Examen Parcial #1 de Procesos de Manufactura II

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Mancilla Mercado Nicolas

Universidad del Atlántico

Facultad de ingeniería

Examen Parcial #1 de Procesos de Manufactura II

Ing. Salas Siado Julián Miguel

Barranquilla 3 de noviembre del 2017

Introducción

El siguiente documento busca responder una serie de interrogantes expuestos por el profesor de la catedra de Procesos de manufactura II, y de esta manera aclarar los conceptos que rigen los procesos estudiados.

Objetivos

Dar respuesta a las preguntas de el examen parcial #1 de la catedra.

Exponer los conocimientos adquiridos durante en tiempo de investigación de la catedra.

Suportar ideas personales en los casos necesarios con su respectiva referencia.

1. ¿Cuáles son los rangos de las Velocidades (RPM) y potencia de los mandriles de alta velocidad?

Para responder esta pregunta primero tenemos que definir que es un mandril de alta velocidad, y este es solamente el mandril(husillo) de un centro de mecanizado de alta velocidad (MAV) o (HSM) por sus siglas en inglés, ahora bien ¿Que es el MAV? El MAV es un tipo de mecanizado especial en el que las velocidades de arranque de material(velocidad de corte) son mucho más grandes que en el mecanizado convencional, este tipo de proceso no solo es función de las revoluciones del mandril, también es función de la velocidad de avance, el material(dureza y tamaño) y la herramienta de corte De una manera más general se considera MAV cuando al empezar a aumentar las velocidades del mandril y de avance la temperatura de la pieza y herramienta empiezan a decrecer siendo en muchos materiales cerca de las 1200rpm[pic 2][pic 3]

Pero para centros de MAV como lo es el MU-10000H de  y el F660M de  se tienen velocidades de mandriles que llegan hasta las 6000rpm en el caso de la MU-10000H con potencias que van desde 49.64hp hasta 60.37hp y en la F660M obtenemos una velocidad máxima de 15000rpm y potencias de 30hp hasta 34hp. Adicionalmente la IBAG ha avanzado en la producción de este tipo de husillos obteniendo así husillos para fresado de hasta 170000rpm llegando a conseguir una potencia de hasta 130hp[pic 4][pic 5][pic 6]

Podríamos decir que los rangos de velocidades de los husillo o mandriles de alta velocidad oscilan entre las 1200-1300rpm y las 170000rmp, con unas potencias desde 25hp hasta 130hp.

1. Aplicaciones de los mandriles de alta velocidad.

Esta tecnología se desarrolló con el fin optimizar la eficiencia y el rendimiento, pero gracias a estudios de Herbert se vio que entre más rápido fuese el mandril y el avance la temperatura de trabajo de la pieza se disminuía, la fuerza de corte también se ve reducida disminuyendo así el torque necesario de la máquina.[pic 7]

Con el MAV también se obtienen excelentes acabados superficiales con lo cual obtenemos mucha precisión en los contornos y tolerancias muy precisas, Reduce también el tiempo de mecanizado y pulido; esto por que disminuye el coeficiente de rozamiento entre la viruta y la herramienta. Al tener velocidades de rotación tan altas hay una evacuación casi total del calor por medio de la viruta, lo cual ayuda a que la tanto la pieza y la herramienta no se sobre calienten y de por ende la herramienta tenga un tiempo de vida más largo. Nos permite también maquinar aceros duros. Con lo cual se puede aumentar la producción, reducir costos y de esta manera obtener mejor eficiencia general.

2.2 ¿Qué es la velocidad de corte?

La velocidad de corte está definida como la velocidad lineal que tiene cada punto de la periferia de la pieza al entrar en contacto con la herramienta hablando del proceso de torneado, pero cuando nos referimos al proceso de fresado la definición es muy similar cambiando únicamente que en vez de ser la velocidad de la periferia de la pieza es la velocidad de la periferia de la herramienta al entrar en contacto con la pieza[pic 8]

2.2 ¿Es la velocidad de corte constante o no? ¿porque?

La velocidad de corte solo es constante en procesos donde no se varié el diámetro de la pieza como lo son el desbaste y acabado cilíndrico en torneado ya que la profundidad de corte se mantiene constante durante cada pasada, los procesos de fresado, taladrado, y corte por sierra circular tienen velocidad de corte constante debido que la herramienta no sufre una reducción de diámetro significativa técnicamente nula (esto mientras se mantengan la velocidad de giro constante), esto desde el punto de vista del proceso.

¿Por qué es importante que la velocidad de corte sea constante? Un beneficio de tener velocidad de corte constante en un proceso es que nos entrega buenos acabados y excelentes tolerancias, también que se puede estimar de mejor manera el tiempo de vida de la herramienta.

Desde el punto de vista del diseño y cálculo del proceso la pregunta necesariamente tiene que ser diferente ¿Es la velocidad de corte una constante? Y la respuesta es sí, la velocidad de corte se comporta como una constante por que debido a estudios esta ya se encuentra tabulada como una velocidad de corte óptima para un determinado proceso de mecanizado de un material.

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