Eina de tall

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Una eina de tall és l'element utilitzat a les màquines eina per extreure material d'una peça quant es vol portar a terme un procés de mecanitzat. N'hi ha de molts tipus per a cada màquina, però totes es basen en un procés d'arrencament de ferritja. És a dir, en haver una elevada diferència de velocitats entre l'eina i la peça, en entrar en contacte l'aresta de tall amb la peça, s'arrenca material i es desprèn la ferritja.

Introducció[modifica | modifica el codi]

Hi ha diferents tipus d'eines de tall, en funció del seu ús. Les podríem classificar en dues categories: eina feta completament d'acer, i eina amb plaquetes de tall. La principal diferència és que la punta de les segones està feta d'un altre material amb millors propietats que l'acer (com acer al carboni), i aquesta punta pot anar soldada o amb un cargol. Les eines amb la punta d'acer al carboni, són més dures, i això permet que tallin materials més durs, a més altes temperatures i a més altes velocitats.

Plaquetes de les eines de tall

Les plaquetes també es poden fixar a l'eina per mitjà d'un cargol. Estan fetes de diferents materials durs com l'acer al carboni, de forma que aguantin molta temperatura. Tenen l'avantatge de que quant l'aresta de tall es desgasta, es pot treure el cargol, girar la plaqueta per una cara nova i tornar-la a utilitzar. Finalment quant totes les cares es desgasten, es pot posar una nova plaqueta sense haver de canviar l'eina. Aquesta és una manera econòmica de tenir les eines amb arestes afilades sempre.


Materials[1][modifica | modifica el codi]

Per una bona eina de tall, els materials que la formen han de tenir les següents característiques:

  • Duresa — Ha de tenir duresa per aguantar l'elevada temperatura i força de fricció quant està en contacte amb la peça.
  • Resiliència — Ha de tenir resiliència perquè les eines no s'esquerdin o es fracturin.
  • Resistència al desgast — Ha de tenir una duració acceptable, ja que no interessa que s'hagi de canviar molt sovint.

Seguidament es descriuen diferents materials utilitzat per a fabricar eines de tall o plaquetes:

Material de l'eina Propietats
Acer no aliat És un acer amb entre 0,5-1,5% de congingut de carboni. Per a temperatures d'uns 250ºC perd la seva duresa, per tant és inapropiat per grans velocitats de tall y no s'utilitza, exepte casos excepcionals, per a la fabricació d'eines de torn. Aquests acers es denominen usualment acers al carboni o acers per fer eines (WS).
Acer aliat Conté com elements aleats, a més del carboni, addicions de volframi, crom, vanadi, molibdè i altres. Hi ha acers dèbilment aleats i acers fortament aleats. L'acer ràpid (SS) és un acer fortament aleat. Té una elevada resistència al desgast. No perd la duresa fins arribar als 600ºC. Aquesta resistència en calent, que eés deguda sobre tot a l'alt contingut de volframi, fa possible el tornejat amb velocitats de tall elevades. Com l'acer ràpid és un material car, l'eina usualment només porta la part tallant feta d'aquest material. ´La part tallant o placa van soldades a un mànec d'acer de les màquines.
Metall dur Els metalls durs fan possible un gran augment de la capacitat de tall de l'eina. Els components principals d'un metall dur son el volframi i el molbidè, a més del cobalt i el carboni. El metall dur és car i se solda en forma de plaquetes normalitzades sobre els mànecs de l'eina que poden ser d'acer barat. Amb temperatures de tall de 900º encara tenen bones propietats de tall i es pot treballar a grans velocitats. Amb això es redueix el temps de treball i a més la gran velocitat de tall ajuda a que la peça amb la qual es treballa resulti llisa. És necessari escollir sempre per al treball dels diferents materials la classe de metall dur que sigui més adequada.
Diamant S'utilitza molts cops per al tall d'eines. El diamant és molt dur i no es desgasta. Es fan servir sobre tot per treballs molt fins en màquines especials.
Ceràmics Són molt durs, i constituent la part tallant útil, es fixen convenientment en suports adequats.

Geometria [2][3][modifica | modifica el codi]

Parts de l'eina de tall

Com es pot apreciar a la imatge del lateral, les diferents parts que formen l'eina de tall són:

  • Aresta de tall principal: És la línia on es produeix el tall principal de la peça quant hi ha un avanç longitudinal.
  • Superfície d'incidència principal: És la cara que més contacte té amb la peça, està situada de forma que avança perpendicularment amb la direcció d'avanç longitudinal.
  • Aresta de tall secundària: És l'aresta per on es talla quant hi ha un avanç transversal.
  • Superfície d'incidència secundària: És la cara que avança perpendicularment amb l'avanç transversal.
  • Superfície de despreniment: És la cara per on la viruta que es forma al produir-se el tall es desprèn de la peça.

La geometria de les eines de tall es pot descriure per mitjà de diferents angles, on es poden apreciar a la imatge de la dreta, aquests són:

Geometria de les eines de tall
  • α: Angle d'incidència
  • β: Angle de fulla (o aresta)
  • γ: Angle de despreniment
  • δ: Angle de tall
  • ϕ: Angle de posició principal
  • ϕ1: Angle de posició secundari
  • ψ: Angle de punta
  • λ: Angle de caiguda

D'aquí es compleixen les següents relacions:

  • ϕ + ψ + ϕ1 = 180º
  • α + β + γ = 90º

Tipus[modifica | modifica el codi]

Torn [4][modifica | modifica el codi]

Les eines del torn no giren sobre sí mateixes, com passaria en el cas de la fresa. Només tenen avanç longitudinal o transversal, i el que gira és la peça. A continuació es descriuen algunes de les eines més característiques.


Nom Descripció Alçat Perfil Ampliació
Cilindratge - esquerres Aquesta eina serveix per a partir d'una barra circular, obtenir-ne una de menor diàmetre. La peça va girant sobre sí mateixa i l'eina avança longitudinalment amb un cert avanç de forma que va reduint el diàmetre del cilindre. Aquesta concretament és per un avanç longitudinal cap a l'esquerra.
Cilindratge - alçat
Cilindratge - perfil
Cilindratge - ampliació
Mandrinatge Serveix per ampliar el diàmetre d'un forat. De forma contrària al cilindrat, l'eina es col·loca a l'interior del forat de la peça (que gira sobre si mateixa), i realitza un avanç longitudinal que fa que el diàmetre del forat creixi.
Mandrinatge - alçat
Mandrinatge - perfil
Mandrinatge - ampliació
Ranuratge exteriors Per crear una ranura en una peça cilíndrica s'utilitza aquesta eina. Mentre la peça gira sobre sí mateixa, s'introdueix l'eina fins la profunditat desitjada i es fa un avanç longitudinal fins aconseguir l'amplada desitjada. També és possible fer un ranurat frontal, és a dir, en la direcció de l'eix de revolució de la peça.
Ranuratge exteriors - alçat
Ranuratge exteriors - perfil
Ranuratge exteriors - ampliació
Ranuratge interiors De forma similar al ranurat d'exteriors, aquesta eina s'introdueix a l'interior d'un forat, i es fa la ranura per dintre.
Ranuratge interiors - alçat
Ranuratge interiors - perfil
Ranuratge interiors - ampliació
Roscatge Serveix per crear barres roscades. El mecanisme que mou l'eina, s'acobla a una barra de roscar. Això permet que la velocitat longitudinal de l'eina i la angular de la peça quedin fixades en una certa relació, de forma que es podrà crear una rosca. L'eina ha de sortir amb la mateixa relació que ha entrat ja que sinó es destruiria la rosca.
Roscatge - alçat
Roscatge - perfil
Roscatge - ampliació
Trossejat Aquesta eina actua de forma similar al ranurat d'exteriors, amb la diferència que en el ranurat només s'arriba a una determinada profunditat, mentre que en el trossejat es fa un avanç transversal arribar al final i tallar la peça.
Trossejat - alçat
Trossejat - perfil
Trossejat - ampliació


Fresa[modifica | modifica el codi]

Les eines de la fresa, al contrari que les del torn, giren sobre sí mateixes, mentre que la peça es queda fixa.


Nom Descripció Imatge
Fresa frontal Té arestes tallants pels laterals i a la punta. Això permet que pugui ser utilitzada per múltiples aplicacions. És possible fer ranures, forats, aplanar superfícies laterals i frontals. El nombre de puntes és variable, generalment són de 2 o 4 puntes, i quant és necessària més precisió poden haver-n'hi 6. També hi ha un altre tipus, en que només hi ha arestes laterals però no a la punta, que s'anomena fresa cilíndrica.
Fresa frontal
Plat de planejar Serveix per crear una superfície plana sobre la peça. El plat de planejar es col·loca a poca profunditat d'una cara pràcticament llisa, i el que s'obté és la cara perfectament llisa.
Plat de planejar
Forma de T (de tipus Woodruff) Serveix per fer ranures de l'amplada de l'eina. L'eina gira sobre sí mateixa, mentre que la peça avança linealment, d'aquesta forma la ranura que queda té el perfil de l'eina. [5]
Forma de T (de tipus Woodruff)
Ala de mosca Aquesta eina serveix per fer una forma triangular, tal com es pot veure amb el perfil de l'eina.
Ala de mosca
Disc serra Permet fer talls estrets. Les puntes de la serra radial són molt fines, per tant les velocitats de tall no poden ser molt elevades.
Disc serra
Fresa bicònica De Forma similar a la de cua de milà, permet fer una forma triangular, la diferència és que aquesta fa el tall vertical mentre que la de cua de milà el fa lateral. [6]
Fresa bicònica
Fresa de mòdul Serveix per crear engranatges. Es van fent diferents passades de forma que es van obtenint les diferents dents de l'engranatge. [7][8]
Fresa de mòdul
Fresa d'axamfranar Aquesta eina s'utilitza per fer xamfrans a la peça, és a dir, converteix una aresta viva en una cara amb un determinat angle i amplada.
Fresa d'axamfranar


Trepant[9][modifica | modifica el codi]

Les eines de trepant giren sobre sí mateixes tal com passa amb la fresa. L'extrem que no talla té forma cònica de forma que s'acobla amb el porta-eines per mitjà d'auto-retenció. La seva finalitat és fer forats. Per fer un forat amb molta precisió, l'ordre natural d'utilització de les eines seria broca, broca mandrí, i escariador:


Nom Descripció Imatge
Broca És la primera eina a utilitzar quant es vol fer un forat. Té dos fulles de tall a la punta i una ranura helicoïdal per evacuar la ferritja. Té una precisió baixa, amb IT 9-10. Si es vol fer un forat precís el que s'ha de fer és escollir una broca de menor diàmetre que el desitjat i després refinar-lo amb la broca mandrí i l'escariador. [10]
Broca
Broca mandrí Aquesta eina serveix per eixamplar forats. El seu extrem no és tant punxegut com la broca ja que el forat ja està prèviament fet i el que fa és treure material dels laterals. Generalment incrementa el diàmetre del forat en 3 o 4 mil·límetres. Amb això s'obté una qualitat de IT 8-9, si es vol refinar més s'ha de passar l'escariador.[11]
Broca mandrí
Escariador És el pas final per obtenir un forat precís. Després de fer el forat amb la broca i eixamplar-lo amb la broca mandrí, amb l'escariador s'incrementa el diàmetre del forat en 3 o 4 dècimes de mil·límetre, aconseguint així qualitats de IT 6-7. [12]
Escariador

També hi ha altres eines de tall que podríem considerar de trepant, com poden ser la mola, la fresa mare, el mascle de roscar, o la filera de roscar.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Capítol 1 pag 25.- Heinrich Gerling. Alrededor de las máquinas-herramienta. Editorial reverté, 1964. 
  2. Capítol 6.2.3.- Joan Vivancos i altres. Tecnología de fabricación. Teoria y problemas. Copisteria imatge, 2010. ISBN 84-95355-71-X. 
  3. Capítol 15.3.2.- George W. Genevro, Stephen S. Heineman. Machine tools: processes and applications. Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-543455-6. 
  4. Capítol 9.7.2.- George W. Genevro, Stephen S. Heineman. Machine tools: processes and applications. Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-543455-6. 
  5. Capítol 4 pag 85.- P. S. Houghton. La fresadora. Editorial continental, 1964. 
  6. Capítol 5 pag 93.- P. S. Houghton. La fresadora. Editorial continental, 1964. 
  7. Capítol 6.5.4.- George W. Genevro, Stephen S. Heineman. Machine tools: processes and applications. Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-543455-6. 
  8. Capítol 5 pag 87.- P. S. Houghton. La fresadora. Editorial continental, 1964. 
  9. Capítol 6.5.1.- Joan Vivancos i altres. Tecnología de fabricación. Teoria y problemas. Copisteria imatge, 2010. ISBN 84-95355-71-X. 
  10. Capítol 8 George W. Genevro, Stephen S. Heineman. Machine tools: processes and applications. Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-543455-6. 
  11. Capítol 8.5.1- George W. Genevro, Stephen S. Heineman. Machine tools: processes and applications. Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-543455-6. 
  12. Capítol 8.5.2.- George W. Genevro, Stephen S. Heineman. Machine tools: processes and applications. Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-543455-6. 

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Eina de tall