TAREA ACADÉMICA – PROCESOS DE MANUFACTURA

3RA TAREA ACADÉMICA – PROCESOS DE MANUFACTURA / 2019-2

1.- Se desea realizar un eje para polea (D= 60mm y L=150mm), a partir de barra redonda de 80 mm. de diámetro, refrentada previamente a la longitud final, empleando un torno horizontal dotado de las siguientes velocidades de rotación del husillo:

Revoluciones del Husillo: 30 – 45 – 60 – 75 – 90 – 120 – 150 – 180 – 240 – 300 – 390 - 410 rpm.

Siendo la potencia del motor eléctrico de 0.75 Kw., y estimándose la eficiencia total de la máquina en 90%. Se recomienda no exceder una velocidad de corte de 12 m/min para el desbaste, ni de 25 m/min para el acabado, debiendo emplearse un avance de 0,4 mm/rev para el desbaste, y de 0.1 mm/rev para el acabado. La potencia específica de corte para las condiciones de desbaste puede asumirse sensiblemente constante e igual a 0,06 Kw min/cm3. Para la pasada de acabado se empleará una cuchilla de acero rápido cuyo exponente de vida es de 0.22, siendo la duración del filo para la velocidad máxima recomendada de 30 minutos. Se pide determinar: (07 Puntos)

1. Velocidades de rotación del husillo a emplear en el desbaste y en el acabado.
2. Número de pasadas de igual profundidad requeridas para el desbaste del eje requerido y potencia de corte utilizado en esta operación.
3. Fuerza de corte que actuará sobre la cuchilla durante el desbaste para las condiciones determinadas en c)
4. Duración del filo de la cuchilla para las condiciones empleadas en el acabado.
5. Caudal de Viruta en los procesos  
6. Tiempo total de maquinado de la pieza, considerar La y Lu igual a 5 mm c/u si fuera necesario.

Solución:

Tenemos los siguientes datos:

Do (diámetro inicial) =80 mm                                        

L= 150 mm

Df (diámetro final) = 60 mm

Pot= 0.75 KW

Eficiencia= 90%

Vc (desbaste) <= 12 m/min

Vc (acabado) <= 25 m/min

f (desbaste) = 0.4 mm/rev

f (acabado) = 0.1 mm/rev

Pesp = 0.06 KW-min/cm3

Taylor: n=0.22

Vc= 25 m/min

Tv= 30 min

1. Solución:

Para el desbaste:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Elegimos:

[pic 4]

Para el acabado:

[pic 5]

[pic 6]

Referencia:   Df= 60 mm

Si N= 150:  [pic 7]

(no puede ser debido a que el diámetro tiene que ser mayor al diámetro final)

Si N= 120:  [pic 8]

(es correcto, ya que es mayor al diámetro final)

Entonces: [pic 9][pic 10]

1. Solución :

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

• Vc

[pic 14]

• Profundidad de corte del desbaste:

Se recomienda trabajar con una profundidad de pasada de acabado igual a 0.5 mm

[pic 15]

Entonces:

[pic 16]

[pic 17]

Entonces:

[pic 18]

[pic 19]

1. Solución :

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

1. Solución:

[pic 23]

[pic 24]

Entonces:

[pic 25]

[pic 26]

1. Solución:

[pic 27]

Desbaste:

[pic 28]

Acabado:

[pic 29]

1. Solución:

[pic 30]

Desbaste:

[pic 31]

Acabado:

[pic 32]

Entonces:

[pic 33]

[pic 34]

2.- Se desea realizar una operación de cilindrado exterior en ejes cilíndricos de 40 mm de diámetro y 400mm de longitud. El material de partida son barras de 50 mm de diámetro y 400 mm de largo (Ks= 2000 N/mm2). La máquina a utilizar es un torno paralelo convencional con las siguientes características: Potencia motor 5 KW, velocidad máxima de husillo: N = 2800 rpm (escalonamiento de los rpm son cada 100), eficiencia: 80 %. Los datos de la herramienta son: Vc máx.= 340 m/min., avance f = 0,4 mm/rev., profundidad de corte máximo d= 6 mm. (06 puntos).

Se pide:

1. Determinar la forma más apropiada de tomar las piezas en el torno.
2. Calcular la velocidad del husillo en rpm.
3. La cantidad de pasadas requeridas por pieza y la profundidad.
4. La potencia de corte por pasada
5. El caudal de viruta para el proceso
6. El tiempo de corte para una pieza.
7. Para las condiciones de corte dadas, los parámetros de la ecuación de la vida de la herramienta de Taylor, son: n = 0,25 y C = 500 m/min. Determine el tiempo de vida de la herramienta en minutos y en piezas.
8. Si el costo por hora del operador y la maquina es de $ 50, el costo de la plaquita de HSS, que cuenta hasta con cuatro reafiladas, es de $ 40, y el tiempo de carga y descarga de la pieza es de 2 minutos. Calcular el costo por unidad del producto, sabiendo además que el costo del material es de $ 25/pieza.

Solución:

Tenemos los siguientes datos:

Do (diámetro inicial) =50 mm

L= 400 mm

Df (diámetro final) = 40 mm

Ks = 2000 N/mm2

Pot= 5 KW

Eficiencia= 80%

N=2800 rpm (escalonamiento de 100)

Vc max= 340 m/min

f = 0.4 mm/rev

p corte max= 6 mm

1. Solución:

[pic 35]

[pic 36]

Observando el escalonamiento de los rpm del husillo, se elige:

[pic 37]

Entonces:

[pic 38]

Se tiene:

[pic 39]

[pic 40]

Entonces:

[pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

[pic 44]

1. Solución:

[pic 45]

1. Solución:

Se tiene que la profundidad de pasada p=1.1 mm

[pic 46]

Por lo tanto:

[pic 47]

[pic 48]

1. Solución:

[pic 49]

...