3.2. Aplicación de los datos estándar: trabajos en taladro automático, torno y fresadora. Tiempos estándar. PUNTOS CLAVE -
Usar datos estándares que comprendan una colección de tiempos normales gráficos o tabulados para los movimientos de los elementos del trabajo Mantener separados los elementos de preparación y ciclos Mantener separados los elementos constantes y variables Agregar suplementos después de sumar los tiempos de los elementos para obtener un nuevo estándar de tiempo
El uso de tiempos estándar también involucra el concepto de banco de datos, pero los datos comprenden clases más grandes de movimiento que los tiempos predeterminados. Por ejemplo, un sistema de tiempos estándar puede contener datos sobre el tiempo requerido para perforar agujeros de varios tamaños en ciertos materiales. Cuando se requiere un estándar para una operación de perforación, los tiempos estándar se utilizan para estimar el tiempo requerido. Con tiempos estándar no es necesario medir cada tipo diferente de trabajo de perforación, se incluyen únicamente un conjunto estándar de operaciones de perforación en el banco de datos y se proporcionan fórmulas o gráficas para realizar aproximaciones de otras condiciones. Los tiempos estándar se derivan ya sea de datos de cronómetros o de datos predeterminados de tiempo. El uso de los tiempos estándar es bastante popular para la medición de la mano de obra directa. Esto se debe a que se puede derivar un gran número de estándares de un conjunto pequeño de datos estándar. Los sistemas de tiempos estándar son útiles cuando existe un gran número de operaciones repetitivas que son bastante similares. Por ejemplo en una fabrica de muebles, el tiempo que se requiere para barnizar una pieza de un mueble posiblemente podría basarse en el número de pies cuadrados de superficie. En un grupo de secretarias, el tiempo que se requiere para mecanografiar una carta, podría estar relacionado al número de palabras en la carta más un tiempo fijo para los bloques del encabezado y la firma. Utilizando relaciones de este tipo para establecer estándares, se puede ahorrar una gran cantidad de esfuerzo. Los sistemas estándar tienen algunas de las mismas ventajas que los datos predeterminados de tiempo. No requieren de un cronómetro; los datos se pueden utilizar para estudiar nuevas operaciones; y la exactitud se puede asegurar mediante el uso continuo y el refinamiento de los datos.
Enfoque general Para desarrollar datos de tiempo estándar debe distinguirse entre los elementos constantes y los variables. Un elemento constante es aquel cuyo suplemento permanece casi igual en cualquier parte del trabajo dentro de un intervalo especifico un elemento variable es aquel cuyo suplemento varia dentro de un intervalo especifico de trabajo Calculo del tiempo de corte Si los analistas conocen las alimentaciones y velocidades para diversos tipos de material puede calcular y tabular los tiempos de corte para distintas operaciones de maquinado Trabajo en n taladro Una broca es una herramienta en forma de espiga estriada con punta cortante usada para hacer o agrandar un agujero en un material sólido Cuando se perfora un agujero el analista debe sumar los distancia de la punta de entrada (o saliente) de la broca para determinar la longitud del agujero Trabajo en torno Muchas variaciones de maquinas herramientas se clasifican como tornos La clasificación incluye el torno común, el torno revolver y el torno automático (destornillar automático)
Determinación del tiempo estándar por visualización y simulación E n la actualidad las computadoras almacenan datos de estándares y consultas acumulan y desarrollan estándares para nuevas tareas antes déla producción. Al usar la computadora es censillo consultar, acumular y ajustar según los suplementos adecuados los datos de estándares ya sea que están almacenados en forma de movimientos, elementos o tareas. V arios sistemas de software cuentan con una base de datos de movimientos fundamentales, por ejemplo MOST, WOCOM y unvation usan los datos de movimientos como base para el desarrollo de estándares. Otros sistemas como CDS no tienen una base de datos integrada Para obtener una eficiencia máxima y desarrollar los mejores estándares los datos se almacenan en las formas de movimiento y de elemento .El software puede seleccionar, consultar y modificar dichos datos para generara estándares de trabajo
Para los elementos del proceso como corte del metal o unión de metales los módulos lógicos actúan como calculadoras de tiempo en proceso cesillo o pueden optimizar los parámetros con varios grados de refinamiento .Por ejemplo el analista tiene la posibilidad de introducir velocidades, avances y números y la longitud de corte en la computadora la cual realiza las operaciones aritméticas necesarias para calcular el tiempo de corte. En los módulos lógicos avanzados los datos introducidos incluyen la maquina programada para realizar la operación El SISTEMA DE DATOS ESTÁNDAR SDM es la última generación de software desarrollado por expertos con experiencia en manufactura y computación para ayudar a las empresas de vestuario y confección a desarrollar estándares precisos de desempeño y rendimiento en un entorno de estilos variables. El Sistema SDM ha sido concebido para operar en Sistemas PC Pentium y en base a un software de fácil aprendizaje. Aunque el SISTEMA DE DATOS ESTÁNDAR SDM ha sido diseñado para desarrollar estándares de producción y establecer tarifas a destajo, sus posibilidades sobrepasan con creces ese propósito. El SDM es un sistema muy completo que le permite al fabricante incrementar y mejorar sus operaciones. Los informes proporcionados por nuestros clientes demuestran que gracias al SDM sus empresas han alcanzado mejoras y economías substanciales. El SDM es un sistema abierto que permite incorporar elementos de Core Data (datos básicos) adaptados para responder a las necesidades de su fábrica. El sistema le permite utilizar el MTM-1 o el MTM-2, o entrar tiempos elementales predeterminados de cualquier otro sistema. Mediante la tabla de movimientos elementales predeterminados que usted requiere, usted puede desarrollar datos básicos hechos a la medida de su fábrica. La flexibilidad del sistema SDM tiene en cuenta diferentes elementos de Core Data. Según la forma en que se desarrollan sus operaciones, usted puede utilizar elementos apropiados para operaciones cortas y altamente repetitivas u operaciones de altos o bajos volúmenes de producción. DATOS DE ESTÁNDARES Justificación de la Aplicación de los Datos Estándar
Usar los datos de estándares que comprendan una colección de tiempos normales gráficos o tabulados para los movimiento de los elementos del trabajo
Mantener separados los elementos de preparación y cíclicos
Mantener separados los elementos constantes y variables
Agregar suplementos después de sumar los tiempos de los elementos para obtener nuevo estándar de tiempo CÁLCULO DE TIEMPO DE MÁQUINAS En Glaxosmithkline, determinamos, el tiempo de estándares de la máquina que se encarga del etiquetado, pues bien, tenemos en cuenta que tarda 11.5 min, pero nunca debemos olvidar los suplementos que se presentan durante la operación del etiquetado que es de ½ min, por lo que tenemos que el tiempo después de agregar suplementos después de sumar los tiempos de los elementos (11.5 min) tenemos que el nuevo estándar de tiempo es de 12 min. Los datos de tiempos estándar son el tiempo de los elementos obtenido en estudios, que han demostrado ser precisos y confiables durante nuestro estudio en Glaxosmithkline TRABAJO DE TALADRO EN GLAXOSMITHKLINE Una broca es una herramienta en forma de espiga estriada con punta cortante usada para hacer o agrandar un agujero en un material sólido, pues bien las operaciones de perforación son importantes para ajustar los aerosoles que se utilizan en la industria. En GLAXOSMITHKLINE las operaciones de taladro son fundamentales para hacer agujero necesarios para el escape de aire de nuestro producto a analizar, pues bien usando el programa IIMEYDIT determinamos el tiempo de corte de un taladro de Lado a Lado, pues bien tenemos que tomar en cuenta estos datos de gran importancia.
Pues bien, en conclusión, para taladrar metal acostumbra a utilizarse la broca americana, que consiste en una varilla con dos acanaladuras espirales cortadas a su alrededor. Las acanaladuras se encuentran con el punto del taladro en un ángulo de entre 118 y 120º. Las brocas americanas se fabrican en tamaños que van desde unos pocos micrómetros de diámetro a 25 mm el diámetro de la broca determina el tamaño del agujero producido. Cuando se necesita un agujero más grande, el agujero taladrado se agranda mediante una herramienta de perforación. Las brocas americanas se hacen girar normalmente con taladros accionados por motor. La forma más sencilla de taladro es un motor pequeño de mano con un manguito que sostiene el taladro. Para trabajos de precisión y para taladros más grandes, se emplea la perforadora, una máquina que consiste en una o más brocas accionadas con motor, con manguitos en los extremos más bajos para sostener los taladros. La broca puede elevarse o bajarse con una rueda manual o con una palanca. En Glaxosmithkline, determinamos que el tiempo de corte es de 0.8940 min, esto es, tenemos un valor estándar que nos ayudará a determinar datos estándares y determinar el tiempo estándar de operación. Una hoja de metal regulable situada
debajo de la broca sostiene la pieza que va a taladrarse. Las brocas americanas manuales o con motor pueden usarse además para el taladrado de cristal, plástico y cerámica. TIEMPO DE TORNO EN GLAXOSMITHKLINE Muchas variaciones de máquina herramientas se clasifican como tornos, en principio, todos estos tornos se usan como herramientas estacionaria o con herramientas que se trasladan sobre la superficie para mover el material de l pieza trabajada (AEROSOL), muchos factores alteran la velocidad y avance, como la condiciones y diseño de la máquina herramienta, el material que se corta, la condición y diseño de la herramienta de corte. Con la ayuda del Software IIMEYDIT determinamos el tiempo corte para el ajuste de colocación que es el que se muestra en la siguiente ventana.
en conclusión, el tiempo de corte es de 0.2618 minutos, concluimos que la máquina simple formada por dos ruedas o cilindros concéntricos de distinto tamaño y que suele transmitir la fuerza a la carga por medio de una cuerda arrollada alrededor del cilindro mayor; en la mayoría de las aplicaciones la rueda más pequeña es el eje. El torno combina los efectos de la polea y la palanca al permitir que la fuerza aplicada sobre la cuerda o cable cambie de dirección y aumente o disminuya. Con esto podemos determinar nuestros estándares en la empresa GLAXOSMITHKLINE. TIEMPO DE FRESADO EN GLAXOSMITHKLINE El fresado en GLAXOSMITHKLINE es la remoción del material de la pieza estudiada con una cortadora. Mientras que la herramienta de corte gira, el trabajo se hace pasar a través de la sierra circular.
Es un sistema de datos estándares de dos niveles que se usa para establecer estándares de tiempo para trabajar relacionado con tareas de oficina. Las categorías del nivel 1 son: Tomar colocar Abrir cerrar Unir desunir Organizar archivar Las categorías del Nivel 2:
Poner a un lado Movimientos del cuerpo Cerrar Unir Tomar Manejar Identificar Localizar Abrir Colocar Leer Mecanografiar Desunir Escribir MTM-M Un sistema de métodos objetivos y datos de estándares de tiempos basados en un análisis de regresión de datos empíricos, para evaluar el trabajo de un operario mediante un microscopio estereoscopio. Las cinco direcciones de movimiento: De dentro hacia dentro De dentro hacia afuera De fuera hacia afuera De fuera hacia adentro Del campo interior al objeto final Los analistas consideran cuatro variables en la selección de los datos apropiados: Tipo de herramienta Condiciones de la herramienta Características terminal de movimiento Relación distancia / tolerancia Consideración de factores Humanos El análisis de la operación, el estudio de movimientos y estudio de micromovimentos se han limitado al mejoramiento de la estación de trabajo. Los objetivos principales son: Optimización del trabajo físico Minimizar el tiempo requerido para ejecutar las tarea o labores. Maximizar el bienestar del trabajador desde el punto de vista de retribución, la seguridad en el trabajo, la salud y la comodidad. Maximizar la calidad del producto por unidad monetaria de costo. Maximizar las utilidades del negocio o empresa. Una sólida comprensión de las bases de los factores humanos y un planteamiento ergonómico del mejoramiento del trabajo ayuda al analista a perfeccionar los
métodos existentes y a una planeación más detallada del trabajo proyectado. Las áreas de estudio que se relacionan con tal enfoque comprenden el ambiente físico de la estación de trabajo, y los factores fisiológicos y psicológicos relacionados con el operario y la fuerza de trabajo. Medición y control del ambiente físico. El ambiente físico inmediato tiene un impacto significativo no sólo sobre el desempeño del operario y de su supervisor, sino también sobre la contabilidad del proceso. Los factores ambientales que influyen en la productividad del personal que labora y en la contabilidad del proceso comprenden el ambiente visual, los ruidos, las vibraciones, la humedad y la temperatura ambiente y la contaminación atmosférica. El ambiente visual. La realización eficiente de toda labor o tarea, depende en cierto grado de tener la visión adecuada. Un alumbrado eficaz es tan importante. Los criterios principales son la cantidad de luz o iluminación, el contraste entre los alrededores inmediatos y la tarea específica a ejecutar, y la existencia o ausencia de deslumbramiento Ruidos: El punto de vista práctico del analista, ruido es todo sonido no deseado. Las ondas sonoras se originan por la vibración de algún objeto, que establece una sucesión de ondas de comprensión y expansión a través del medio de transporte del sonido. Condiciones térmicas. Aunque el ser humano es capaz de funcionar dentro de un intervalo amplio de condiciones térmicas, su comportamiento se modificará notablemente si queda sometido a temperaturas que varían respecto de las consideradas normales. Radiaciones. Aunque todos los tipos de radiación ionizante pueden dañar los tejidos, la protección contra las radiaciones alfa y beta es tan fácil que la mayor atención se asigna a los rayos X y la radiación neutrónica. Hay que advertir que haces de electrones de alta energía al chocar contra metal en equipo vacío, pueden producir rayos X muy penetrantes que requieren mucha mayor protección. Factores de Trabajo que conducen a una actuación insatisfactoria Otro aspecto adicional que necesita ser estudiado por el analista son aquellos factores de trabajo que pueden llevar a errores humanos. El equipo junto con la obligación de un operario de manejar y operar una máquina o herramienta, pueden exigir tanto un trabajador, que este tendrá dificultades en funcionar eficientemente durante un turno normal. Los medios indicadores principales son: lámparas marcadoras, cuadrantes con escala, contadores, dispositivos registradores y graficadores, pantallas de tubos de rayos catódicos, para que sea eficaz un medio indicador debe ser capaz de comunicar información rápida, exacta
y eficientemente. Señales luminosas. Las luces indicadoras o señales luminosas son probablemente los medios visuales de mayor uso, hay varios requisitos básicos que deben de cumplir su aplicación. Debe estar diseñado de modo que atraigan de inmediato la atención del operario. Información indicada Los errores de un operario al leer la información presentada aumentarán a medida que aumente la densidad de información por unidad de área de la superficie de indicación, y según disminuya el tiempo del operario para leer la indicación y responder a ella. La codificación es un método que mejora la facilidad de lectura de responder a ella. Señales sonoras En algunos casos conviene más utilizar señales auditivas que indicaciones visuales. El sistema auditivo humano esta alerta en forma permanente. Puede detectar fuentes de señales diferentes sin una determinada orientación del cuerpo, como generalmente es necesario en el caso de señales visuales. Codificación por tamaño y forma. La codificación por forma, donde se usan configuraciones geométricas de dos o de tres dimensiones, permite la identificación táctil y visual. Encuentra la mayor parte de sus aplicaciones donde es deseable la identificación por partida doble o redundante, ayudando así a minimizar errores. Esta codificación se utiliza principalmente donde los controles están fuera del alcance de la vista del operario. Aplicar la consideración de los factores humanos junto con la ingeniería de métodos conducirá a ambientes de trabajo competitivo más eficientes, que mejorarán el bienestar de los trabajadores, la calidad del producto, la rotación de personal en la empresa y el prestigio de la organización. El estudio de micro movimientos se usa con mayor frecuencia cada vez como ayuda en el adiestramiento. Es posible adiestrar a nuevos operarios en un tiempo mínimo siguiendo el patrón ideal del método de movimientos, filmando la actuación de trabajadores de lata destreza, y mostrándoles sus imágenes amplificadas considerablemente en la pantalla y en movimiento lento. La dirección o gerencia debe aprovechar plenamente las películas industriales, una vez que se ha iniciado un programa de estudio de micro movimientos. Al exhibir todas las películas tomadas de diversas operaciones a los operarios que intervienen principalmente, así como a sus compañeros, se logra despertar un gran entusiasmo e interés en todo el personal de la organización. La técnica de micro movimientos se debe utilizar para poner de manifiesto toda ineficiencia, independientemente de su insignificancia aparente. Un número suficiente de mejoramientos minúsculos puede resultar en una economía anual apreciable.
En conclusión, la fresadora es un dispositivo con una cabeza abrasiva que gira a gran velocidad y sirve para hacer surcos y acanaladuras de muchos tipos, rectos o en curva, y para hacer molduras decorativas, en donde el tiempo estándar es de 0.2947 minutos, hay dos tipos de lijadoras eléctricas, que se utilizan para alisar y suavizar superficies y eliminar las señales que dejan la sierra y otras herramientas de corte, antes de realizar el acabado del objeto. La lijadora orbital hace vibrar y girar el papel de lija a gran velocidad. Es menos eficaz que la lijadora de cinta, que lleva una cinta cerrada que avanza a gran velocidad.
Determinación de los requisitos de potencia
Al obtener datos estándares de tiempo para elementos de trabajo de las máquinas, es conveniente tabular los requisitos o demandas de potencia para los diversos materiales, considerando su relación con la profundidad del corte, la velocidad de la herramienta y el avance o alimentación. El analista utilizará frecuentemente los datos estándares para la planeación de nuevos trabajos. A fin de que no se sobrecargue el equipo existente, conviene que esté informado de la
carga de trabajo asignada a cada máquina según las condiciones en que se corta o desprende el material de las piezas maquinadas. Por ejemplo, en el labrado a máquina de piezas forjadas de acero de alto contenido de aleación en un torno cuya capacidad de potencia es de 10 hp, no sería factible hacer un corte de 3/8 plg de profundidad utilizando un avance de 0.011 plg por revolución y una velocidad periférica de 200 pie/min. La tabla 18-5 indica una potencia necesaria de 10.6 hp en estas condiciones. En consecuencia, el trabajo necesitaría ser planeado para una alimentación de 0.009 plg a una velocidad de 200 pie/min., ya que en este caso la potencia requerida sería de 8.7 hp. Tabla 5-3-3 Velocidad 3/8 plg de profundidad (avances, 1/2 plg de profundidad (avance, plg/rev) plg/rev) de corte (Pie/ nim) 0.009 0.011 0.015 0.018 0.020 0.022 0.009 0.011 0.015 0.018 0.020 0.022 150
6.5
8.0 10.9 13.0 14.5 16.0 8.7 10.6 14.5 17.3 19.3 21.3
175
8.0
9.3 12.7 15.2 16.9 18.6 10.1 12.4 16.9 20.2 22.5 24.8
200
8.7 10.6 14.5 17.4 19.3 21.3 11.6 14.1 19.3 23.1 25.7 28.4
225
9.8 11.9 16.3 19.6 21.7 23.9 13.0 15.9 21.7 26.1 28.9 31.8
250
10.9 13.2 18.1 21.8 24.1 26.6 14.5 17.7 24.1 29.0 32.1 25.4
275
12.0 14.6 19.9 23.9 26.5 29.3 15.9 19.4 36.5 31.8 35.3 39.0
300
13.0 16.0 21.8 26.1 29.0 31.9 17.4 21.4 29.0 34.7 28.6 42.5
400
17.4 21.4 29.1 34.8 38.7 42.5 23.2 28.2 38.7 46.3 51.5 56.7
Finalidad de los Datos Estándares Los datos estándares son, en su mayor parte, tiempos elementales estándar tomados de estudios de tiempo que han probado ser satisfactorios. Los datos estándar comprenden todos los elementos estándar: tabulados, monogramas, tablas, etcétera, que se han recopilado para ayudar en la medición de un trabajo específico, sin necesidad de algún dispositivo de medición de tiempos, tales como cronómetros.
Cuando se habla de datos estándares, uno se refiere a todos los estándares tabulados de elementos, gráficas o diagramas, monogramas y tablas que se recopilaron para poder efectuar la medida de un trabajo específico. Los estándares para trabajos nuevos generalmente pueden calcularse con más rapidez por estudio cronométrico establecería cinco tasas por día, pero podría establecer 25 tasas diarias con la técnica de datos estándar. Estándares para mano de obra indirecta: Si se van a establecer estándares en los departamentos de mano de obra indirecta, como en labores de oficina, mantenimiento y hechura de herramientas, es esencial que se desarrollen a partir de datos estándares o de fórmulas. El tiempo no permitirá utilizar técnicas de cronómetro para todos y cada uno de los estándares establecidos. Sin embargo, tanto los estudios cronométricos como los datos de movimientos fundamentales serán necesarios en el desarrollo de estándares de mano de obra indirecta. Un tiempo estándar se puede establecer en una operación o grupo de operaciones que se puedan cuantificar y medir. Si se descomponen y estudian los elementos de trabajo realizados por un electricista, herrero, calderero (o pailero), obrero de metalistería (hojalatero), pintor, carpintero, instalador de equipos, soldador, montador de tubería (o plomero), manejador de materiales, elaborador de herramientas y otro personal de trabajos indirectos, será posible generalmente producir estándares equitativos mediante la adición de elementos de trabajo directo, indirecto de transporte. Los medios empleados para establecer estándares para trabajos indirectos y generales son idénticos a los empleados para producir los estándares de mano de obra directa: estudio de tiempos, estándares de tiempos de movimientos predeterminados, datos estándares. Fórmulas de tiempos y muestreo de trabajo. Por tanto, se puede establecer estándares para tareas como colocar una pieza y embobinar un motor de 1 hp, pintar una rectificadora sin centros, barrer las ventas en un departamento, o mover y trasladar una carretilla con 200 piezas forjadas. Los tiempos estándares para cada una de estas operaciones se pueden establecer midiendo el tiempo requerido para que el operario realice el trabajo; luego se evalúa la actuación en el estudio y se aplica una tolerancia apropiada. Un estudio y análisis cuidadoso revelará que la espera de grupo y las interferencias en un equipo de personal causan más demoras inevitables en trabajo indirecto que en trabajo directo. La espera de grupo es la demora que experimenta un miembro de un grupo o cuadrilla al tener que esperar a que sus compañeros realicen elementos del trabajo. La interferencia es el tiempo que un
trabajador de mantenimiento, por ejemplo, se retrasa al esperar que otros trabajadores hagan un trabajo necesario. Tanto las demoras por espera de grupo como por interferencia pueden considerarse como retrasos inevitables; sin embargo, generalmente son característicos sólo de operaciones de mano de obra indirecta, como las realizadas por trabajadores de mantenimiento. La teoría de las líneas de espera (filas o colas) es un útil medio para un mejor cálculo de la magnitud del tiempo de espera. Debido al alto grado de variabilidad característico de la mayor parte de las operaciones de mantenimiento y manejo de materiales, será necesario llevar a cabo un número suficiente de estudios de tiempo independientes de cada una de las operaciones, para asegurar completamente que se han determinado las condiciones medias, y que el estándar resultante es representativo del tiempo necesario para que el operario normal realice el trabajo en esas condiciones de tiempo medio. Por ejemplo, si un estudio indica que son necesarios 47 minutos para barrer un piso de máquinas de 18 m de ancho por 24 m de largo, será necesario asegurarse de las condiciones medias que prevalecían cuando se efectuó el estudio. Obviamente, el trabajo de barrido consumiría considerablemente más tiempo si el taller fuera de maquinado de hierro fundido en vez de acero de aleación. No sólo es este último material mucho más limpio, sino que sus virutas son más fáciles de manejar y el empleo de velocidades y alimentaciones más bajas da por resultado más pocas virutas. Si se estableció el estándar de 47 min cuando el taller estaba trabajando acero de aleación, resultará inadecuado cuando se trabajen piezas de hierro fundido. Sería necesario efectuar estudios de tiempo adicionales para asegurarse de que se habían determinado las condiciones medias y que los estándares resultantes eran representativos de esas condiciones. En forma similar se pueden establecer estándares para el trabajo de pintado. Así, se determinará un estándar para pintar superficies sobre cabeza basado en la medida en metros cuadrados. Asimismo se puede medir el pintado de superficies verticales y de pisos, y desarrollar estándares de tiempo sobre una base de metro cuadrado. Del mismo modo que la industria automotriz ha establecido estándares de tiempo para trabajos de reparación comunes, como rectificado de válvulas, cambio de anillos de pistón y ajuste de frenos, es posible establecer estándares para operaciones típicas de mantenimiento y reparación realizados en las máquinasherramientas de una planta. De esta manera es posible determinar un conjunto de estándares de tiempos para rebobinar motores de potencia fraccionaria. Se puede
establecer un estándar para el rebobinado de un motor de 1/8 hp, uno de 1/4 hp, uno de 1/2 hp, uno de 314 hp, y así sucesivamente. El trabajo en un almacén de herramientas es muy similar al realizado en talleres. El método mediante el cual se harán herramientas como una plantilla de taladrar, un dispositivo para fresado, una herramienta de conformado, o una matriz o dado, se puede determinar con mucha exactitud. En consecuencia, es posible que el analista emplee estudios de tiempos o tiempos elementales determinados, para establecer una secuencia de elementos y medir el tiempo normal necesario para cada uno. El muestreo de trabajo proporciona un medio adecuado para determinar las tolerancias o márgenes que se deben agregar por demoras por fatiga, personales, inevitables y especiales. Los tiempos elementales estándares así desarrollados se pueden tabular en forma de datos estándares, y ser empleados para elaborar fórmulas de tiempos para evaluar el trabajo futuro.
Factores que afectan a los Estándares para trabajos indirectos y generales. Todo trabajo que se puede clasificar como indirecto o general puede considerarse como una combinación de cuatro partes o divisiones:
Trabajo Directo Transporte Trabajo Indirecto Trabajo Innecesario y Demoras.
La parte de trabajo directo es el segmento de la operación que hace avanzar sensiblemente el trabajo. Por ejemplo, en la instalación de una puerta los elementos de trabajo pueden comprender los siguientes: cortarla al tamaño aproximado, cepillarla para darle el tamaño final, situar y marcar los sitios de las bisagras, hacer las cajas para éstas, marcar los puntos para los tornillos, instalar éstos, marcar el sitio para la cerradura, taladrar el lugar para ésta e instalarla. El trabajo directo se puede medir muy fácilmente utilizando técnicas comunes como estudios de tiempos con cronómetro, datos estándares o datos de movimientos fundamentales. El transporte o traslado se refiere al trabajo realizado en movimiento durante el curso de las operaciones, o de trabajo a trabajo. El traslado puede ocurrir horizontal o verticalmente, o de ambas formas. Los elementos de transporte típicos son: subir y bajar escaleras, viajar en ascensor, caminar, llevar cargas, empujar carros o carretillas y trasladarse a bordo de vehículos de motor. Los elementos de transporte similares a los elementos de trabajo directo se pueden
medir fácilmente y establecer datos estándares. Por ejemplo, una compañía emplea un valor de 0.50 min por tramo zona de 30 m (o 100 pies) como su estándar para tiempo de traslado horizontal, y de 0.30 min como tiempo estándar para 3 m (o 10 pies) de traslado vertical. Como regla general, la parte indirecta no se puede evaluar por evidencias físicas en el trabajo terminado, o en una etapa del mismo, excepto por inferencias deductivas de ciertos rasgos característicos del trabajo. Los elementos de trabajo indirecto se pueden separar en tres divisiones: (a) uso y cuidado de herramientas (b) aplicación y desecho de materiales (c) determinación de planes. Los elementos de trabajo que se pueden asignar al uso y cuidado de herramientas son los que tienen que ver con la obtención, disposición y conservación de todas las herramientas necesarias para realizar una operación. Elementos típicos de esta categoría incluirían: el conseguir y comprobar herramientas y equipo; la devolución de éstos a la terminación del trabajo; limpieza de las herramientas; y reparación, ajuste y afilado de las mismas. Los elementos de trabajo para el uso y cuidado del herramental se miden fácilmente por medios comunes y los registros estadísticos proporcionan datos acerca de la frecuencia con que ocurren. La teoría de las líneas de espera puede proporcionar información sobre el tiempo de espera probable en los centros de despacho de herramientas. Los elementos correspondientes a la aplicación y desecho de materiales son los que se refieren a conseguir y comprobar el material empleado en una operación, y a disponer de los desperdicios. El hacer pequeñas reparaciones a los materiales, el recoger y desechar los fragmentos, el obtener y verificar los materiales son elementos de trabajo característicos en esta división. Como sucede con los elementos del uso y cuidado de herramental, los elementos relacionados con el material se pueden medir fácilmente, y su frecuencia determinarse con precisión a partir de registros cronológicos. En la obtención de material del almacén la teoría de las colas proporciona la mejor estimación del tiempo de espera. Los elementos de determinación de planes representan el área más difícil para establecer estándares. Se tienen aquí elementos como consultar con el
supervisor y planear procedimientos de trabajo, inspección, verificación y pruebas. Las técnicas de muestreo de trabajo dan una base para evaluar el tiempo necesario para realizar los elementos de planeación. Dichos elementos se miden también por métodos de cronómetro, pero su frecuencia de ocurrir es difícil de determinar; por consiguiente, el muestreo de trabajo es el medio más práctico a emplear con esta clase de elementos. El trabajo innecesario y las demoras representan la parte del ciclo que se debe eliminar a través del planeamiento y la mejora de métodos. Es usual hallar que la actividad innecesaria y los retrasos representan hasta 40% del costo en nómina del trabajo indirecto y general. Gran parte de este tiempo improductivo depende de la administración de la empresa, y por esta razón el procedimiento sistemático recomendado se debe seguir cuidadosamente antes de establecer estándares. En este trabajo, el analista debe obtener y analizar los hechos, y desarrollar e implantar el método, antes de pretender establecer el estándar. Una gran proporción de los tiempos de demora que se tienen en los trabajos indirecto y general se debe a las líneas de espera o colas. Por lo tanto, el trabajador está obligado a formar fila o cola en el despacho de herramientas, en la bodega general o en el almacén de materiales, para obtener un carro montacargas, una calculadora de escritorio o alguna otra pieza de equipo o material. El analista suele poder determinar el número óptimo de unidades de servicio necesarias en las circunstancias dadas, por la aplicación de la teoría de las líneas de espera. Tales estudios se deben llevar a cabo para optimizar el tiempo de demora en el trabajo indirecto y general. ECUACIONES BASICAS DE LA TEORIA DE LAS LINEAS DE ESPERA. Los problemas de la formación de filas o colas pueden surgir cuando un flujo o afluencia (de personas, equipos, etc.), da origen a una demanda de servicio al azar en ciertas instalaciones o centros de despacho (personas, máquinas, etc.), con capacidad limitada. El intervalo de tiempo entre la llegada y la obtención del servicio obviamente variará en razón inversa a la capacidad de servicio. Cuanto mayor sea el número de estaciones de servicio y más rápido el ritmo del trabajo en ellas, tanto menor será el intervalo de tiempo entre la entrada y la salida. El analista de métodos y medición del trabajo debe procurar seleccionar un procedimiento de operación que minimice el costo total de ésta. Tiene que haber un equilibrio económico (entre los tiempos de espera y la capacidad de servicio
1. Características de la tasa de llegadas. La frecuencia con que se llega (por ejemplo, una máquina descompuesta para reparación), puede ser constante o tener un valor aleatorio. Si es al azar, la tasa se debe describir en función de una distribución de probabilidades de los diversos valores de los intervalos entre las llegadas sucesivas. Una distribución de probabilidades del modelo aleatorio puede ser definible y no definible. 2. Características de la tasa servicio. El tiempo de servicio puede ser también constante o al azar. Si es aleatorio el analista debe tratar de definir la distribución de probabilidades que se ajuste al modelo al azar del tiempo de servicio. 3. Número de estaciones de servicio. En general, los problemas de colas en sistemas de estaciones de servicio múltiples, son más complejos que los que se presentas en sistemas de servicio con una sola estación. Sin embargo, la mayor parte de los problemas son del tipo de servicios múltiples, como el número de mecánicos que se debe emplear para mantener en operación una batería o grupo de máquinas. 4. Forma de la selección para servicio. El servicio suele proporcionarse sobre la base de "primero en llegar, primero en atender”; sin embargo, en algunos casos la selección puede ser completamente aleatoria o de acuerdo con prioridades. Los métodos de solución a aplicar en problemas de filas o líneas de espera se pueden clasificar en dos amplias categorías: analíticos y de simulación. La categoría analítica comprende una amplia variedad de problemas para los cuajes la probabilidad matemática y las técnicas analíticas han proporcionado ecuaciones que representan sistemas con diversas hipótesis acerca de las características anteriores. Una de las hipótesis más comunes acerca de la distribución de llegadas por intervalos de tiempo unitario, es que siguen la distribución de probabilidades de Poisson:
Donde a es la tasa de llegadas y k el número de Ilegadas por unidad de tiempo. Una consecuencia adicional de una distribución de tipo Poisson es que el tiempo variable al azar entre las llegadas obedece a una distribución exponencial con el mismo parámetro a. Siendo una distribución continua, la distribución exponencial
tiene una función densidad La distribución exponencial posee una media U = I/a y una variancia = l/a. La media u se puede reconocer como el intervalo medio entre llegadas. En algunos sistemas de líneas de espera el número de servicios por unidad de tiempo puede seguir la distribución de Poisson, y subsecuentemente los tiempos de servicio seguirán la distribución exponencial. La Figura 2-2-4 indica la curva exponencial que muestra las probabilidades de exceder a diversos múltiplos de un tiempo de servicio especificado. Las ecuaciones básicas que gobiernan la línea de espera aplicable a las llegadas según Poisson y al servicio en orden de llegada, se pueden clasificar en cinco categorías. Estas son las siguientes: I. Cualquier distribución de tiempo de servicio y un solo servidor. 2. Tiempo de servicio exponencial y un solo servidor. 3. Tiempo de servicio exponencial y número finito de servidores. 4. Tiempo de servicio constante y un solo servidor. 5. Tiempo de servicio constante y número finito de servidores. Se han desarrollado ecuaciones para cada una de las categorías mencionadas que proporcionan respuestas cuantitativas a problemas como tiempo medio demora en la línea de espera y el número medio de llegadas en la misma línea. Se verá ahora un ejemplo típico de aplicación de la teoría de las colas. El analista desea determinar un estándar para inspeccionar la dureza de armaduras e inductos de motores grandes. El tiempo se compone de dos cantidades distintas: el que el inspector utiliza para realizar sus pruebas Rockwell, y el tiempo que el operario debe esperar hasta que el eje de la siguiente armadura esté disponible para su inspección. Las siguientes hipótesis se aplicarán: (I) un solo servidor; (2) llegadas según Poisson; (3) tiempo de servicio arbitrario; y (4) sistema de "primero en llegar, primero en atender". Esta es una situación que queda en la primera categoría clasificada antes. Las ecuaciones que se aplican son:
a.
P>0=u
b.
.
Donde: a = Número medio de llegadas por h = Tiempo medio w = Tiempo medio de espera de m = Tiempo medio de el:'era de llegadas con demora.
unidad de de todas las
tiempo. servicio. llegadas.
APLICACIONES: Para facilidad de referencia, los elementos de datos estándares constantes se tabulan y archivan según la máquina o el proceso. Los datos variables pueden tabularse o expresarse en función de una gráfica o de una ecuación, archivándose también de acuerdo con la clase de máquina o de operación. Cuando los datos estándares se dividen para comprender lo relativo a una máquina y una clase de operación dada, es posible combinar constantes, en variables y tabular el resultado, la cual permite tener datos de referencia rápida que expresen el tiempo asignado para efectuar una operación por completo. La Figura A ilustra datos de soldadura en los que los datos constantes de tiempo "cambiar electrodo" y "formar el arco", se han combinado con los datos variables "limpiar la soldadura" y "soldar"; el resultado se expresa en los números de horashombre requeridos para soldar un tramo de 1plg según diversos tamaños de soldadura. La Tabla A-1 presenta datos estándares para un equipo (o máquina) y una operación dados donde, de nuevo, los elementos se han combinado, de manera que sólo es necesario identificar el trabajo en función de la distancia que la tira de lámina ha de moverse por pieza, a fin de determinar el tiempo asignado para la operación completa. Figura A
CLASIFICACIÓN CLASE_________Filete_____________________________
TIPO__________Posición planta______________________ ELECTRODO________E-6020 D.H.___________________ PROCEDIMIENTO GENERAL DE SOLDADURA PROCESO DE SOLDADO
Arco metálico recubierto
MATERIAL
Acero suave a acero suave
ELECTRODO
E-6020
P.D.S.
D.H.
CLASE A.W.S.
TIPO
POSICIÓN 1550, 1555
RESPALDO
Ninguno
PRECALENTADO
Ninguno
1010
Pesado
FORMA DE SOLD.
MARTILLADO
Ninguno
S.A.E.
Convexo
FUENTE DE ENERGÍA (AC o DC – Y POLARIDAD SI DC )
Plana
CAPA DC común DESREBABADO
ALIVIO DE TENSIÓN
Ninguno
Ninguno
DETALLES DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
Tamaño de soldadura
Tamaño Número *Horas-Hombre Espesor Corriente voltaje(@ *Velocidad de de de por pulgada de placa (amperes) arco) soldadura pie/h Electrodo pasadas soldada
1/8
1/8
1/8
1
160-190
26-28
.0025
33.3
3/16
5/32
3/16
1
160-190
26-28
.0028
29.8
1/4
3/16
1/4
1
180-230
32-36
.0033
25.3
3/8
1/4
3/4
1
280-330
32-36
.0050
16.7
1/2
1/4
3/4
2
280-330
32-36
.0078
10.7
5/8
1/4
1''
2
280-330
32-36
.0123
6.8
3/4
1/4
1 1/2
4
280-330
32-36
.0196
4.3
1
1/4
1 1/2
6
280-330
32-36
.0318
2.6
*NOTA: INCLUYE TIEMPO DE CAMBIO DE ELECTRODO, TIEMPO DEL ARCO, TIEMPO DE LIMPIEZA DE SOLDADURA Y TIEMPO DE SOLDADURA.
Tabla A-1 Datos de estándares para cortar perfil y perforar tiras metálicas con alimentación manual y retiro de piezas automático en prensa de punzón Toledo 76 L ( distancia en T ( tiempo en horas por pulgadas ) cientos de golpes) 1
0.075
2
0.082
3
0.088
4
0.095
5
0.103
6
0.110
7
0.117
8
0.123
9
0.130
10
0.137
Datos estándares de preparación para tornos revolver No. 5 Tabla 1 Datos de preparaciones estándares para tornos revólver núm. 5
Herramental Básico Torreta Núm.
Hexagonal
Torreta Esc. Esc. Parcial Biselado Torneado Barrenado Escariado cuadrada retráctil retráctil
1.
Parcial
31.5
39.6
44.5
48.0
47.6
50.5
58.5
2.
Biselado
38.2
39.6
46.8
49.5
50.5
53.0
61.2
3.
Revestir o cortar
36.0
44.2
18.6
51.3
52.2
55.0
63.0
40.5
49.5
50.5
53.0
54.0
55.8
63.9
37.8
45.9
51.3
54.0
54.5
56.6
64.8
Torn, mandr, 4. ranur., rad. 5.
Revestir y biselar
6.
Revestir y cortar
39.6
48.6
53.0
55.0
56.0
58.5
66.6
7.
Revestir y tornear o tornear y cortar
45.0
53.1
55.0
56.7
57.6
60.5
68.4
8.
Reves., tornear y biselar
47.7
55.7
57.5
59.5
60.5
69.7
78.4
9.
Reves.,
48.6
57.6
57.5
60.0
62.2
71.5
80.1
tornear y cortar
10.
Reves., tornear y ranurar
11.
Herram. básico marcado con círculo
=_____________
Herram. adicional 12. marcado con cuadro
4.20x_______________________ =_____________
13.
Herram. adicional marcado con hexágono
8.63x________________________ =_____________
14.
Retirar y preparar tres mordazas
Prepara subensable 15. o dispositivo preparación 16. entre centros
17.
Cambiar tornillo de avance
49.5
58.0
59.5
61.5
64.0
73.5
81.6
5.9
____________
18.7
____________
11.0
____________
6.6
____________
Preparación total__________________min
Obtención de los Datos Estándares
Algunas veces debido a la brevedad de los elementos individuales es imposible medir la duración de cada elemento por separado, como por ejemplo al
tratar de tomar el tiempo a una secretaria competente, es casi imposible tomar el tiempo cada vez que presiona una tecla, pero se puede determinar sus valores individuales cronometrando colectivamente los grupos de elementos, y utilizando ecuaciones simultáneas para hallar los elementos individuales.
E J E M P L O 1. El elemento a podría ser "tomar una pieza fundida pequeña"; el elemento b, "colocarla en la plantilla"; el elemento c, "cerrar la cubierta de la plantilla"; el d, "poner la plantilla en posición"; el e, "avanzar el husillo", y así sucesivamente. Podrían cronometrarse estos elementos en grupo, como sigue:
a + b + c = elemento No.1= b + c + d = elemento No.3= c + d + e = elemento No.5= d + e + a = elemento No.2= e + a + b = elemento No.4= 0.068 min = E
Sumando estas cinco ecuaciones: 3a + 3b + 3c + 3d + 3e = A + B + C + D + E
Luego se tiene A+B+C+D+E=T 3a + 3b + 3c + 3d + 3e = T = 0.339 min Y a + b + c + d + e = 0.339 / 3 = 0.113 min
Por consiguiente: A + d + e = 0.113 min Entonces d + e = 0.113 min -0.07 min = 0.043 min Como
0.070 0.067 0.073 0.061 (5)
min min min min
= = = =
A B C D
(1) (2) (3) (4)
c + d + e = 0.073 min Resulta que c = 0.073 min -0.043 = 0.03 min De la misma manera d + e + a = 0.061 Y así, a = 0.061 -0.043 = 0.018 min Sustituyendo en la ecuación (1): b = 0.070 -(0.03 + 0.018) = 0.022 Sustituyendo en la ecuación (2): d = 0.067 -(0.022 + 0.03) = 0.015 min Y por último, sustituyendo en la ecuación (3): e = 0.073 -(0.015 + 0.03) = 0.028 min.
EJEMPLO
2.
El analista de una compañía está acumulando datos estándar del departamento de prensas. A causa de la brevedad de los elementos a decidido medir grupos de tiempos, agrupándolos y luego determinarle valor de cada elemento. Sus datos son los siguientes: a) Alcanzar cintas de metal, sujetarlas y deslizarlas contra el tope. b) Soltar material, alcanzar la manivela de la prensa sujetarla y moverla. c) Acción del pie para operar el pedal. d) Alcanzar la parte, sujetarla y quitarla del troquel. e) Mover parte hasta la caja y soltarla. Se podrían cronometrar de la siguiente forma:
a + b + c = 0.048
1
b + c + d = 0.062
2
c + d + e = 0.050
3
d + e + a = 0.055
4
e + a + b = 0.049
5
Sumando estas 5 ecuaciones 3a + 3b + 3c + 3d + 3e = 0.264 3(a + b + c + d + e) = 0.264 a + b + c + d + e = 0.264 / 3 = 0.088 - 6 Si hacemos a + b + c = 00.048 = A y sustituimos en 6 a + d + e = 0.088 d + e = 0.088-0.048 d + e =0.040 De (3) c + d + e = 0.050 C + 0.040 = 0.050 c = 0.050 - 0.040 = 0.010 c = 0.010 En (4) d + e + a = 0.055 a = 0.055 - 0.040 a = 0.015 En (1) a + b + c = 0.048
b = 0.048 - 0.015 - 0.010 b = 0.023 En (5) e + a + b = 0.049 e = 0.049 - 0.015 - 0.023 e = 0.011 En (2) b + c + d = 0.062 d = 0.062 - 0.023 - 0.010 d = 0.029 Comprobación 0.015 + 0.023 + 0.010 = 0.048 0.023 + 0.010 + 0.029 = 0.062 0.010 + 0.029 + 0.011 = 0.050 0.029 + 0.011 + 0.015 = 0.055 0.011 + 0.015 + 0.023 = 0.049
En la determinación de los elementos de datos estándares por medio de ecuaciones simultáneas, debe tenerse gran cuidado en ser consistente cuando se hagan las lecturas de cronómetro en los puntos terminales de los elementos establecidos. La inconsistencia en establecer puntos terminales dará por resultado que haya elementos erróneos de datos estándares. Otro tipo de problema que a menudo se presenta es el de correlación, es decir, determinar el grado de relación entre las variables que se estudian.
E J E M P L O 3. Sea x una variable; como pintar una superficie o limpiarla.
Sea y el tiempo necesario para efectuar esa operación. (Figura 5-2-2) Estudio x núm.
y
1
10
1.17
2
25
1.95
3
323 2.04
4
44
2.71
5
48
2.86
6
65
3.25
7
72
4.00
8
81
4.86
9
85
4.93
10
92
5.02
De tal forma estos datos pueden ser representados mediante una recta, reduciéndose así el problema a la lectura del tiempo necesario para cualquier variable entre 10 y 92 cm. Otra forma de representar el tiempo para la variable deseada es al determinar su ecuación. La ecuación para una recta es: y = mx + b En donde: y = ordenada (tiempo) x = abscisa (variable) m = pendiente de la recta. b = intersección de la recta con el eje " y” La pendiente puede calcularse mediante:
Para el caso específico tomamos: (92, 5.02) y (10, 1.17)
La ecuación de la recta quedaría: y - y1 = m(x - x1) y - 5.02 = 0.047 (x - 92) y - 5.02 = 0.047 x - 4.324 y = 0.047x + 0.696 Sustituyendo algunos valores: y3 = 0.047(32) + 0.696 = 2.2 y7 = 0.047 (72) + 0.696 = 4.08 La diferencia de las y estimadas y las
y reales son:
Y real Y estimada Diferencia 2.04 2.20
- 0.16
4.00 4.08
- 0.08
Existe otra forma más exacta para resolver este problema. Estimados x y y se puede determinar la ecuación de la recta de la forma: y = mx + b Mediante:
Para el problema anterior. Estudio x
y
xy
1
10
1.17 11.70
100
2
25
1.95 48.75
625
3
32
2.04 65.28
1024
4
44
2.71 119.24 1936
5
48
2.86 137.28 2304
6
65
3.25 211.25 4225
7
72
4.00 288.00 5184
8
81
4.86 393.66 6561
9
85
4.93 419.05 7225
10
92
5.02 461.84 8464
554 32.79 2156.05 37648
Sustituyendo valores encontramos: b = 3.279 - 0.0488 (55.4) b = 0.5755 La ecuación queda: y = 0.0488x + 0.5755 Sustituyendo algunos valores de X, queda: y3 = 0.0488 (32) + 0.5755 = 2.1371
y7 = 0.0488 (72) + 0.5755 = 4.0891 La diferencia de las y estimadas y las y reales son: y real
y estimada
diferencia
2.04
2.137
- 0.097
4.00
4.089
- 0.089
Comparando los valores obtenidos de la primera y de la segunda ecuación es notorio que la segunda es la mejor ajustada a los datos dados.
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El torno Descripción El torno, la máquina giratoria más común y más antigua, sujeta una pieza de metal o de madera y la hace girar mientras un útil de corte da forma al objeto. El útil puede moverse paralela o perpendicularmente a la dirección de giro, para obtener piezas con partes cilíndricas o cónicas, o para cortar acanaladuras. Empleando útiles especiales un torno puede utilizarse también para obtener superficies lisas, como las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios en la pieza. Antecedentes El torno es una de las maquinas herramientas mas antiguas e importantes. Puede dar forma, taladrar, pulir y realizar otras operaciones. Los tornos para madera ya se utilizaban en la edad media. Por lo general, estos tornos se impulsaban mediante un pedal que actuaba como palanca y, al ser accionado, movía un mecanismo que hacia girar el torno. En el siglo XVL, los tornos ya se propulsaban de forma continua mediante manivelas o energía hidráulica, y estaban dotados de un soporte para la herramienta de corte que permitía un torneado mas preciso de la pieza. Al comenzar la Revolución Industrial en Inglaterra, durante el siglo XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma a una pieza metálica. El desarrollo del torno pesado industrial para metales en el siglo XVIII hizo posible la producción en serie de piezas de precisión. En la década de 1780 el inventor francés Jacques de Vaucanson construyo un torno industrial con un portaherramientas deslizante que se hacia avanzar mediante un tornillo manual. Hacia 1797 el inventor británico Henry Maudslay y el inventor estaudonidense David Wilkinson mejoraron este torno conectando el porta herramientas deslizante con el husillo, que es la parte del torno que hace girar la pieza trabajadora. Esta mejora permitió hacer avanzar la herramienta de corte a una velocidad constante. En 1820, el mecánico estadounidense Thomas Blanchard invento un torno en el que una rueda palpadora seguía el contorno de un patrón para una caja de fusil y guiaba a la herramienta cortante
para tornear una caja idéntica al patrón. El torno revolver, desarrollado durante la década de 1840, incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas con solo girar el portaherramientas y fijarlo en posición deseada. Hacia finales del siglo XIX se desarrollaron tornos de revolver automáticos para cambiar las herramientas de forma automática. Los tornos pueden programarse para controlarse la secuencia de operaciones, la velocidad del giro del usillo, la profundidad y dimensiones del corte y el tipo de herramienta. Características Todos los tornos desprenden viruta de piezas que giran sobre su eje de rotación, por lo que su trabajo se distinguirá por que la superficie generada será circular, teniendo como centro su eje de rotación. En el torno de manera regular se pueden realizar trabajos de desbastado o acabado de las siguientes superficies:
Cilíndricas (exteriores e interiores)
Cónicas (exteriores e interiores)
Curvas o semiesféricas
Irregulares (pero de acuerdo a un centro de rotación) Se pueden realizar trabajos especiales como:
Tallado de roscas
Realización de barrenos
Realización de escariado
Moletiado de superficies
Corte o tronzado Partes del torno CABEZAL: Cavidad fijada al extremo de la bancada por medio de tornillos o bridas o formando parte de la misma. En ella va alojado el eje principal. En su interior van alojados los diferentes mecanismos de velocidad avances roscados...etc. por medio de los mandos adecuados desde el exterior. Los sistemas mas utilizados son los engranajes. INVERSOR: Se utiliza cuando estas trabajando y quieres hacer una función de avance automático o roscado y quieres seleccionar el sentido de dicho trabajo, tanto si es transversalmente como longitudinalmente. Con lo cual en transversalmente será para delante o detrás y longitudinalmente hacia la izquierda o la derecha.
CAJA DE AVANCES: El mecanismo de avance hace posible el avance automático y regula su magnitud. Como el cambio de ruedas en la lira resulta una operación lenta y engorrosa, la mayoría de tornos tiene en la parte anterior una bancada, una caja de cambios, mas o menos compleja, para obtener diversas velocidades a su salida, sin cambiar las ruedas de recambio. Uno de los mecanismos que mas utilizamos es el método Norton BANCADA: Zocalo de fundición soportado por 1 o mas pies que sirve de apoyo y guía que sirve de las demás partes del torno. Normalmente es: fundición gris perlifica dura y frágil capaz de soportar las fuerzas que se originan durante el trabajo sin experimentar deformaciones apreciables que pudieran falsear la medidas de las piezas mecanizadas. EJE DE ROSCAR: Su finalidad es accionar el avance longitudinal automático del carro, únicamente en el caso de tallado de roscas y cuando se trata de otro tipo de trabajos (por ejemplo, la construcción de muelles) que requieran un avance exacto) EJE DE CILINDRAR: Tiene por objeto transmitir el movimiento desde la caja de avances al carro para efectuar las operaciones de cilindrado y refrenado. El avance de cilindrado es siempre menor que el del roscado, pero van relacionados entre si. TABLERO DE CARRO: Consta de dos partes, una de las cuales se desliza sobre las guias de la bancada y la otra, llamada delantal, está atornillada a la primera y se desliza por la parte anterior de la bancada. Unas protecciones provistas de hendiduras, en los extremos anterior y posterior del carro, que sirven de alojamiento a unos filtros, tienen por finalidad que penetren las virutas y suciedad entre la superficie de desplazamiento y las guias. CONTRACABEZAL Y CONTRAPUNTO: El contracabezal con el cabezal fijo es el segundo soporte de la pieza cuando se trabaja entre puntos. Se desliza sobre la bancada; el eje de simetría del manguito o caña debe estar rigurosamente a la misma altura que el eje del cabezal y en línea con el. Se utiliza también para soportar útiles tales como porta brocas...etc. otras funciones son: taladrar, escariar, roscar,... EJE DEL CONTRACABEZAL:
Puede moverse transversalmente sobre la primera mediante 1 o 2 tornillos puede fijarse en cualquier punto mediante una tuerca. Tiene un agujero en el interior donde permite el blocaje de la caña, cuyo final acaba en cono morse para alojar el punto. CARRO PRINCIPAL: Consta de dos partes, una de las cuales se desliza sobre las guías de la bancada y la otra, llamada delantal, está atornillada a la primera y se desliza por la parte anterior de la bancada. Unas protecciones provistas de hendiduras, en los extremos anterior y posterior del carro, que sirven de alojamiento a unos filtros, tienen por finalidad que penetren las virutas y suciedad entre la superficie de desplazamiento y las guías. CARRO TRANSVERSAL: El carro transversal se desplaza sobre el cuerpo del carro principal siguiendo al eje de rotación del carro principal. En la parte superior lleva una ranura circular en forma de T que sirve para alojar als cabezas de los tornillos que servirán para el carro portaherramientas. Se puede desplazar a mano o automáticamente. CARRO ORIENTABLE: El carro orientable, llamado también carro portaherramientas esta apoyado en el carro transversal en una plataforma giratoria que puede girar sobre un eje central y fijarse en cualquier posición al carro transversal por medio de cuatro tornillos. PLATAFORMA GIRATORIA: Fijada al carro transversal graduada y movilidad absoluta aflojando diversos tornillos sirve para hacer conicidades e inclinaciones. PORTAHERRAMIENTAS: El carro orientable esta provisto de un eje fijo sobre el que puede girar una torreta cuadrada que permite fijar 4 útiles a la vez y presentarlos en el momento preciso sobre la pieza. Para cambiar de útil solo es necesario aflojar la tuerca central y girar luego se apreta otra vez y ya esta. PUENTE & ESCOTE: En algunos tornos se puede trabajar piezas de gran diámetro y poca longitud mediante el escote, o sea que se puede quitar el escote y se forma el puente. PUNTO: Es el punto céntrico de la pieza que vamos a mecanizar cuan ya esta sujeta tanto sean piezas excéntricas como céntricas.
PLATO: Pieza normalmente metálica sujeta al eje principal donde se alberga y fija la pieza que nos disponemos a mecanizar. Hay diferentes tipos de platos como el plano, 3 garras, 4 garras... etc. EJE PRINCIPAL: Es el mecanismo que mas esfuerzos soporta mientras se esta mecanizando, ya que esta sujeto a esfuerzos de torsión y axiales. Se fabrica de acero tratado al cromoniquel, debe de ser robusto y estar perfectamente guiado por casquillos o rodamientos para que no haya desviaciones, la barra suele estar hueca. En la punta exterior tiene que llevar un sistema para la sujeción del plato. Cepillo Descripción Los cepillos de codo son también conocidos como máquinas mortajadoras horizontales, pueden trabajar piezas de hasta 800mm de longitud y generan acabados de desbaste (ð ) o de afinado (ð ð ). La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan por medio de la mesa de trabajo. Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se fija a un portaútilies o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene movimiento de vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta regresa a la posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en vacío.
Mecanismo de transmisión del cepillo. Para el vaivén del carro se usa una corredera oscilante con un mecanismo de retorno rápido. El balancín pivotado que está conectado al carro, oscila alrededor de su pivote por un perno de cigüenal, que describe un movimiento rotatorio unido al engranaje principal. La conexión entre el perno de cigüeñal y el balancín se hace a través de un dado que se desliza en una ranura en el balancín y está movido por el perno del cigüeñal. De ésta
manera, la rotación del engranaje principal de giro mueve el perno con un movimiento circular y hace oscilar al balancín. El perno está montado sobre un tornillo acoplado al engranaje principal de giro, lo que permite cambiar su radio de rotación y de ésta forma variar la longitud del recorrido del carro portaherramienta. El recorrido hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de cambios, similar a la transmisión de un automóvil. Como una pieza de trabajo, grande y pesada y la mesa deben ser movidos a baja velocidad por su peso, las cepilladoras tienen varios cabezales para poder efectuar varios cortes simultáneamente por recorrido y aumentar así la productividad de la máquina. Muchas cepilladoras modernas de gran tamaño llevan dos o más herramientas por cabezal puestas de tal forma que se colocan automáticamente en posición, de tal forma que el corte se realiza en ambas direcciones del movimiento de la mesa. Éste tipo de disposición aumenta obviamente la productividad de la cepilladora. A pesar de que las cepilladoras se usan comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar simultáneamente un número de partes idénticas y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa. El tamaño de un cepillo está determinado por la longitud máxima de la carrera, viaje o movimiento del carro. Por ejemplo, un cepillo de 17” puede maquinar un cubo de 17”. Herramientas de corte para cepillos de codo. Las herramientas de corte que se usan en los cepillos son semejantes a las que se usan en los tornos. La figura muestra herramientas de corte para diversas operaciones de maquinado que se llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de las herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una pequeña cantidad de desahogo; por lo general de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral. Los ángulos de inclinación laterales varían según el material que se esté maquinando. Para el acero se usa por lo general de 10 a 15º. El fierro colado necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30º de inclinación lateral. Los portaherramientas que usan los cepillos de codo también se asemejan a los de los tornos. Sin embargo, el agujero cuadrado por el que pasa la herramienta es paralelo a la base en los portaherramientas para cepillo. Con frecuencia se usa el portaherramientas universal o de base giratoria. Como se ve en la figura el portaherramientas universal se puede girar para cinco tipos distintos de cortes. En los cepillos se usan varios tipos de sujetadores de piezas. En cada tipo se necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la pieza se mueve durante una operación, puede dañar seriamente al cepillo, o al operador. La mayor parte de las piezas por maquinar en el cepillo se pueden sujetar en una prensa. Las barras paralelas se usan para soportar a la pieza sobre las quijadas de la prensa, en sentido paralelo a la mesa y parte inferior de la prensa. También se utilizan las bridas y los tornillos en T para fijar a las piezas o a las prensas sobre la mesa de trabajo. Fresadora
Es una de las máquinas herramienta más versátiles y útiles en los sistemas de manufactura. Las fresas son máquinas de gran precisión y se utilizan para la realización de desbastes, afinados y súper acabados. Algunas de sus principales características son que su movimiento principal por lo regular lo tiene la herramienta y que la mesa de trabajo proporciona el avance y la profundidad de los cortes. Los trabajos que se pueden realizar por una fresadora son diversos, se pueden fabricar los dientes de un engrane, un cordón en una placa, un cuñero o formas determinadas sobre una superficie. Como se observa en el cuadro anterior las herramientas para las fresas pueden trabajar con su superficie periférica o con su superficie frontal, en el caso del trabajo con la superficie periférica este trabajo puede ser en paralelo o en contra dirección como se puede observar en las ilustraciones. Con el trabajo en contra dirección la pieza tiende a levantarse, por lo que hay que fijar fuertemente a la misma. Cuando el trabajo es en paralelo la fresa golpea cada vez que los dientes de la herramienta se entierran en la pieza. Durante cada revolución los dientes de la las fresas sólo están una parte de la revolución desprendiendo viruta el resto del tiempo giran en vacío y pueden refrigerarse.
