tiempo.
Duracion y desgaste de herramientas de corte.
La duracion o vida de la herramienta de corte es un
factor economico muy importante en las operaciones
de mecanizado y esta relacionado con las fuerzas o
cargas que actuan sobre el filo de corte que
contribuyen a deformarlo o romperlo.
La vida de una herramienta de corte puede llegar a su
fin por varias causas pero se pueden dividir en dos
grupos:
- Desgaste progresivo y gradual en :
Cara de la herramienta: caracterizado por la
formacion de un crater debido a la viruta que fluye o
desliza por la misma.
En condiciones de alta velocidad de corte las
temperaturas pueden llegar hasta los 1000ºC y origina
el desgaste de la cara por craterizacion.
Flanco de la herramienta: donde se genera una
zona de desgaste debido al rozamiento entre la
herramienta y la superficie de la pieza.
Se observa en la foto la zona de desgaste de
flanco, el ancho de dicha zona VB es una medida
del desgaste que se puede obtener en forma
directa, la grafica se puede ver la relacion entre
al ancho de la zona de desgaste vs tiempo de
corte.
Alli podemos ver tres zona definidas:
• Desgaste inicial.
• Desgaste uniforme.
• Zona de riesgo donde el desgaste progresa
rapidamente.

-Fractura: Fallas mecanicas que llevan a la

herramienta a una rotura prematura.
Los factores que actuan sobre la herramienta de corte son:
Mecanicos , termicos, quimicos, abrasivos.
como resultados de estos factores aparecen desgastes con las siguientes caracteristicas:
- Desgaste por abrasion.
- Desgaste por difusion.
- Desgaste por oxidacion.
- Desgaste por fatiga.
- Desgaste por adhesion.
Desgaste por abrasión:
Causado por partículas duras del material a mecanizar y generan desgaste de cara y flanco.
Es la consecuencia de la acción mecánica sobre la herramienta que genera desgaste en la
cara y en el flanco. La solución a esto es la elección de insertos de corte con mas dureza
que resistan la abrasión
Desgaste por difusión:
Generado por acción química durante el proceso de corte, debido a la afinidad
entre el material a cortar y la hta de corte, Da lugar a la formación de cráteres
sobre la cara.
La relación metalúrgica entre materiales da origen a este desgaste, por ejemplo el
metal duro y al acero presentan mucha afinidad favoreciendo el desgaste por
difusión. Este fenómeno se incrementa con la temperatura y aumenta con altas
velocidades de corte.
Se genera un intercambio atómico en dos sentidos opuestos, transferencia de
ferrita desde el acero a la herramienta y carbono de la herramienta que se difunde
en la viruta.
Desgaste por oxidación:
Altas temperaturas y presencia de aire genera oxidación en los metales, el tungsteno y el
cobalto generan superficies porosas de oxido que son fáciles de eliminar con la viruta ,
algunos óxidos como el de aluminio son mas resistentes y duros.
Algunos materiales de corte son mas sensibles a la oxidación en las caras del filo y donde se
introduce aire en el sector mismo de corte.
La oxidación produce las típicas melladuras de filo.
Desgaste por fatiga:
Es una combinación termo mecánica , la variación de temperatura y la acción de las fuerzas de
corte variables originan agrietamiento y rotura de filos. La acción de corte intermitente genera
calentamientos alternativos que producen choques térmicos en los filos de corte.
También puede generar este desgaste las fuerzas de corte elevadas para determinado filos de
herramientas. Esto sucede con materiales a mecanizar duros o tenaces y altos avances.
Desgaste por adhesión:
Cuando se trabaja a bajas velocidades de corte , la temperatura sobre cara de la viruta
que fricciona con la herramienta tiende a reducirse. Esto genera el filo de aportación,
filo recrecido o falso corte.
Puede suceder en materiales de viruta larga como acero, aluminio o viruta corta como
fundición.
Este fenómeno genera un falso corte superpuesto por aportación o recrecimiento entre
la viruta y el filo de la herramienta. Son capas sucesivas de viruta soldadas sobre la cara
de la herramienta que pueden llegar a fracturarla.
Cuando se eleva la velocidad de corte y se alcanzan altas temperaturas de corte este
efecto desaparece.
Recubrimiento en Herramientas de corte:
La introduccion del metal duro recubierto con capas de Nitruro de Titanio (TiN), Carbonitruro de
titanio(TiCN) Oxido de Aluminio (AL2O3) y carburo de titanio (TiC) ha mejorado el
comportamiento de las herramientas de metal duro debido al incremento de la resistencia al
desgaste y la estabilidad quimica generando una barrera quimica entre la herramienta y la
viruta, perminitiendo aumentar la velocidad de corte, avances, disminuyendo el desgaste de
crater y aumentando la vida util.
Los espesores de las capas de recubrimiento varian de 2 a 12 micrones como maximo. A medida
que aumenta el espesor de la capa aumenta la resistencia al desgaste pero se hace mas fragil,
una capa de menor espesor da buena tenacidad, se debe buscar un equilibrio entre ambas
condiciones.
El carburo de Titanio y el oxido de aluminio son materiales muy duros que tienen muy Buena
Resistencia al desgaste y estabilidad quimica generando una barrera contra el calor entre la
viruta y la herramienta. El nitruro de titanio no es tan dura pero tiene muy bajo coeficiente de
friccion y alta Resistencia al desgaste.
Para mejorar aun mas el rendimiento se desarrollaron combinaciones entre los
recubrimientos mencionados teniendo en cuenta la resistencia al desgaste, la dureza en
caliente y la reducción de la afinidad química con los materiales a mecanizar.
El nitruro de titanio es de color dorado, el carburo de titanio es gris, el oxido de aluminio
transparente
Influencia de Rompevirutas en los parametros de Corte.
El control y la fragmentacion de la viruta se logra mediante
rompevirutas, que lo podemos definir como una modificacion
geometrica de la cara de la herramienta ya sea mediante ranuras de
variadas geometrias en relacion al mecanizado a realizar.
El diseño del rompevirutas marca la zona óptima de trabajo.
El tipo de rompevirutas influye en:
- Avance.
- Profundidad de pasada.

Geometria de rompevirutas Geometria de rompevirutas

para operacion de desbaste. para operacion de acabado.
Criterios de duracion de la herramienta.
Define un valor minimo predeterminado del desgaste o la ocurrencia de un fenomeno.
En operaciones de mecanizado los desgaste de cara o flanco no son uniformes a lo largo del filo
principal. Vemos en la figura una herramienta con desgaste.
La profundidad de crater varia y KT es la medida en el punto mas profundo.
En el flanco el desgaste es mayor en los extremos del filo principal. El ancho de desgaste en la
punta Zona C se denomina VC y el extremo opuesto del filo principal es VN, la parte central
es VB el ancho de desgaste.
• Los criterios normalizados más difundido de desgaste de
herramientas esta dado por norma ISO TC29/WG22.
El desgaste a lo largo del tiempo se mide con
- VB desgaste de flanco promedio en mm.= 0.3 – 0.6 mm
- KT Desgaste en profundidad del crater en mm
KT=0.06+0.3 *f siendo f= avance
Vida de la herramienta:
La vida de la herramienta o duración de un filo de corte está relacionada con los parámetros de
corte de la operación de mecanizado.
Los factores que limitan la vida del filo son: acabado superficial, precisión dimensional y control
de viruta satisfactorio.
Superada la vida útil de la herramienta se acelera la rotura de filo.
El mecanizado realizado en forma correcta no debe llegar a la etapa de rotura de filo sino
conocer con anterioridad la vida predecible de la herramienta, la herramienta sufre un proceso
de desgaste inevitable pero no debe llegar a la rotura, esto se logra con datos de corte precisos
para el material a mecanizar y la selección correcta de materiales y geometrías de herramientas.
La relación entre vida de herramienta y parámetros de corte fue desarrollada por Taylor:
V/Vr=(tr/t)ᵑ
Donde V= Velocidad de corte
t=duración de la herramienta.
Vr=velocidad de corte de referencia para la cual se conoce la duración de la herramienta tr
n= depende del material de la herramienta por ej: para carburos n= 0.25-0.35 para cerámicas
n=0.5-0.7
La relación entre vida de herramienta y parámetros de corte desarrollada por Taylor para su
aplicación practica utilizamos la expresión, que relaciona la velocidad de corte Vc y tiempo Tc

Vc es la velocidad de corte.
Tc es la vida del filo de corte antes de alcanzar un desgaste determinado.
α es la tangente del Angulo de inclinacion de la recta en la grafica ( logVc, logTc).
Los valores α y C que salen de la grafica mediante la inclinacion de la recta tanβ= α y C es el
valor de Vc cuando la recta corta el eje X.
Para cada material a mecanizar le corresponde una grafica Vc/Tc (velocidad /vida de la
herramienta).
La posicion de la recta tambien
se ve afectada por el avance,
a medida que se Incrementa
la curva se desplaza hacia la
izquierda del diagrama.
Fluidos de Corte:
Se aplican en la zona de formacion de virutas con el proposito de mejorar las
condiciones de corte.
Funciones de los fluidos de corte:
Lubricacion: Reducir el coeficiente de fricción entre la herramienta y la pieza y entre
la herramienta y la viruta que está siendo eliminada.
Refrigeracion: El fluido debe reducir el elevado calor que se produce en la
operación de mecanizado.
Eliminacion de viruta: El fluido debe retirar eficientemente la viruta lejos de la
zona de operación para no interferir en el proceso y permitir la calidad superficial
requerida.
Accion anticorrosiva: El fluido acuoso podría oxidar y corroer la
pieza, la herramienta o la máquina, para evitarlo las formulaciones incorporan
protectores frente a la corrosión.
• Los fluidos de corte pueden clasificarse, en forma general, en las siguientes categorías:
• Aceites: son fluidos derivados del petróleo, de origen animal, marino o vegetal. No son
diluidos en agua antes de su uso.
• Emulsiones: son fluidos que forman suspensiones de pequeñas gotas. Es una mezcla de
aceite y agua.
• Semi-sintéticos: son emulsiones que contienen una menor concentración de aceite.
• Sintéticos: o soluciones, no contienen aceite en su composición. Contienen componentes
similares a los detergentes que ayudan a humedecer la pieza y otros aditivos para mejorar el
rendimiento. Al igual que las otras clases de fluidos miscibles en agua, los sintéticos están
diseñados para ser diluidos con agua.