CALCULOS DEL TORNO Para un acero 1020 existen dos velocidades según el casillas (pag 540) velocidad de desbaste VD= 28 m/min velocidad de acabado VA= 40m/min Dimensiones de la pieza en bruto: 80mm 26mm Refrentado: Desvaste(2,5) VD= 28 m/min CALCULO DE LA VELOCIDAD EL HUSILLO DEL TORNO: V = 1000 x VD = 111,40 RPM (Velocidas a programar en el torno) πxD
V: Número de Revoluciones D: Diámetro de la pieza (milimetros). T=L 111 revoluciones o giros por minuto, en un minuto 111 giros Con un avance de 0,4 metros por minuto = Avanza 400mm por minuto Cuanto demora en avanzar T=SxN L: longitud S: avance T: tiempo por una sola pasada. T = 40 T = 0,89 minutos por cada pasada 0,4 x 111,40 L= 40mm (radio de la pieza) S = 0,4 m/min (según casillas) Desvaste: 2mm Profundidad de corte: 0,5mm Numero de Pasadas: 4 = 2mm/0,5mm Tiempo de Desvaste: 0,89min x 4pasadas = 3,56 min Acabado: 0,5mm VA= 40m/min = 1000 x V = 159,15 RPM xD : Número de Revoluciones D: Diámetro de la pieza. T=L SxN L: longitud S: avance
T: tiempo por una sola pasada. T = 40 T = 0,62 0,4 x 159,15 L= 40mm (radio de la pieza) S = 0,4 m/min (según casillas) Acabado: 0,5mm Profundidad de corte: 0,25mm Numero de Pasada: 2 Tiempo de Acabado: 0,62min x 2pasadas =1,25 Tiempo de Refrentado: TR = TD+TA TR = 3,56+1,25 TR = 4,81min Por ser dos caras a las cuales se les tiene que hacer el mismo mecanizado
TR = 4,81 min TR = 4,81 min x 2 caras = 9,62 min Tiempo de Torneado: Tt = TR+TC Tt = 3,56+1,25 Tt = 4,81min A este tipo se le debe sacar un 15% y sumárselo ya este porcentaje representa el tiempo de montaje y desmontaje de las herramientas. Tt = 20,51 min + 30,76 Tt = 23,58 min Costo de 1Hr de Torno: 15000Bs Costo Operativo: 23,58min x 1Hr/60min x 15000BS/Hr = 5896,62 Bs CALCULO DE FRESADORA Para un acero 1020: -Velocidad de desvaste -VD= 20m/min -Velocidad de acabado -VA= 30m/min Desvaste = 2mm = 1000 x V = 101,05 RPM xD : Número de Revoluciones D: Diámetro de la fresa = 63mm. Fresa modular 1,75, juego #6 para fabricar engranaje de 36 dientes según el casillas pag 170 T=L SxN L: longitud(espesor de la pieza)= 21mm S: avance= 0,010 (para una fresa modular) S: 0,015 x 19mm = 0,285
T: tiempo por una sola pasada. T = 21 T = 2,078min 0,10 x 101,05 Desvaste = 2mm Profundidad de corte = 2mm Numero de pasadas = 1 Tiempo de Desvaste: 2,078min x 36dientes= 74,81min Por ser de 36 dientes. Acabado: Desvaste = 1,79mm = 1000 x V = 151,57RPM xD VA= 30 m/min T=L SxN T = 21 T = 1,38min 0,10 x 151,57 Acabado = 1,79 Profundidad de corte 1,79mm # de pasadas = 1 tiempo de acabado: 1,38 x 1 pasada= 1, 38 min Por ser 36 dientes es: tiempo de acabado: 1,38 x 36 = 65,88 min Tiempo de Fresado: TF = TD+TA TF =74,85+65,88 TF = 140,69min Tiempo total de Fresado TF = TF + 15 % TF = 140 ,69min +21,10 = 161,79min Costo de 1Hr de Fresado: 15000Bs Costo Operativo: 161,79min x 1Hr/60min x 15000BS/Hr = 40448,37 Bs Al tratar los temas de trabajo en las máquinas Ðherramientas, debemos considerar la importancia de la relación entre : la dureza del material a mecanizar, la dureza de las herramientas y las velocidades que pueden soportar, para efectuar el trabajo sin deterioro de piezas ni herramientas. Para conseguir los resultados idoneos, tendremos en cuenta unos datos, y en base a éllos realizaremos las operaciones para saber la velocidad a que deben girar las herramientas ( caso de taladradoras, fresadoras ), o las piezas (por ejemplo en los tornos ) Datos.- Velocidad de corte de la herramienta en metros/minuto. Dureza del material a mecanizar. Con la mísma herramienta, si el material es más duro, el número de revoluciones por minuto, tendrá que ser menor. Si aumentamos el diámetro de la hta, tambien debemos reducir el número de r.p.m. La fórmula que nos indica el número de revoluciones, es: N = (1000 x V ) : (D x 3,14 ) En la que: N = nœmero de revoluciones por minuto
V = velocidad de corte en métros por minuto D = diámetro de lo que gira ( herramienta o pieza ) en milímetros. La velocidad de corte para trabajar los distintos materiales en función de las durezas, está en tablas ( Casillas ) con los datos que suministran los fabricantes de herramientas Ejemplos:1.-Calcular el nœmero de r.p.m a que debe girar una broca de acero rápido de15 m.m. de diámetro, para taladrar una pieza de acero con dureza de 40-50 kg./ milimetro cuadrado. Según la tabla (Casillas, pag 590 ), para estos datos, le corresponde V = 24 mts/min. Aplicaremos la fórmula: N = (1000 x 24 ) : ( 15 x 3,14 ) N = 24000 : 47,12 = 509 r.p.m. debe girar la broca 2.- Calcular el Nº r.p.m. a que debe girar una pieza de acero de 60 kg de dureza , para ser cilndrada ( torno paralelo ) empleando una herramienta de metal duro (carburo metálico). El diámetro de la pieza es de 150 m.m. De nuevo, Casillas, pag. 598, nos aconseja que la velocidad de corte en éste caso, es de100-120 mts ./ minuto. Tomaremos el valor medio, 110. N = (1000 x V ) : (D x 3,14 ) N = ( 1000 X 110 ) : ( 3,14 X 150 ) N = ( 110.000 ) : ( 471 ) = 233 r.p.m. Refrigeración.-Las velocidades de trabajo pueden ser aumentadas, empleando refrigeración en las herramientas mediante el empleo de aceites de corte y taladrinas. Dicha refrigeración debe ser constante, evitando las pausas, que podrian producir grietas en las herramientas. Cuando las herramientas sean de metal duro, hay que extremar las precauciones con la refrigeración. Es preferible no enfriar las herramientas que efectuarla a intervalos. En las máquinas de Control Numérico, el problema queda solventado al llevar protecciones que evitan las proyecciones de líquidos refrigerantes y virutas, aún cuando se proyectan los aceites de corte en abundante cantidad y presión. Velocidades y avance para corte. La velocidad a la cual gira la pieza de trabajo en el torno es un factor importante y puede influir en el volumen de producción y en la duración de la herramienta de corte. Una velocidad muy baja en el torno ocacionará pérdidas de tiempo; una velocidad muy alta hará que la herramienta se desafile muy pronto y se perderá tiempo para volver a afilarla. Por ello, la velocidad y el avance correctos son importantes según el material de la pieza y el tipo de herramienta de corte que se utilice. VELOCIDAD DE CORTE. La velocidad de corte para trabajo en un torno se puede definir como la velocidad con la cual un punto en la circunferencia de la pieza de trabajo pasa por la herramienta de corte en un minuto. La velocidad de corte se expresa en pies o en metros por minuto. Por ejemplo, si el acero de máquina tiene una velocidad de corte de 100 pies (30 m) por minuto, se debe ajustar la velocidad del torno de modo que 100 pies (30 m) de la circunferencia de la pieza de trabajo pasen frente al al punta de la herramienta en un minuto. La velocidad de corte (VC)
recomendada para diversos materiales aparace en la siguiente tabla. Estas velocidades de corte las han determinado los productores de metales y fabricantes de herramientas de corte como las más convenientes para la larga duración de la herramienta y el volumen de producción. | Refrendado, torneado, rectificación | | | Desbastado | Acabado | Roscado | Material | pies/min | m/min | pies/min | m/min | pies/min | m/min | Acero de máquina | 90 | 27 | 100 | 30 | 35 | 11 | Acero de herramienta | 70 | 21 | 90 | 27 | 30 | 9 | Hierro fundido | 60 | 18 | 80 | 24 | 25 | 8 | Bronce | 90 | 27 | 100 | 30 | 25 | 8 | Aluminio | 200 | 61 | 300 | 93 | 60 | 18 | CÁLCULO DE LA VELOCIDAD (r/min). Para poder calcular las velocidades por minuto (r/min) a las cuales se debe ajustar el torno, hay que conocer el diámetro de la pieza y la velocidad de corte del material. Aplique una de las siguientes fórmulas para calcular la velocidad en r/min a la cual se debe graduar el torno. Cálculo en pulgadas: Dado que hay pocos tornos equipados con impulsiones de seguridad variable, se puede utilizar una fórmula simplificada para calcular las r/min. La (3.1416) de la linea inferior de la fòrmula, al dividir el 12 de la linea superior dará como resultado más o menos de 4. Esto da una fòrmula simplificada, bastante aproximada para la mayor parte de los tornos. Ejemplo: Calcule las r/min requeridas para el torneado de acabado de una pieza de acero de máquina de 2 pulg. de diámetro (La velocidad de corte del acero de máquina es de 100): Cálculo en milìmetros. Las rev/min del torno cuando se trabaja en milìmetros se calculan como sigue: Dado que hay pocos tornos equipados con impulsiones de velocidad variable, se puede utilizar una fòrmula simplificada para calcular las r/min. La (3.1416) de la linea inferior de la fòrmula, al dividir al 1000 de la linea superior dará un resultado más o menos de 320. Esto da una fòrmula simplificada, bastante aproximada para la mayor parte de los tornos. Ejemplo: Calcule las r/min requeridas para el torneado de acabado de una pieza de acero de máquina de 45 mm. de diámetro (la velocidad de corte del acero de máquina es de 30 m/min).
| AJUSTE DE LAS VELOCIDADES DEL TORNO. Los tornos de taller están diseñados para trabajar con el husillo a diversas velocidades y para maquinar piezas de trabajo de diferentes diámetros y materiales.Estas velocidades se indican en r/min y se pueden cambiar por medio de cajas de engranes,
con un ajustador de velocidad variable y con poleas y correas (bandas) en los modelos antiguos. Al ajustar la velocidad del husillo, debe ser los más cercana posible a la velocidad calculada, pero nunca mayor. Si la acción de corte es satisfactoria se puede aumentar la velocidad de corte; si no es satisfactoria, o hay variación o traqueteo de la pieza de trabajo, reduzca la velocidad y aumente el avance.En tornos impulsador por correa a las poleas de diferente tamaño para cambiar la velocidad. En los tornos con cabezal de engranes para cambiar las velocidades se mueven las palancas a la posición necesaria de acuerdo con la tabla de revoluciones por minuto que está en el cabezal.Cuando cambie las posiciones de las palancas, ponga una mano en la palanca o en el chuck y gírelo despacio con la mano. Esto permitirá que las palancas acoplen los engranes sin choque entre ellos.Algunos tornos están equipados con cabezal de velocidad variable y se puede ajustar cualquier velocidad dentro de la gama establecida. La velocidad del husillo se puede graduar mientras funciona el torno, al girar una perilla de control de velocidad hasta que el cuadrante señale la velocidad deseada. | AVANCE DEL TORNO. El avance de un torno se define como la distancia que avanza la herramienta de corte a lo largo de la pieza de trabajo por cada revolución del husillo. Por ejemplo, si el torno está graduado por un avance de 0.008 pulg (0.20 mm), la herramienta de corte avanzará a lo largo de la pieza de trabajo 0.008 pulg (0.20 mm) por cada vuelta completa de la pieza. El avance de un torno paralelo depende de la velocidad del tornillo o varilla de avance. Además, se controla con los engranes desplazables en la caja de engranes de cambio rápido (figura 1) TABLA 1. AVANCES PARA DIVERSOS MATERIALES CON EL USO DE HERRAMIENTAS PARA ALTA VELOCIDAD | | Desbastado | Acabado | Material | Pulgadas | Milimetros | Pulgadas | Milimetros | Acero de máquina | 0.010 - 0.020 | 0.25 - 0.50 | 0.003 - 0.010 | 0.07 - 0.25 | Acero de herramientas | 0.010 - 0.020 | 0.25 - 0.50 | 0.003 - 0.010 | 0.07 - 0.25 | Hierro fundido | 0.015 - 0.025 | 0.40 - 0.065 | 0.005 - 0.12 | 0.13 - 0.30 | Bronce | 0.015 - 0.025 | 0.40 - 0.65 | 0.003 - 0.010 | 0.07 - 0.25 | Aluminio | 0.015 - 0.030 | 0.40 - 0.75 | 0.005 - 0.010 | 0.13 - 0.25 | Siempre que sea posible, sólo se deben hacer dos cortes para dar el diámetro requerido: un corte de desbastado y otro de acabado. Dado que la finalidad del corte de desbastado es remover el material con rapidez y el acabado de superficie no es muy importante, se puede usar un avance basto. El corte de acabado se utiliza para dar el diámetro final requerido y producir un buen acabado de superficie; por lo tanto, se debe utilizar un avance fino. Para maquinado general, se recomiendan un avance de 0.010 a 0.015 pulg. (0.25 a 0.38 mm) para desbastar y de 0.003 a 0.005 pulg (0.076 a 0.127 mm.) para acabado fino. En la tabla 2 se indican las velocidades recomendadas para cortar diversos materiales cuando se utiliza una herramienta de acero de alta velocidad. Para ajustar el avance del torno. 1. Consulte la placa en la caja de engranes de cambio rápido par seleccionar la cantidad necesaria de avance. (Tabla 1). 2. Mueva la palanca dentro del agujero que está directamente debajo de la hilera en la cual se encuentra el avance seleccionado. 3. Siga hacia la izquierda la hilera en la cual se encuentra el avance seleccionado y ponga las palancas de cambio de avance en las letras indicadas en la palanca.
CÁLCULO DEL TIEMPO DE MAQUINADO. A fin de calcular el tiempo requerido para maquinar cualquier pieza de trabajo se deben tener en cuenta factores tales como velocidad, avance y profundidad del corte. El tiempo requerido se puede calcular con facilidad con la fórmula siguiente:
Ejemplo: Calcule el tiempo requerido para hacer un corte de desbastado, con avance de 0.015 pulg., en una pieza de acero de máquina de 18 pulg. de longitud por 2 pulg. de diámetro. | Ejemplo: Calcule el tiempo requerido para hacer un corte de acabado con avance de 0.010 mm., en una pieza de acero de máquina de 250 mm de longitud por 30 mm. de diámetro.
