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TEORÍA DE CORTE - FUERZAS DE CORTE EN MECANIZADO pras Ecuación de Taylor o tan ú = item Dónde: = ángulo del plano de corte (cizallamiento) 1-r sinx a = ángulo de ataque (ángulo de inclinación) t p a ; r= = Relación de espesor de la viruta) (to = espesor de la viruta antes del corte, y t = espesor de la viruta después del corte) = EF. sinea+ F, cos« Fuerza de fricción (Fc = fuerza de corte, y Ft = fuerza de empuje) EF. cosa — F, sena Fuerza de Normal (Fc = fuerza de corte, y Ft FE = F cosd- F, sinú Fuerza cortante o de cizallamiento — E cos(f-a) F. = Pr! Fuerza de corte — E seno(B-a) cos(0+B- a) Fuera de empuje F. Ê , à T= = íEsfuerzocortante o resistencia al corte del material s Eu Aç = dt Área del plano de corte (w = ancho del corte) tanB = — Coeficiente de fricción (N= fuerza normal perpendicular a la fuerza de fricción) TEORÍA DE CORTE - FUERZAS DE CORTE EN MECANIZADO O: Aagulo de ataque /inelinacis CH t És 3 Krec-cel plono de osra Potencia q energia. p'navlo de caallamtento / lano de corte o E 3 ” | As = fotu -— Pecwerrs) = Fc NI) + Ve Ton & = Fx Cos Ton (een send PoE O": Resistencia. a laTaecián UMPo 1 pairano e presen , Espues3o corte, J| +» Fstenia Bruta del motor CP5) w 4 Gfcho/ avante de herramtento : Resistendo- al corte botam ias Pe TES ) Lruempade Ge e Ea P s Espesor antes de corle Pç Fs n % As — Penda Unitaria Cu =Pu) Fs= TrAs PuT Nsm7s PO | A : ericiente de Erfeción e re RNA Al =TONCE) H+ 2 Fen de empuje javonte PR Fr. Fs *SenCE-d) vestem x Pelocidncle corle é FP = = 4: Cost +B- a) e É E TO, U=Porendo Uniturioa o enersfm específico EF. - Fuega ele corte Fa=Fe* cosp-Ft+*Senp fo = Espesor deviriib- onTes de Gute nt/ ctao llamiento K = Dipostvtdad Térmica Tm”/s7 Fs- Fuerga co lbnle/<5 Esuoción de Merchantt ptererdod del eolerioi [ig/mm3] Fs 4 CoslB-<) E o C= Color especírico (T/wKgºc) Os (db +B-<) Vis velog do | e Cort . e T = -T: c di To Xe f TÍs Te ambiente T. = Espesor Ivego de orte TEORÍA DECORE pts» Fes 256ON Fi<2000N ot? We mm bo = 0/3008 Tic O Um Para un acero al carbono, en una operación de corte ortogonal, con un dinamómetro de determina que la fuerza de corte es 2560 N y la fuerza de empuje es 2000 N, para este material se recomienda que el ángulo de ataque (inclinación) sea de 14º, el ancho del corte es de 4 mm, el espesor de la viruta antes del corte es de 0,30 mm y después del corte es 0,4 mm (3 pts) 1) La razón de corte T= Lo = 0,30 mn => tn CT ad A E El inseto de cizallamiento o del esfuerzo cortante 054 Cos LN co Pe Ton” Cem ss 5 3) La fuerza de cizallamiento Fs= 560% Los( ai.CaÃo) — 2000 qSen Cyl esto) > 4) La resistencia cortante del material de trabajo ES ho= 05440 SAS Aim P. 584.390 5 ea Ag, Sen (yl + GB) Nor de 1 Bl mm 5) El coeficiente de fricción entre la viruta y la herramienta MsTant 20 oyo) A =Tonl 3) B=2e(uSt 41. 6380) O TEORÍA DE CORTE S=400MPa "rc 230MPa Una barra de acero de 150 mm de diámetro tiene una resistencia a la tensión de 400 MPa y una resistencia al corte de 270 MPa. Se reduce el diámetro en 3 pasadas de 2,5 mm de profundidad cada una, utilizando una operación de cilindrado en el torno a una velocidad de corte de 90 m/min, con un avance de 0,25 mm. El ángulo de inclinación de la herramienta en la dirección del flujo de la viruta es de 15º. La relación de corte es 0,65. Utilizando el modelo de corte ortogonal. Determinar (5 pts) i el ps del plano de cizallamiento, en. (0,5 p) om! (0 a) > - 37.01] VA To=312,5 Ve "0, U) = O/2Smm XÁ «I5º =0. Go 4-0 65 Pestentia ae FetVe = 6o.s TEORÍA DE CORTE — Tiempo vela de hertamignta En una operación de producción de torneado, la pieza de trabajo tiene 125 mm de diámetro y 300 mm de largo. Se usa un avance de 0,225 mm/rev en la operación. Si se usa una velocidad de corte de 3,0 m/s la herramienta de corte debe cambiarse cada cinco piezas de trabajo; pero si la velocidad de corte es de 2,0 m/s, la herramienta de corte pues produ é es piezas. Determine. (5 pts) ih TImIs sp Sprys PeTos E ! 25 prai SEE L=300men £ =0 TISMNAeN e O Do E I2Smm Tm = 2.04 min/ prezo Er Te izsma T Som RES 0025 me + 370 + 06 4 Josonm Tmp= 4-3E0iN/ preza -—> 4 min 4m 1) El tiempo (min) de vida de la herramienta de corte, cuando la velocidad de corte es 3 m/s (1,5 punto) SM mi a = * Spies = 2) El tiempo (min) de vida de la herramienta de corte, cuando la velocidad de corte es 2 m/s (1 punto) 36 oem q 25 plezas > nin | preze 3) Determine los valores de n y C en la ecuación de Taylor de vida de la herramienta. (1 punto) l= E) 344.55 92013 O E 44,55) = o nt3/2) S Gaio = 68609 nicho unas SEUS O 4) La velocidad (m/s) correspondiente a una vida de la herramienta de 50 min (1,5 punto) 0.201 Ve * so” = Sslyu2ã TORNO 10na = Acm JToule = Nsm mort = ND Se Ileva a cabo un corte ortogonal en un metal cuyo calor específico es de 1,2 J/g oC, la densidad del metal es 3 g/cm3 y una difusividad térmica de 0,8 cm2 /s. Se utilizan las condiciones de corte siguientes: la velocidad de corte es de 5 m/s, el espesor de la viruta sin cortar es de 0,20 mm y el ancho del corte es de 2 mm. La fuerza de corte tiene un valor de 1200 N. (Temperatura del ambiente es 20 “C). Determinar: (4 pts) 1) La potencia de corte (en kW) Pe=fusNe = 41200n* Sa > C000 NEN UU 2) La potencia Unitaria (en J/mm3 ) EE Po=4200n= Sá, + a : Sá + 020 4 2 & 10C0Mm Pe ss Ro Fb= Fê. : ” MOC mam Espero so Rigo a mm3 mm3 sm, 4000mn 3) La temperatura de corte (en ºC) s dm qua 3 ES Soco mm 4.0 /20rim AT +Tt=Triel AtT= a - Bo aum + 00 => Treino) ant , 010) 08 x ; s pu E + ate sc à id a AT= "82 0434 TEORÍA DE CORTE En una operación de corte ortogonal, la fuerza de corte y la fuerza de empuje son Fc=2500N y Ft=2100N, respectivamente. La herramienta de corte tiene un angulo de ataque (de inclinación) de 7º, el ancho del corte es de 6mm, el espesor de la viruta antes del corte es de 0,5 mm y la relación del espesor de la viruta (Rc) es de 0,44. Calcular (6 pts) 1) El ángulo del plano de corte Datos ú Tc + [rx OS oa! 0,44; Costy > Fe = 2500n d=5 tg= 6.5mm ERR [assa E À- 0.44 x Sena Feeator W=Gom 0.44 2) La resistencia al corte del material del trabajo (esfuerzo cortante) en MPa fs =Fes cos p- Frgsenp As= to *uw Ts 1'340 .653+n Fs = 150% (05(94.3313) — 2400 4 Sen (243515) sen p F.5aB8mm> Fs = 1290. 0537N As =0.546 sen(MAAR) As = Ru 15Igmm> Fa E 3) El ángulo de fricción, utilizar la ecuación de Merchant 4) El coeficiente de fricción en la operación de corte prIdust LD) = Lx[ust TF 24 949) Me TenCB) = Tan( 444566) Ls TEORÍA DE CORTE En una operación de cilindrado en el torno, en condiciones de corte ortogonal, en una sola pasada se está reduciendo el diámetro de una barra de acero, de 180 mm a 172mm. Características del acero: resistencia a la tracción 280 MPa y. resistencia al corte 120 MPa. En el proceso de corte se está: utilizando: velocidad de corte de 55 m/min, avance de la herramienta de corte (w) 0,6 mm, la cuchilla está instalada con un ángulo de ataque (inclinación) de 12º, el coeficiente de fricción entre la viruta y la herramienta de corte es 1,32, el espesor de la viruta después del corte es de 5 mm, to es la profundidad de pasada.. Determinar (3.5 pts) 1) La razón de corte o relación de espesor de viruta (0,5p) Dolos - Dt Dr ado dao né T eo 13% j dor (ras seno -G.803 S4en0oz? * fc =Smm 3) La fuerza de cizallamiento (Fs), en N (1p) E = to RW e =490N = Po Es Ass, Send mm 2 S0Jnn* As ÁAs= Hmm t O.G mm Sen 43 EM) As = 3.50% mmb TEORÍA DE CORTE 4) La fuerza de corte (Fc) que se está aplicando, en N (1p) É asia fo-= Fs+Cosl Po) P = rcTon Lu) Fe =420.84N4 (os (59 ,853 -42) pinta “13, ———— — —— A DeSDo = 180 Cost +p-) pe arcion( 4.32) Cos ( U3.18% + 52.853 -42) tTo=P= Uumm : o mM etomcg) É B=52.853 e Ts 42oMPAa s Ve =5Sm/min e W=0.6 mma “ o doe “d= 4,32 s fo =Smm eb =43.18º 5) La potencia de corte, en W (0,5p) In Po. Fe 4 Ve Pstenco = 2665 .C52N à Do geo Am 60 gás Q 810 «184 Nem s = 
