PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRANQUE DE VIRUTA
INTRODUCCIÓN
Es evidente que en todas las actividades actuales del ser humano civilizado, est án presen presentes tes toda toda clase clase de subpro subproduc ductos tos y produ producto ctoss manufa manufactu cturad rados, os, esto esto es, productos que han sido obtenidos a partir de materias primas y mediante procesos espec í ficos ficos se modifican para crear un art í culo culo de uso o bien satisfactor. Por ello, y a partir de la Revoluci ón Industrial, los procesos por medio de los cuales se obti obtien enen en los los subp subpro rodu duct ctos os y prod produc ucto tos, s, se les les cono conoce ce como como proc proces esos os de manufa manufactu ctura, ra, y su evoluc evolucii ón y estu estudi dio o comp compre rend nde e un campo ampo f értil rtil pa para ra el desarrollo de los ingenieros en sus diversas ramas. Es prio priori rida dad d de nues nuestr tros os tiem tiempo pos, s, da darr impu impuls lso o a la mejo mejora ra de los los proc proces esos os manufactura que permita un aprovechamiento m áximo de todos y cada uno de los recursos que intervienen en la fabricaci ón de los productos, y con ello buscar mejorar las calidades y costos de los mismos, as í como obtener los vol úmenes demandados en los tiempos pronosticas. Ahora bien, no es suficiente la comprensi ón de los procesos de manufactura; el Ingeni Ingeniero ero Industr Industrial ial partic participa ipante nte en un equipo equipo encarg encargad ado o de los proyec proyectos tos de manufactura, debe poseer conocimientos adicionales y perif éricos que le permitan el óptimo enlace con las áreas reas relac relacion ionad adas as direct directa a o indire indirecta ctamen mente te con el produc producto, to, con la finali finalidad dad de que que domine domine correc correctam tament ente e el pa panor norama ama de la producci ón. Llevando estos conocimientos a escalas macroecon ómicas, se ha observado que los pa í ses ses altamente industrializados y denominados de primer mundo, deben su xito y domi domini nio o de los los merc mercad ados os inte intern rnac acio iona nale les, s, al ampl amplio io desa desarr rrol ollo lo de éxito tecnolog í a. a. OBJETIVOS
Es importante determinar algunos objetivos, que nos permitan involucrarnos en los procesos de fabricación: Incrementar nuestros conocimientos te órico-prácticos a respecto. Mostrar un amplio panorama de los distintos factores que intervienen en el proceso de fabricaci ón de un producto. Identificar los distintos Procesos de Manufactura que pueden intervenir en la fabricaci ón de un producto. Resaltar la importancia del curso en la formaci ón del ingeniero industrial Realizar los c álculos pertinentes para la planeaci ón de la producci ón de cierto producto. Reconocimiento Reconocimiento del equipo empleado para realizar un producto dado.
Flecha con Ranura Material: Acero 1018 Acotación: mm Dibujo del Proceso
Operación
Equipo
n
ó i
Cortar el
material de 63.5 mm X 130mm
segueta.
de longitud
Carear los
Acero con
Escala graduada.
Equipo de torno.
extremos dejando el
Buril.
material a 127
Calibrador.
mm de longitud
Broca de
y realizar orificio en el centro
c a r e p O º 1
centros.
Broquero
n
ó i
Cilindrar un
torno.
extremo a 51 mm X 102 mm de longitud.
Cilindrar y
Buril.
Calibrador.
Contrapunto.
Equipo para torno.
carear a 50.8 mm X 101.6 mm de longitud.
Equipo para
Buril.
Calibrador.
Contrapunto.
c a r e p O º 2
n
Realizar un
ó i
cilindrado de
12.7 mm X
Equipo para torno.
12.7mm de longitud a 50.8 mm del extremo de la
Buril.
Calibrador.
Contrapunto.
pieza.
c a r e p O º 3
n
ó i
Realizar fresado en el extremo
de 12.7mm de
Equipo para torno.
diámetro y 25.4
Fresa.
de
Broquero.
c a r e p O º 4
profundidad.
Memoria de C ál culos
1º OPERACIÓN Datos
Di= Df= L= σc= =
76.2 63.5 127 70 80%
mm mm mm kg/mm²
Pt=
6.35 mm
Ne= 0.60968 cv na= 101.239 rev/min
Desbaste
nd= 68.7549 rev/min Vc= 27.432 m/min a 0.381 mm/rev
Dx=
115 mm
Acabado
Ta=
24.694 min
Vc= 36.576 m/min a 0.1016 mm/rev
Td= 9.69627 min Tm= 34.3903 min 2º OPERACIÓN
Datos
Desbaste(t) Acabado(t) 6 0.35 3 0.175 3 0.175
Di= Df= L= σc= =
63.5 50.8 101.6 70 80%
mm mm mm kg/mm²
Pt=
6.35 mm
Ne= 0.60968 cv
Desbaste(t) Acabado(t) 6 0.35 3 0.175 3 0.175
na= 226.068 rev/min Desbaste
nd=
137.51 rev/min
Vc= 27.432 m/min a 0.381 mm/rev
Dx=
51.5 mm
Acabado
Ta=
8.8469 min
Vc= 36.576 m/min a 0.1016 mm/rev
Td= 3.87851 min Tm= 12.7254 min 3º OPERACIÓN
Datos
Di= Df= L= σc= =
50.8 25.4 12.7 70 80%
mm mm mm kg/mm²
Pt=
12.7 mm
Vc= 27.432 m/min a 0.381 mm/rev
Dx=
26.8 mm
Acabado
Ta= 1.15096 min
Vc= 36.576 m/min a 0.1016 mm/rev
Td= 0.58178 min
Desbaste
Desbaste(t) Acabado(t) 12 0.7 Ne= 0.8129 cv 4 0.175 4 0.175 na= 434.422 rev/min 4 0.175 0.175 nd= 171.887 rev/min
Tm= 1.73273 min 4º OPERACIÓN Datos
d= a L= ζ=
12.7 0.381 19.85 70
mm mm/rev mm kg/mm²
P= Mt=
25.4 mm 0.5377 Kgfm
=
80% n= 687.55 rev/min
Ne= 0.64542 cv T= 0.09696 min
Tiempo Total del proceso Tt = 34.3903+12.7254+1.73273+0.09696 Tt = 48.94 minutos. CONCLUSIONES
A manera de conclusi ón, consideramos correcta recordar que los Procesos de Manufactura, siendo parte importante en la ingenier í a, se encuentran basados totalmente
en
la
aplicaci ón
de
conocimientos
cient í ficos,
técnicos
y
administrativos, enfocados a la obtención de productos en condiciones óptimas de uso. Por tanto se debe obtener un nivel de perfecci ón tal que permita identificar las consideraciones pertinentes en dichos procesos.
Es indispensable que el ingeniero industrial
tenga conocimientos amplios en los
procesos de manufacturan no únicamente teóricos, también prácticos, porque es uno de los elementos con los que se enfrentara en su futuro profesional debido a la interrelación que tiene con
las dem ás áreas de las empresas productoras de
bienes y porque el departamento de producci ón es donde se genera la utilidad y por ello dar la calidad en el producto es importante.
BIBLIOGRAFÍA
PROCESOS DE MANUFACTURA Y MATERIALES PARA INGENIEROS. Lawrence E. Doyle; Con la colaboración de: Carla A. Keyser, James L. Leach, George F. Schrader, Morse B. Singer. Editorial Diana, México 1980.
MAQUINADO DE METALES CON MÁQUINAS HERRAMIENTA. PRINCIPIOS Y PRÁCTICA. John L. Feirer. Compañí a Editorial Continental, S.A. de C.V., México 1994.
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PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN: BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE: LÍNEAS ME!CLADAS Y DEL MULTI-MODELO www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/pcplinen.htm PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN - BALANCEO DE LINEAS www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/pycdelapro.htm MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput.shtml PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRAN"UE DE VIRUTA http://www.monografias.com/trabajos14/manufact-industr/manufact-industr.shtml INTRODUCCIÓN A LAS MÁ"UINAS HERRAMIENTA http://www.monografias.com/trabajos14/ma-herramienta/ma-herramienta.shtml !"#$%&#& '% ()*+,)$+") : "))# !")$0$#
I N T R O D U C C I Ó N Los procesos de manufactura son la forma de transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso práctico en nuestra sociedad y así disfrutar la vida con mayor comodidad. Con el rápido desarrollo de nuevos materiales, los procesos de fabricación se están haciendo cada vez más complejos, de ahí nace la importancia de conocer los diversos procesos de manufactura mediante los cuales pueden procesarse los materiales. La industria requiere actualmente de tales conocimientos. El proceso de fabricación descrito es una base de aluminio cuyas operaciones principales fueron el torneado y taladrado. El torneado es una operación con arranque de viruta que permite la elaboración de piezas cilíndricas, cónicas y esfricas, mediante el movimiento uniforme de rotación alrededor del eje fijo de la pieza. El taladrado es la operación que consiste en efectuar un hueco cilíndrico en un cuerpo mediante una herramienta de denominada broca, esto se hace con un movimiento de rotación y de alimentación.
O b j e t i v o s: Con la elaboración de este trabajo se pretende proporcionar un conocimiento básico sobre los procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas. !e este objetivo se desprenden otros objetivos secundarios"
#dentificar qu procesos son los adecuados, se$%n la pieza a maquinar.
Conocer la importancia del estudio de los procesos de manufactura.
Conocer
la aplicación de los procesos de fabricación estudiados en clase con
aplicaciones comunes en la industria.
Conocer ventajas y limitaciones de cada proceso de manufactura.
&oder seleccionar y aplicar la secuencia de manufactura tcnica para una pieza en específico 'base de aluminio(. MA R C O T E Ó R I C O
El objetivo fundamental en los Procesos de Manufactura por Arranque de Viruta es obtener piezas de configuración geométrica requerida y acabado deseado. a operación consiste en arrancar de la pieza bruta el e!cedente "material sobrante# del metal por medio de $erramientas de corte y maquinas adecuadas.
PROFUNDIDAD DE CORTE. )e denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta* $eneralmente se desi$na con la letra+ t+ se mide en milímetros en sentido perpendicular* En las máquinas donde el movimiento de la pieza es $iratorio '-orneado y ectificado( o de la herramienta '/andrilado( a profundidad de corte se determina se$%n la fórmula" t
en donde"
D f
Di
%
!i 0 !iámetro inicial de la pieza 'mm(. ! f 0 !iámetro final de la pieza 'mm(.
VELOCIDAD DE AVANCE. )e entiende por 1vance al movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta %ltima respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado. El 1vance se desi$na $eneralmente por la letra 2a3 y se mide en mm por una revolución del eje del cabezal o porta4herramienta, y en al$unos casos en milímetros por minuto. VELOCIDAD DE CORTE. Es la distancia que recorre el +filo de corte de la herramienta al pasar en dirección del movimiento principal '/ovimiento de Corte( respecto a la superficie que se trabaja" El movimiento que se ori$ina, la velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo* en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tan$encial en la zona que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el se$undo caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la herramienta. +En el caso de maquinas con movimiento $iratorio '-omo, -aladro, 5resadora, etc.(, la velocidad de corte esta dada por" V C
Dn
'm6min( ó 'ft6min(
En donde" ! 0 diámetro correspondiente al punto más desfavorable 'm(. n 0 n%mero de revoluciones por minuto a que $ira la pieza o la herramienta. &ara máquinas con movimiento alternativo 'Cepillos, Escoplos, 7rochadoras, etc.(, la velocidad de corte corresponde a la velocidad media y esta dada por" V C
L
T
en donde" L 0 distancia recorrida por la herramienta o la pieza 'm(. - 0 tiempo necesario para recorrer la distancia L 'min(.
A continuación se da una breve descripción de los procesos de torneado y taladrado as& como algunas de sus caracter&sticas.
!roceso orneado
'efinicin del %uipo %l torno es una mauina5 la cual suministra la potencia para tornear la parte a una velocidad de rotacin determinada con avance de la herramienta y profundidad de corte especificado 'efinir erramienta &e usa una herramienta de corte con un borde cortante simple destinado a remover material de una piea de trabajo giratoria para dar forma de cilindro.
!roceso
'efinicin del !roceso
%uipo
%s un proceso de mauinado en el cual una herramienta de punta sencilla remueve material de la superficie de una piea de trabajo cilndrica en rotacin $lasificacin del euipo orno para herramientas orno de 6elocidad orno "evlver orno de (andril (auina de arra )utom7tica ornos controlados *um8ricamente
%l torneado se lleva a cabo tradicionalmente en una mauina llamada torno
erramienta &e usan herramientas de punta sencilla5 para la operacin de roscado5 se ejecuta con un dise9o con la forma de la cuerda a producir. %l torneado de formas se ejecuta con una de dise9o especial llamada herramienta de forma. #peraciones "elacionadas $lasificacin de la erramienta con el orneado $areado $abeal orneado )husado o $ontrapunto orneado de ortea $ontornos $arro ransversal orneado de ,ormas $arro !rincipal )chaflanado ronado !erforado
'efinicin del !roceso %s una operacin de aladrado mauinado ue se usa para crear agujeros redondos en una parte de trabajo 'efinicin del %uipo $lasificacin del euipo %l aladro !rensa es la aladro 6ertical m7uina est7ndar para aladro anco taladrar. aladro "adial aladro (ultiple $lasificacin de la 'efinir erramienta erramienta
%uipo aladro !rensa erramienta roca #peraciones "elacionadas con el aladrado
ay disponibles varias herramientas de corte para hacer agujeros5 pero la broca helicoidal es con mucho la m7s comn. &us di7metros fluctan desde ;.;;< pulg. asta brocas tan roca elicoidal grandes como 3.; pulg. =as brocas helicoidales se usan ampliamente en la industria para producir agujeros en forma r7pida y econmica.
Velocidad de corte
Dibujo
!c"
A!a#ce de $ta.
%scariado "oscado 0nterior )bocardado )vellanado $entrado "efrenteado
C%lculo& '
De&ba&te
Acabado
Velocidad de corte Operación
efrentado
A!a#ce de $ta.
!c"
Dibujo
!esbaste
1cabado
!esbaste
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
C%lculo& ' Ob&er!acio#e&
&t0 '>=.;4;:(69 :.8=mm6rev &t0 >.<; mm.
>mm m0= pasadas de 9mm
:.<;mm m0= pasadas de :.<; mm
&t0 '88@.=488:(69 :.8=mm6rev &t0 9.8; mm.
9mm m0 9 pasadas de 8 mm
:.8; mm m0 9 pasadas de :.:<; mm
Cilindrado 8 E?terior con radios e?teriores de > mm
89: m6min
Cilindrado #nt 8 Con radios interiores de > mm
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
:.8=mm6rev &t 0 Amm. L 0 @A mm
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
&t 0 '88@.=4>9(69 :.8=mm6rev &t0 9>.8; 'Lon$itud de =: mm(
9> mm m0 A pasadas de 9.> mm
&t 0 = mm :.8=mm6rev 'Lon$itud de 9: mm(
9.; mm, con :.; mm, con 9 pasadas 9 pasasas
Con un án$ulo de :.8=mm6rev 88.=8B Lon$itud 9: mm !iámetro ;A mm
8.; mm con :.; mm con dos pasadas dos pasadas
Cilindrado E?terior 9
:.<; mm6rev
Acabado
1cabado
'por ambos lados(
8;: m6min
De&ba&te
'Lon$itud de 9: mm(
Cilindrado interior 9
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
Conizado para cilindrado 9 con radios de = mm
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
Chaflanes de @;B
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
7arrenos de 3 !iámetro
:.8=mm6rev A chaflanes
9 barrenos
<.; mm, con :.; mm con =pasadas m09 pasadas
:.8; mm m0 9 pasadas de :.:<; mm
Conizado para cilindrado 9 con radios de = mm
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
Chaflanes de @;B
89: m6min
8;: m6min
:.<; mm6rev
Con un án$ulo de :.8=mm6rev 88.=8B Lon$itud 9: mm !iámetro ;A mm
8.; mm con :.; mm con dos pasadas dos pasadas
:.8=mm6rev A chaflanes
7arrenos de 3 !iámetro
9 barrenos
' E( ) *+ P) + ,- ' E P* )E ( CURSOGRAMA ANALÍTICO
OPERARIO # MATERIAL # E"UIPO
'0)>")() *? 1 #) *? RESUMEN 1 de 3 #%#: piea de )luminio5 con )ctividad barrenos en el centro #!%")$0@* )$060')': (auinar una piea5 mediante las siguientes operaciones: 1C "efrentado5 2C $ilindrado eDterior5 3C $ilindrado interior5 4C $oniado5 BC "ealiar chaflanes5
")*&!#"% %&!%") 0*&!%$$0@*
)=()$%* DISTANCIA $%& TIEMPO $H'=+>)": aller de ,resa5 orno y aladro H(%& #!%")"0# E&C orge ern7nde
,echa: 1B de #ctubre del 2;;3
COSTO $)&
MANO DE OBRA MATERIAL TOTAL
)ctual
!ropuesta
%conoma
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OPERARIO # MATERIAL # E"UIPO
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,echa: 1B de #ctubre del 2;;3
COSTO $)&
MANO DE OBRA MATERIAL
)ctual
!ropuesta
%conoma
TOTAL DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
(aterial es llevado al torno $olocar material en el orno 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta $olocar el +"0= correcto para la operacin %ncender el torno "ealiar el "%,"%*)'# (auinar5 realiando desbaste en la piea (auinar5 realiando acabado en la piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la mesa y la piea a mauinar 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta 0dentificar el +"0= a utiliar Huitar el +"0= anterior $olocar el +"0= correcto para la operacin %ncender el torno "ealiar el $0=0*'")'# %I%"0#"
$ ' 1
SÍMBOLO EminC
B
OBSERVACIONES
%s una sola piea
;.3A
< mm5 3 pasadas5
1.
;.GB mm5 3 pasadas &e realia manualmente &e realia manualmente
(auinar5 realiando desbaste en la piea (auinar5 realiando acabado en la piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la mesa y la piea a mauinar 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta 0dentificar el +"0= a utiliar Huitar el +"0= anterior $olocar el +"0= correcto para la operacin %ncender el orno
;.4;
2 mm5 2 pasadas
1.GA
;.1Bmm5 2 pasadas &e realia manualmente &e realia manualmente
)ontinuación del proceso de maquinado/ "p0gina %#
: $ ' "ealiar el &%>+*'# $0=0*'")'# %I%"0#" (auinar5 realiando desbaste en la piea (auinar5 realiando acabado en la piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la mesa y la piea 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 0dentificar el +"0= a utiliar Huitar el +"0= anterior $olocar el +"0= correcto para la operacin 6erificar ue la piea est8 bien sujeta %ncender el torno "ealiar el $0=0*'")'# 0*%"0#" (auinar5 realiando desbaste en la piea (auinar5 realiando acabado en la piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la mesa y la piea a mauinar
SÍMBOLO Emin. C
OBSERVACIONES
1.<;
2< mm5 A pasadas
1.GA
;.1B mm5 2 pasadas &e realia manualmente &e realia manualmente
;.2B
G.B mm5 3 pasadas
;.AG
;.B mm5 2 pasadas
&e realia manualmente
0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta %ncender el torno "ealiar el &%>+*'# $0=0*'")'# 0*%"0#" (auinar5 realiando desbaste en la piea (auinar5 realiando acabado en la piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la mesa y la piea a mauinar 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta 0dentificar el +"0= a utiliar Huitar el +"0= anterior
&e realia manualmente
;.;B
2.B mm5 2 pasadas
;.2<
;.B mm5 2 pasadas
&e realia manualmente &e realia manualmente
$olocar el +"0= correcto para la operacin %ncender el torno "ealiar el $#*0J)'# (auinar5 realiando desbaste en la ;.22 piea (auinar5 realiando acabado en la ;.21 piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la mesa y la piea a mauinar 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta 0dentificar los lugares donde se realia 4 hacer los chaflanes %ncender el torno acer chaflanes en la piea )pagar el torno Huitar la viruta de la m7uina =impiar la piea )ontinuación del proceso de m0quina "p0gina 1# $ ' "ealiar )rcos =levar piea hacia el taladro de banco
SÍMBOLO Emin. C 3 2
&e necesita una herramienta )codada
1.B mm5 2 pasadas ;.B mm5 2 pasadas
&e realia manualmente &e realia manualmente &e deben realiar A chaflanes a 4A?
OBSERVACIONES
$olocar la piea en el taladro 0nspeccionar detenidamente las dimensiones 6erificar ue la piea est8 bien sujeta $olocar las brocas para realiar la perforacin %ncender el taladro de banco &e realia el primer )""%*# &e realia el segundo )""%*#
'i7metro de KL
;.22 B ;.22 B
)pagar el taladro de banco Huitar la viruta de la m7uina "etirar la piea del taladro &e lleva al departamento de terminado G =a piea terminada se limpia totalmente &e lleva al almac8n #)= 1 1 13.A
)traviesa la piea )traviesa la piea
4 1B 1
