Torno CNC Romi C 1000

Pregunta 1

Se dispone de un torno CNC con los siguientes parámetros:

• Torno CNC Romi C 1000

• Potencia: 11kW
• Eficiencia: 70%
• Velocidad máxima husillo: 3000 rpm

Se busca fabricar la pieza que se muestra a continuación:

[pic 1]

[pic 2]

Para esto se dispone de una barra cilíndrica de aluminio de 200 mm de largo y 110 mm de diámetro.

Solución:

1. Describa las operaciones de mecanizado y las herramientas que va a utilizar.

Primero como tenemos una barra cilíndrica de 200 mm de largo y 110 de diámetro tenemos que llevarlas a las dimensiones pedidas. Para esto se hará un corte en uno de sus lados por un largo de 31mm (Largo inicial- Largo final=200mm-169mm=31mm) o equivalentemente se le hará un desbastado con la fresa por una de sus caras para disminuir su altura en este mismo largo.

Aquí tendríamos una barra cilíndrica del mismo largo del plano, pero con un diámetro de 110 mm. Para dejarlo en la figura indicada se le tendrá que hacer múltiples cilindrados a lo largo de toda la pieza todas con la misma herramienta. La cual será una Cuchillas para torneado de HSS, con r = 1.2 mm, n = 0.15. Luego las operaciones serían las siguientes:

• Un cilindrado para rebajar su diámetro de 110mm a 100 mm, por todo su largo.
• A una distancia de 20 mm hacer un cilindrado para rebajar su diámetro de los 100mm a los 60 mm
• A una distancia de 50 mm hacer un cilindrado para rebajar su diámetro de los 60mm a los 40 mm
• A una distancia de 90 mm haremos el primer ranurado de profundidad 2mm y ancho 3mm. Puede verse también como un cilindrado fino desde los 40mm a los 36 mm por un largo de mecanizado igual a 3mm. El segundo ranurado será igual que el anterior pero hecho a una distancia de 123 mm.
• Luego a una distancia de 146 mm haremos algo así como varios cilindrados finos para poder dejar esta forma cónica de la figura, así por un largo de mecanizado de 8 mm llegar a partir de un diámetro inicial de 40 mm a un diámetro final de 34 mm.
• Luego por un largo de mecanizado de 15mm, se le hará un cilindrado desde los 154 mm para reducir su diámetro desde los 40mm a los 34 mm.
• Finalmente, se le hará un agujero en el centro de la cara transversal más pequeña, con un diámetro de 5mm y profundidad de 8mm

1. Calcule los parámetros de operación para obtener el tiempo mínimo de fabricación.

Dado que nuestra herramienta dijimos que serían unas Cuchillas para torneado de HSS, con r = 1.2 mm, n = 0.15. Vemos que el Aluminio tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 300 MPa. Por lo que viendo el gráfico obtenemos un Velocidad de referencia igual a .[pic 3]

Luego para utilizar la fórmula de Velocidad de Corte para tiempo mínimo necesitamos un tiempo de cambio de herramienta. Para esto haremos el supuesto de . Por lo que finalmente obtenemos un valor de [pic 4][pic 5]

Para el avance ya que estamos en una operación de cilindrado, tendremos mas o menos una calidad superficial N9. Por lo que tendremos lo siguiente:

[pic 6]

[pic 7]

Luego como tenemos distintas operaciones de cilindrado, tendremos distintos  según cada operación, del mismo modo tendremos distintos  ya que estarán en función de .[pic 8][pic 9][pic 10]

1. Calcule el tiempo de mecanizado, agregando el tiempo de movimiento en vacío y Vida de la herramienta.

Ahora calcularemos la vida útil de la herramienta para tiempo mínimo de fabricación. A partir de la siguiente relación:

[pic 16]

Para calcular el tiempo de mecanizado usaremos la siguiente relación para cada operación:

[pic 17]

Luego a la tabla que teníamos anteriormente, le agregaremos una columna para  y . Así obtenemos lo siguiente:[pic 18][pic 19]

...