UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD TÉCNICA TÉCNICA DE AMBATO AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
TALLER MECÁNICO INDUSTRIAL II
PROBLEMAS DE MECANIZADO RESUELTOS RESUELTOS
Problemas de Mecanizado
Índice Cap!"#$ I% T$&nead$ PROBLEMA 1.................................................................................................................. PROBLEMA 2.................................................................................................................. PROBLEMA 3................................................................................................................. PROBLEMA 4................................................................................................................. PROBLEMA 5................................................................................................................. PROBLEMA 6................................................................................................................. PROBLEMA 7................................................................................................................ PROBLEMA 8 ............................................................................................................... Cap!"#$ II% F&e'ad$ PROBLEMA 1 ............................................................................................................... PROBLEMA 2 ............................................................................................................... PROBLEMA PROBLEMA 3 .............. .................... ............. .............. ............. ............. .............. .............. ............. ............. .............. .............. ............. ............. .............. .......... ... PROBLEMA 4 ............................................................................................................... PROBLEMA 5 ............................................................................................................... PROBLEMA 6 ............................................................................................................... PROBLEMA 7 ............................................................................................................... PROBLEMA 8 .............................................................................................................. Cap!"#$ III% III % Ta#ad&ad$ Ta#ad&ad$ PROBLEMA 1 .............................................................................................................. PROBLEMA 2 .............................................................................................................. PROBLEMA 3 .............................................................................................................. PROBLEMA PROBLEMA 4 .............. .................... ............. .............. ............. ............. .............. .............. ............. ............. .............. ............. ............. .............. .............. ........... 3PROBLEMA 5 .............................................................................................................. PROBLEMA 6 .............................................................................................................. PROBLEMA 7 .............................................................................................................. Cap!"#$ VI% C$()inad$' PROBLEMA 1 ............................................................................................................. PROBLEMA 2 ............................................................................................................ PROBLEMA 3 ............................................................................................................ PROBLEMA 4 ............................................................................................................ PROBLEMA 5 ........................................................................................................... PROBLEMA 6 ........................................................................................................... PROBLEMA 7 ................................................................,,,,.......................................
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Paé gi gina 2
Problemas de Mecanizado
CAPÍTULO I TORNEADO
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Paé gi gina 3
Problemas de Mecanizado PROBLEMA * En una operación de cilindrado e !ienen lo i"uien!e da!o# $ Ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de la pie(a, 15)) *+''2. $ i-'e!ro de la pie(a, 1)) ''. $ Pro&undidad de paada, 3 ''. $ elocidad de cor!e reco'endada, 8) '+'in. $ Radio de pun!a de la /erra'ien!a, ),4 ''. 0e pide# 1. alcular el aance '-i'o de 'odo ue e cu'plan la i"uien!e re!riccione# $ La &uer(a de cor!e '-i'a, por rie"o de ro!ura &r-"il, e de 15)) *. $ La po!encia no'inal del !orno e de 5 u rendi'ien!o, del 75 . $ La ru"oidad 'edia er- co'o '-i'o de 2) '. 2. on el aance calculado, de!er'inar# $ El !ie'po de 'ecani(ado el caudal de iru!a uponiendo ue la lon"i!ud a cilindrar e de 1)) '' ue la di!ancia de aproi'ación de la /erra'ien!a er- de 5 ''.
DATOS% Pc 9 15))*+'2 9 1))'' Ap 9 3'' c 9 8)'+'in p 9 5: ; 9 ).75 R 9 2) <' L 9 1))''
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Paé gina 4
Problemas de Mecanizado =c9 p . c Fc ps
0c 9
0c 9
&9
Sc ap
&9
1 mm 2 3 mm
1500 N
1500 N / mm
2
1+ 2.000 ((
Sc + * ((,
Vc = N =
π.D.N 1000
80 m / min. 1000 π . 97 mm
&9 & . * &9 >).333''? . >262.523rp'?
V1+ 34.5, ((6(in
N+ ,-,./,0 &p( @9 c. ap. & !9 !9
@9 >8) 0 mm / min ?. >3''?. >).333''?
L vf
@9 7.2''3+'in 105 mm
7+48.8, c(06(in
87.42 mm / min
!+ *., (in
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Paé gina 5
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA , Para cier!a $pe&aci$ne' de &e1&en!ad$ en !orno, reali(ada a elocidad de cor!e con!an!e, e dipone de lo i"uien!e da!o re!riccione# $ a'a con!inCa de elocidade del caDe(al, de ) a 3))) rp'. $ erra'ien!a# Plaui!a ró'Dica de lado 24 '' de radio de pun!a de ),8 ''. $ Por!a plaui!a con -n"ulo de poición del &ilo principal de 1)5F. $ i!ancia de aproi'ación de la /erra'ien!a# 3 '' >el re&ren!ado e llear- a caDo dede la peri&eria /acia el cen!ro?. $ =uer(a de cor!e '-i'a por rie"o de iDracione# 15))) *. $ Epeor de cor!e '-i'o# 8) del radio de pun!a de la /erra'ien!a. $ Anc/ura de cor!e '-i'a# 6) de la lon"i!ud del &ilo. $ Ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial a 'ecani(ar# 2))) *+''2. $ elocidad de cor!e reco'endada# ) '+'in. 0e pide# 1. alcular lo alore '-i'o de la pro&undidad de paada del aance. 2. 0i e deea reali(ar un re&ren!ado co'ple!o de una pie(a de 3)) '' de di-'e!ro, con una pro&undidad de paada de 1) '', Gcu-l er%a el '%ni'o !ie'po de 'ecani(adoH. AIO0# N =0 a 3000 rpm l=24 mm r ε =0.8 mm K r =105 °
F c = 15000 N ac = ( 0.8 ) ( r ε )
a w =( 0.6 ) ( l ) ps= 2000 N /mm V c =90 m / min
2
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Paé gina 6
Problemas de Mecanizado
Solución Cuestión 1 :
ac = f ∙ sin ( K r ) f max=
ac
a w=
a p sin ( K r )
a p max =a w ∙ sin ( K r )
sin ( K r )
a p max =( 0.6 ) ( l ) ∙ sin ( 105 ° )
f max=
( 0.8 ) ( r ε ) sin ( 105 ° )
a p max =( 0.6 ) ( 24 mm ) ∙ sin ( 105 ° )
f max=
( 0.8 ) ( 0.8 ) sin ( 105 ° )
a p max =13.91 mm
f max= 0.663 mm
Solución Cuestión 2: Dm= Df = Di−2 a p
Df =300 mm− 2 ( 10 mm ) Df =280 mm
V c = N =
N =
π ∙ Dm ∙ N 1000
1000 ∙V c
π ∙ Dm 1000 ∙ ( 90 m / min )
π ∙ ( 290 mm )
Dm=
Di− D f 2 300 mm + 280 mm 2
Dm=290 mm
F c = p s ∙ Sc
S c= S c=
F c p s 15000 N 2
S c =7.5 mm
N = 98.786 rpm
S c =a c ∙ aw aw=
a p sin ( K r )
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2
2000 N / mm
Paé gina 7
Problemas de Mecanizado aw=
10 mm sin ( 105 ° )
a w =10.353 mm
ac = f ∙ sin ( K r ) f =
ac =
Sc aw 2
7.5 mm ac = 10.353 mm
ac = 0.724 mm
ac sin ( K r )
V f =f ∙ N
f =
0.724 mm sin (105 ° )
V f =( 0.75 mm) ∙ ( 98.786 rpm )
f =
0.724 mm sin (105 ° )
f =0.75 mm
!= !=
Dm 2
V f =74.0895 mm / min
t m=
! V f
t m=
145 mm 74.0895 mm / min
t m=1.957 min
290 mm 2
!=145 mm
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Paé gina 8
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA 0 0e deea cilindrar una erie de pie(a dede un di-'e!ro inicial 5)'' /a!a un di-'e!ro &inal 2)'', e"Cn la =i"ura 1. La operación e llear- a caDo en un !orno con "a'a con!inua de elocidade de ro!ación, po!encia no'inal de un rendi'ien!o J9),85.
La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de pie(a iene dada por la epreión. ps 1568∗ac
−0.39
con ac en '' p en *+''2. 0e pide# 1. Repreen!ar eue'-!ica'en!e el 'odo de a'arre de la pie(a en el !orno, de 'anera ue e ae"ure la '-i'a ri"ide( a &leión de la pie(a duran!e el 'ecani(ado. Kden!i&icar oDre el eue'a lo ele'en!o ue e u!ili(an para el a'arre. 2. La operación de cilindrado e llea a caDo en 3 paada de i"ual pro&undidad, 'an!eniendo en !oda ella el 'i'o aance una elocidad de cor!e de 2)5'+'in. La /erra'ien!a puede !raDaar en un ran"o de aance en!re ),)5 Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 9
Problemas de Mecanizado ),2''+re. Ieniendo en cuen!a la carac!er%!ica de la '-uina del 'a!erial de pie(a, calcular el aance ue /ace '%ni'o el !ie'po de 'ecani(ado. 3. e acuerdo con la in&or'ación &acili!ada por el &aDrican!e de la /erra'ien!a, e aDe ue cuando e u!ili(a una elocidad de cor!e de 18)'+'in la ida eperada de la /erra'ien!a e de 3)'in, 'ien!ra ue a 225'+'in la ida e de 1)'in. Gu-l er- la ida eperada de la /erra'ien!a Dao la condicione de cor!e del apar!ado 2H Ra(ona la repue!a. 4. !ili(ando una elocidad de cor!e de 18)'+'in, a la ue correponde una ida eperada de /erra'ien!a de 3)'inu!o, 'an!eniendo el re!o de par-'e!ro de operación en lo alore u!ili(ado en el apar!ado 2, Gu-n!a pie(a podr%an reali(are an!e del ca'Dio de /erra'ien!aH Ra(ona la repue!a. 5. Ira la Cl!i'a paada, la ru"oidad reul!an!e en la uper&icie de la pie(a e Ra95'. G0oDre uN ariaDle e podr%a ac!uar en uN en!ido >au'en!ar o di'inuir? i nue!ro clien!e ei"iee reducir dic/a ru"oidadH Ra(ona la repue!a.
*9
,9 "=
#otenciareal #otencia nominal
#otenciareal= #otencia nominal∗"
#otenciareal = 9000 $ ∗0.85
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Paé gina !
Problemas de Mecanizado #otenciareal=7650 $
Fuer%a &e corte∗Veloci&a&&e corte #otencia = 60
#=
#s∗Sc∗Vc 60
#=
#s∗ac∗aw∗Vc 60 −0.39
#=
#=
1568∗ ac
∗ac∗aw∗Vc
60 1568∗ ac
0.61
∗aw∗Vc
60 0.61
1568∗ f
∗SenKr 0.61∗ap
Sen Kr 60
#=
√ √
f =0.61
f =0.61
∗Vc
60 # 1568∗( SenKr ) Sen Kr
0.61
∗ap
∗Vc
60 ( 7650 $ ) 0.61
1568∗( Sen 60 ° ) Sen 60 °
∗5 mm
∗205
m s
f =0.117 mm
09 n
Vc∗' = K
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Paé gina
Problemas de Mecanizado 180
180
(
30 10 n
3
m ∗30 minn = K s
225
m ∗10 minn = K s
205
m ∗' n=359.16 s
m m ∗30 minn =225 ∗10 minn s s n
)=
225 180
=1.25 1.25
(¿) n= log 3 ¿ n= 0.20311
K =359.16
' =
0.20311
359.16 205
' =15.81 min
59
tm=
lm Vf
tm=
300 mm mm∗1000∗Vc 0.117 π ∗ Dm
N =
Vf = f ∗ N
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1000∗Vc π ∗ Dm
Problemas de Mecanizado tm1=
300 mm
tm2=
m mm∗1000∗180 s 0.117 π ∗45 mm
300 mm
m mm∗1000∗180 s 0.117 π ∗35 mm
300 mm
tm3=
mm∗1000∗180 0.117
m s
π ∗25 mm
tm1= 2.01 min
tm2=1.57 min
tm3= 1.12 min
tm=tm 1+ tm 2+ tm 3
tm= 4.7 min 30 min( 4.7 min ¿ 6.37
0e pueden 'ecani(ar 6 pie(a
/9 ! a≅
!
!max
max ≅
4
f 2 8∗r ε
0e deDer%a lo"rar Daar la ru"oidad '-i'a, para cone"uir e!o el aance e deDer%a reducir el radio de pun!a de la /erra'ien!a deDer%a au'en!are
PROBLEMA 5 0e deea reali(ar una $pe&aci:n de ci#ind&ad$ e!erior en un redondo de acero !e'plado, cua ener"%a epec%&ica de cor!e e de 2.55) *+''2. Para reali(ar la operación e /a eleccionado el por!a$plaui!a un!o con la plaui!a ue e 'ue!ra en la &i"ura 1. En la !aDla 1 e 'ue!ran la elocidade de cor!e a u!ili(ar para la plaui!a dada en &unción de la pro&undidad de paada de la operación el aance. El di-'e!ro de par!ida del redondo e de 21)'' el reul!ado de la operación deDe di'inuir e!e di-'e!ro /a!a 1)''. 0e !o'ar- co'o alor de la di!ancia de aproi'ación 5''. 0e dipone en el !aller de do !ipo de !orno, a'Do con un &endi(ien!$ de# 3/;# Universidad Teé cnica de Ambato
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Problemas de Mecanizado
0e pide#
*. on lo da!o dado, calcular el !ie'po de la operación de 'ecani(ado ue e oD!endr%a reali(ando el '%ni'o nC'ero de paada 'ini'i(ando el !ie'po por paada.
,. 0eleccionar, ra(onando la repue!a, el !ipo de !orno en el ue e reali(ar%a la operación.
0. OD!ener el anc/ura de iru!a el epeor de iru!a u!ili(ado para la operación de&inida.
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Problemas de Mecanizado 5. En la &i"ura 2 e preen!a la proección oDre el plano de re&erencia Pr de una operación de cilindrado e!erior. Repreen!ar la ección A$A locali(ar oDre N!a el de"a!e de &lanco. Kndicar el par-'e!ro ue e u!ili(a para 'edirlo diDuar !a'DiNn la eolución a lo lar"o del !ie'po de e!e de"a!e.
/. En cao de ue e deee au'en!ar la ida de la /erra'ien!a indicar, ra(onando la repue!a, ue acción e deDer%a !o'ar.
*9 Di + Df 2 210 mm + 190 mm Dm= 2 400 mm Dm= 2
Dm=
Dm=200 mm
Vf = f ∗ N
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Vc = N =
π ∗ Dm∗ N 1000
1000∗Vc π ∗ Dm
mm min π ∗200 mm
1000∗162
N =
N =257.8 rpm
Paé gina 5
Problemas de Mecanizado Vf =0.4
mm ∗257.8 rpm rev
mm Vf =103.12 min
Lm Vf 350 mm tm= mm 103.12 min tm=3.39 min tm=
' t =tm∗¿ pasa&as ' t =3.39 mm∗2 ' t =6.78 mm
,9 El torno que se escogería es el torno tipo B, ya que este posee una potencia mucho mayor que la del torno tipo A por lo cual lo que nos dará un rendimiento más óptimo, y también ganaríamos mucho tiempo en el proceso.
09 Calculamos anchura de viruta y el espesor de viruta con el ángulo r que nos da en la !igura ". aw =
ap sin ( )r )
ac = f ∗sin ( )r )
ac =0.4 mm∗sin (75 )
aw =
5 mm sin ( 75 )
ac =0.386 mm aw =5.176 mm
59
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Problemas de Mecanizado
/9 Para au'en!ar la ida de la /erra'ien!a !endr%a'o ue di'inuir la elocidad de cor!e. Lo cual pode'o cuan!i&icar con la ecuación de Ialor# n
v ' =C
9 elocidad de cor!e >'+'in? I9 Iie'po de ida de la /erra'ien!a >'in? n 9 on par-'e!ro cuo alore dependen del aance, de la pro&undidad de cor!e, del 'a!erial de cor!e, de la /erra'ien!a del cri!erio u!ili(ado para la ida de la /erra'ien!a.
PROBLEMA /
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Problemas de Mecanizado 0e deea 'ecani(ar una !irada de 25).))) ee co'o el ue e 'ue!ra en la =i"ura1. 0e par!e de la Darra de di-'e!ro inicial 25'', ue e deea cilindrar /a!a un di-'e!ro &inal de 15''. La condicione de cor!e óp!i'a para la /erra'ien!a ele"ida para la operación ienen dada por la i"uien!e !aDla, en la ue aparece la elocidad de cor!e en '+'in para cada co'Dinación poiDle de aance pro&undidad de paada.
La ecuación de Ialor para la /erra'ien!a ele"ida iene dada por la i"uien!e epreión# I ),2 33) c eDido al eleado nC'ero de pie(a ue /a ue reali(ar, deDer-n ele"ire la condicione de cor!e ue ae"uran un !ie'po '%ni'o de 'ecani(ado. 0e pide#
*. alcular el radio de pun!a ue deDe !ener la /erra'ien!a para oD!ener una ru"oidad !eórica Ra93,5'.
,. Repreen!ar la "eo'e!r%a de la /erra'ien!a con la ue e llear- a caDo la operación, aco!ando el -n"ulo de poición del &ilo principal el radio de pun!a de la 'i'a.
0. alcular el !ie'po de 'ecani(ado por pie(a. 5. alcular cada cu-n!a pie(a deDer- ca'Diare la /erra'ien!a. /. Eplicar de!allada'en!e uN c-lculo /aDr%a ue reali(ar uN da!o no preen!e en el enunciado er%an neceario para de!er'inar la po!encia del !orno en el ue podrreali(are la operación.
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Paé gina 8
Problemas de Mecanizado
Da!$' Di= 25 mm Df =15 mm
*C+,C-N D* ',/L! V =¿
I ),2 33) c
Di − Df ap = 2 ap =
25 −15 2
ap =5 mm
f =240
mm mm − 170 rev rev
f =170
mm rev
Sc = ap∗f Sc =5 mm∗240 mm / rev
Sc =1200 mm 2
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Paé gina 9
'min=¿ H
Problemas de Mecanizado
f =
VF N
aw =
ac = fsen∗ Ki
,p Ki
sc =ap∗f
a =Sc.Vc
Sen =ac∗aw
!max !a= 4
8. ℜ
¿ f 0 !max= ¿
!max= 4∗ !a
R'a9 14 u' 14 +m= 0.014 mm
!max∗8
¿
2
f
ℜ= ¿ 0.014 mm∗8
¿ ( 24 )2 mm / rev ℜ= ¿ Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 2!
Problemas de Mecanizado
ℜ= 142805,71 mm
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Paé gina 2
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA 0e deea re&ren!ar /a!a el cen!ro un redondo de 2)) '' de di-'e!ro >er =i"ura 1? para ui!arle la cacarilla proceden!e de la la'inación. Para ello, e e'plear- un !orno * con "a'a con!inua de elocidade de /uillo principal >el del caDe(al? co'prendida en!re ) 2)))rp' con "a'a con!inua de elocidade de carro Q, , co'prendida en!re ) 1) '+'in. La po!encia '-i'a del !orno e de 5), iendo u rendi'ien!o del 8). 0e reco'ienda !raDaar con elocidad de cor!e con!an!e de 125 '+'in >reco'endacione del &aDrican!e de la /erra'ien!a?. El 'a!erial de pie(a e acero !iene una ener"%a epec%&ica de cor!e de 22)) *+''2. La ru"oidad Ra de la pie(a deDe er co'o '-i'o de 7 '. La di!ancia de aproi'ación e de 2''. La /erra'ien!a deDe er eleccionada en!re la ue e 'ue!ran en la =i"ura 2 e deDe coniderar un aproec/a'ien!o '-i'o.
Se pide: 1) Seleccionar, de forma razonada, la herramienta a emplear entre las
opciones dadas para una máxima productividad. 2) Calcular el tiempo de refrentado, sabiendo que éste debe ser el mínimo que permitan las restricciones. Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 22
Problemas de Mecanizado 09
Dibuar las !ráficas de ", # $, #C, %C en funci&n del diámetro de la pieza para el torno C"C.
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Paé g giina 23
Problemas de Mecanizado
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Paé g giina 24
Problemas de Mecanizado
DATOS% Pc9 22))*+'2 9 2))'' c9 125'+'in p9 5): ;9 ).8 R9 7<' L9 1)'' carro9 1)'+'in Vc = N =
π.D.N 1000
#c= #c max x n #c= 50 Kw x 0.8 =40 Kw
125 m / min. 1000 π . 200 mm
N+ *83.8 &p( &9 & . * &9 >).58''+r? . >18.rp'?
Fc=
#c Vc
Fc=
27.4 125 m / min
Fc= 0.22 N
V1+ **3.85 ((6(in !9
L vf
!9
100 mm 118.94 mm / min
!+ 2.53 (in
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Paé g giina 25
Problemas de Mecanizado
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Paé gina 26
Problemas de Mecanizado PROBLEMA 4 En un !orno e reali(ar-n operacione de cilindrado re&ren!ado con una 'i'a /erra'ien!a. La /erra'ien!a u plaui!a e 'ue!ran en la &i"ura i"uien!e. La /erra'ien!a e!- a'arrada en la !orre!a por!a/erra'ien!a con u 'an"o paralelo al ee Q del !orno.
La carac!er%!ica re!riccione ue deDen !enere en cuen!a a la /ora de de&inir la operacione on la i"uien!e# $ El !orno !iene una po!encia no'inal de 125 S: un rendi'ien!o del 8). $ La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de la pie(a e de 21)) *+''2. $ En !oda la operacione la pro&undidad de paada er- la '-i'a ue ad'i!a la /erra'ien!a. $ Para una Duena &or'ación &luo de la iru!a, e reco'ienda ue el epeor de la iru!a ea i"ual o in&erior a 2+3 del radio de pun!a ue la lon"i!ud '-i'a de &ilo co'pro'e!ida en el cor!e >ue en e!e cao coincide con el anc/o de iru!a? ea i"ual o in&erior, !a'DiNn, a 2+3 de la lon"i!ud de la ari!a de cor!e. $ Por la carac!er%!ica de lo 'a!eriale de pie(a /erra'ien!a, la elocidad de cor!e e!ar- li'i!ada en!re 37) 53) '+'in. $ La operacione a reali(ar on de "ran deDa!e, in e'Dar"o, la ru"oidad 'edia !eórica e!- li'i!ada a un '-i'o de 13 ', por 'o!io epeciale.
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Paé gina 27
Problemas de Mecanizado $ =inal'en!e, por ra(one de produc!iidad la ida de la /erra'ien!a deDe er cercana a 15 'in. La con!an!e de la ecuación de Ialor para el cao preen!e on n9),23 S9)). 0e pide# 1? Repreen!ar, en do di'enione oDre el plano del 'oi'ien!o de aance >o plano de re&erencia?, a'Da operacione, en un in!an!e in!er'edio de u eecución. Para la do operacione, repreen!ar el ec!or elocidad de aance aco!ar el -n"ulo de poición del &ilo principal, con u alor concre!o. 2? alcular el aance '-i'o poiDle en cada una de la operacione. *o!a# Recordar ue la ru"oidad 'edia !eórica e Ra9 >1+32? >&2+r?. Datos#
r$%.&mm 'c$ "()*+$"()"%-+ $&%/$%.& 's$("%% 0mm( 1c$2-3%4)-%5m0min 6$")min n$%.(*$7%%
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Paé gina 28
Problemas de Mecanizado
1c 6n $ * 1c$ * 0 6 n 1c$ 7%% 0 2")min5 %.(Vc= 482.77 m / min
ac = f xsen ( )r ) 2 3
x ( 0.8 )=ac
'c$ 8c 1c #c x ( N )= Fc Vc 125000 x ( 0.8 ) = Fc 482.77 207.13 N = Fc
Fc= ps x Sc Fc =Sc ps
ac =0.533 mm ac =f sen( Kr )
207.13 N = Sc 2100 N / mm 2 0.0986 mm 2= Sc
0.533 mm = f sen ( 105 )
ac = f xsen ( Kr )
0.552 mm = f rev
f = Rectificado
ac sen ( )r )
0.533 mm
sen (95 )
=f
f =0.535 mm / rev Cilindrado
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Paé gina 29
Problemas de Mecanizado PROBLEMA 3 0e deDe reali(ar un re&ren!ado co'ple!o, en !orno, de una pie(a cuo e!re'o a re&ren!ar e cil%ndrico 'aci(o, de 6) '' de di-'e!ro. La pro&undidad de paada er- de 5 '' el -n"ulo de poición del &ilo principal de la /erra'ien!a, de 45T. El radio de pun!a de la /erra'ien!a e de ),4 ''. La ru"oidad 'edia de la uper&icie reul!an!e deDe er in&erior o i"ual a 2 '. El epeor de iru!a no deDe uperar el 85 del radio de pun!a. La &uer(a de cor!e er- i"ual o in&erior a 1))) *. La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de la pie(a e e!i'a en 15)) *+''2. Para un Duen co'por!a'ien!o de la /erra'ien!a, la elocidad de cor!e puede ocilar en!re 15) 25) '+'in. El !orno e de con!rol nu'Nrico, con "a'a con!inua de elocidade. 0u po!encia no'inal e de 15 S: el rendi'ien!o, del 75. La elocidad '-i'a de caDe(al e de 6))) rp'. La con!an!e de la ecuación de Ialor para la ida de la /erra'ien!a, en la condicione de e!a operación, e e!i'an en# eponen!e, n 9 ),125U elocidad de cor!e para ida de 1 'in, 4)) '+'in. Para e!a operación, e pro"ra'a una di!ancia de aproi'ación de la /erra'ien!a de 1 ''. Por ra(one de produc!iidad, in!erea 'ini'i(ar el !ie'po de 'ecani(ado. 0e pide#
*. Repreen!ar, con un diDuo conenien!e en do di'enione, un in!an!e in!er'edio de la operación, aco!ando la 'a"ni!ude an!eriore.
,. Gada cu-n!a pie(a deDe ree'pla(are la /erra'ien!aH
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Paé gina 3!
Problemas de Mecanizado
".
2.
Da!$'. 19 6)'' ap9 5'' Sr945F Ra V 2' Pacc915: re 9 ).4'' =c V 1)))* P915))*+'' n975 n9).125 Ir91'in Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 3
Problemas de Mecanizado r94))'+'in D 1− D 2 ap = 2
Sc =
2 9 6)'' $ 2>5''? Sc =
Fc ps
1000 N 1500 N / mm 2
29 5)''
0c9 ),667 ''2
D 1+ D 2 Dm= 9
60 mm + 50 mm
2
2
Dm 9 55''
Vc =
N =
π xDmx N 1000
aw
675 m / minx 1000 π x 55 mm
aw
a p sen ( Kr )
¿
5 mm
sen( 45 °)
a w =7.07 mm
* 9 358).53 rp' c 9
¿
#c Fc
Pc 9 =c . c
Pc 9 Pacc . J Pc 9 15 S: >).75? .
1000 $ 1 )w
Pc 9 1125) c 9
#c 9 Fc
11250 w 1000 N
0c9ap . &
c9 11,25 '+ W6)
& 9 0c + ap
c9 675 '+'in
& 9 ).667''2+5'' 9 ).133''
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Paé gina 32
Problemas de Mecanizado !max =¿
f 2 8. ℜ
!max =¿
0,133 mm 2 8 x ( 0,4 ) mm
!m1x 4
!a=¿
t m=¿
!m1x 9 1,387 2m
f f . N t m=¿
31 mm 3580.53 rev 0.13 mm ( ) min
!max =¿ ),))556 Vc 9 Vr
≅
t m=0.09477 'in
5,5 2m
( ) 'r '
n
>675'+'in? . ' 0.125 9 >4))'+'in? . ( 1 min )0.125 √ ' 9
0.125
√
0.125
400 min 675
I 9 ).)1527 'in An!e de reali(ar un ca'Dio de /erra'ien!a e puede re&ren!ar un nC'ero de pie(a i"ual a 453 !o'ando en cuen!a la ida C!il de la /erra'ien!a.
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Paé gina 33
Problemas de Mecanizado
CAPÍTULO II FRESADO
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Paé gina 34
Problemas de Mecanizado
E
Datos:
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Paé gina 35
Problemas de Mecanizado Vc = 94 m/min f = ac max = 0,2 mm Df = 50 mm z = 10 dientes L = 200 mm
Vc =
π x N x Df 1000
Vf f = N %
N =
Vc x 1000 Df x π
Vf = f N %
N =
94 m / min x 1000 π x 5 mm
Vf =11968,4 rpm
Vf =0,2 mm x 5984,2 rev / min x 10
N =5984,2 rpm L + Df 'm= Vf 'm=
200 mm + 5 mm 11968,4 mm / min
'm=0,017 minutos 'm= 1,02 se3
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Paé gina 36
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA , En una pie(a de acero de al!a aleación, de dure(a Brinell 2)), e deea 'ecani(ar la ranura de la &i"ura 1, 'edian!e una operación /erra'ien!a an-lo"a a la 'o!rada en la &i"ura 2. La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de la pie(a >p? para operacione de &reado, iene dada, en *+''2, en &unción del -n"ulo de deprendi'ien!o aial >a?, en "rado, del epeor de iru!a >ac?, en '', por la ecuación i"uien!e# −0.27
#s=2300 . ( 0.9− 0.015 4a ) . ac
Para lo c-lculo uponer un alor para la di!ancia de aproi'ación alea'ien!o de 2 ''. 0e pide# 1. *o'Drar el !ipo de /erra'ien!a a u!ili(ar eleccionar, de la !aDla incluida en la &i"ura 2, el di-'e!ro conenien!e de la 'i'a. 2. *o'Drar lo -n"ulo ue aparecen en la &i"ura 2. 3. En la &i"ura 3, eleccionar, u!i&icando la repue!a, la condicione de cor!e ue per'i!an acaDar la operación en el 'enor !ie'po poiDle. alcular e!e !ie'po '%ni'o. 4. alcular lo alore '-i'o '%ni'o del epeor de iru!a para e!a operación. 5. alcular lo alore de la &uer(a de cor!e para !re poicione an"ulare di&eren!e del dien!e en cor!e, indicando cada poición an"ular ele"ida. 6. En el cao de ue e preen!ara de"a!e de cr-!er, Gen uN (ona de la /erra'ien!a e producir%aH G@uN ariaDle e la '- co'Cn para 'edir e!e !ipo de de"a!eH Gu-l e el 'ecani'o de de"a!e '- relacionado con la &or'ación de cr-!erH
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Paé gina 37
Problemas de Mecanizado
N"(e&a# *. =rea &ron!al para ranurar de di-'e!ro 1) ''. alidad de la plaui!a# P.
N"(e&a# ,.
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Paé gina 38
Problemas de Mecanizado
Xn"ulo 1# -n"ulo de deprendi'ien!o radial. Xn"ulo 2# -n"ulo de incidencia. Xn"ulo 3# -n"ulo de deprendi'ien!o aial. Xn"ulo 4# -n"ulo de poición del &ilo ecundario.
N"(e&a# 0. Para reali(ar el proceo en un 'enor !ie'po poiDle, e reali(ó lo c-lculo con lo da!o eYalado con roo en la !aDla uperior, d-ndono co'o reul!ado lo i"uien!e#
Da!$'% Vc9 13) '+'in 1=9 ).)5 ''+( 'm=
52∗2 413.8
=0.25 min
N"(e&a# 5. ac max =f% =0.05 mm . ac min =0 mm .
N"(e&a# /. 5= 0 ° 6 5=180 °7ac =0 mm . −0.27
#s=2300 . ( 0.9− 0.015 4a ) . 0 #s= 0 Fc= #s∗Sc
Fc= 0 N 5= 90 °7ac =max ¿ 0.05 mm . − 0.27
#s=2300 . ( 0.9− 0.015 4a ) . 0.05 2
#s= 3718.25 N / mm
N =
1300∗1000 =4138.03 !#8 10∗π
Vf =0.05∗2∗4138.03= 413.8 mm / min Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 39
Problemas de Mecanizado 9=
10∗7∗413.8 =28.97 cm3 / min 1000
#c= Fc=
3718.25∗28.97 60
=1798.31 $
1798.31 ∗60 =928.56 N 130
N"(e&a# -. La (ona donde e produce el cr-!er e la uper&icie deprendi'ien!o, la ariaDle ue ua'o para 'edir la pro&undidad del cr-!er e S!, el 'ecani'o de de"a!e e di&uión.
PROBLEMA 0 La &i"ura i"uien!e 'ue!ran una operación de 'ecani(ado, un!o con al"uno de u par-'e!ro, epreado en la unidade /aDi!uale. El 'a!erial de la pie(a e &undición "ri, de dure(a Brinell, 18). 0u ener"%a epec%&ica >o &uer(a epec%&ica? de cor!e, para el c-lculo de la po!encia de cor!e, pW, en la condicione de !raDao de e!a operación, oDedece a la epreión e'p%rica indicada '- aDao. En e!a epreión, lo alore c 'c e oD!ienen de una de la !aDla incluida al doro, deDen u!i!uire direc!a'en!e en la ci!ada epreión, oD!eniNndoe la ener"%a epec%&ica en *+''2. Por o!ra par!e, repreen!a el epeor de iru!a 'edio, en ''U el cual puede oD!enere de la epreión adun!a, en la ue repreen!a el arco de con!ac!o, en radiane.
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Paé gina 4!
Problemas de Mecanizado
'a fresadora tiene una potencia nominal de () *+ un rendimiento del -/ en el conunto de sus tranmisiones al ee principal. Deben respetarse las restricciones impuestas por la máquina por la herramienta, se!uir las recomendaciones del fabricante de ésta, que aparecen en las fi!uras tablas si!uientes. Se pide, buscando un mecanizado en el menor tiempo posible: 0. 1le!ir la herramienta a utilizar: diámetro, etc. 2. 1le!ir la !eometría de la plaquita 3rompevirutas4 su material 3calidad4, se!5n los c&di!os mostrados en las tablas. (. Definir el avance por diente a emplear la velocidad de corte
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Paé gina 4
Problemas de Mecanizado
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Paé gina 42
Problemas de Mecanizado
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Paé gina 43
Problemas de Mecanizado SOLUCI>N%
ac =
2∗( 0.42 ) ( 80 ) Sen 45
π ∗( 80 ) ac = 0.1890 mm
−0.28
#s=( 900 )( 0.1890 )
2
#s=1434.9382 N / mm
*. E#e?i& #a @e&&a(ien!a a "!i#i=a&% di(e!&$ e!c. erra'ien!a# =rea para planear Au!o# r =¿ 45 ° U 9 1)) ''U ( 9 14 K ¿
,. E#e?i& #a ?e$(e!&a de #a p#a"i!a &$(pe i&"!a'9 '" (a!e&ia# ca#idad9 'e?n #$' c:di?$' ($'!&ad$' en #a' !a)#a'. Ma!erial de pie(a, =undición Z S eo'e!r%a de la placa >ro'pe iru!a?# TNHFCAU e elecciona la $A porue per'i!e aance por dien!e 'aore. 0e"Cn la !aDla reco'endada. alidad >'a!erial?# HMU de nueo, en principio, e elecciona la M porue per'i!e elocidade de cor!e 'aore. 0e"Cn la !aDla reco'endada. Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 44
Problemas de Mecanizado 0. De1ini& e# aance p$& dien!e a e(p#ea& #a e#$cidad de c$&!e. Plaui!a# "eo'e!r%a, I*=$AU calidad, M e e"Cn la !aDla reco'endada Aance por dien!e# f %= 0.42 mm e e"Cn la !aDla reco'endada en la !aDla 3. Pro&undidad de paada# a p =5 mm e e"Cn el "r-&ico inicial. elocidad de cor!e#
aw =
aw =
V c =116.9 m / min
a p Sen Kr 5
Sen 45
aw =7.0710 mm
Sc = aw∗ac
Sc =7.0710∗0.1890 Sc =1.336 mm
2
Fc= Sc∗ #s Fc= 1917.077 N
#c= #cc∗n #c= 34000∗0.85
#c= 28900 $ Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 45
Problemas de Mecanizado
V c =
#c Fc
V c =
28900 1917.077
V c = 15.075∗7.75
V c =116.9
m min
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Problemas de Mecanizado
PROBLEMA 5 En la &i"ura 1 aparece un ee oDre el ue e uiere reali(ar una Cl!i'a operación de 'ecani(ado. E!a operación correponde al 'ecani(ado de un c/ae!ero >ranura? de 25'' de lon"i!ud para c/ae!a paralela en una (ona del ee con di-'e!ro 36''. La carac!er%!ica "eo'N!rica del c/ae!ero >D !1? e pueden oD!ener de la !aDla 3. La /erra'ien!a a e'plear un!o con al"uno par-'e!ro de cor!e reco'endaDle aparecen en la !aDla 1 2 repec!ia'en!e. El 'a!erial a 'ecani(ar e un acero inoidaDle de dure(a Brinell 2)) con una ener"%a epec%&ica de 2)))*+''2. A e&ec!o de c-lculo, !o'ar co'o di!ancia de aproi'ación de alida el alor de 2 ''. 0e pide# 1. Kndicar la /erra'ien!a a u!ili(ar epeci&icando !ipo de /erra'ien!a, 'a!erial, calidad di-'e!ro. 2. 0eleccionar, u!i&icando la repue!a, la condicione de cor!e ue per'i!an acaDar la operación en el 'enor !ie'po poiDle. alcular e!e !ie'po '%ni'o. 3. alcular lo alore '-i'o '%ni'o del epeor de iru!a para e!a operación. 4. alcular el alor de la &uer(a en la poición correpondien!e al epeor de iru!a '-i'o. 5. Kndicar, u!i&icando la repue!a, la '-uina ue e e'plear%a para 'ecani(ar una erie 'edia de e!e !ipo de pie(a.
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Paé gina 49
Problemas de Mecanizado
S$#ici:n *9 !ili(are'o una =RE0A =RO*IAL, de MEIAL RO a ue ie'pre la /erra'ien!a deDer e!ar /ec/a de un 'a!erial 'uc/o '- rei!en!e ue la pie(a ue e a a 'ecani(ar.>IaDla 3? La calidad del 'a!erial e M a ue la pie(a a 'ecani(ar e de acero inoidaDle. >IaDla 2? El di-'e!ro del c/ae!ero e de 1)'' a ue el di-'e!ro de la &rea e de 36. >IaDla3?
,9 [ 12 >oDerando !aDla 2? &9 )
m min
& 9 ).)5'' >ODerando !aDla 2? 9 2 dien!e >ODerando !aDla 1? P 9 2))) Vc =
N 2
mm
π ∗ D∗ N 1000
Vc∗1000 N = π ∗(12 mm)
9
m )( 1000 ) min 9 ,034.0, π ∗(12 mm)
(90
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Paé gina 5!
rev min
Problemas de Mecanizado & 9 &W*W rev ?W>2? min
& 9 >).)5''?W>2387.32
V1 + ,03.40,
l 9 Vf
!9
!'9
t 9 2
mm min 25 mm mm 238.732 min 0.104 min 2
9 ).1)4 'in
9 ).)52 'in
ap 9 4.7'' >oDerando !aDle *.$3?
09 ac'a 9 & ac'a 9 ).)5'' ac'in 9 ) Porue en ee pun!o no !iene 'oi'ien!o.
59 0c9apW& 0c 9 4.7''W).)5''
Sc+ 2.,0/ mm2 =c 9 0cWP =c 9 ).235 mm2 W 2)))
N 2
mm
Fc + 542 N Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 5
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA / 0e dipone de un !oc/o de acero inoidaDle au!en%!ico de di'enione 2))6)1)) >unidade en ''?. La ener"%a epec%&ica de cor!e de e!e 'a!erial iene dada por la epreión#
iendo ac el epeor de iru!a en ''. 0oDre dic/o !oc/o e necei!an reali(ar la i"uien!e operacione >Nae &i"ura 1?# $ n planeado, para reducir la al!ura del !oc/o de 1)) a 5''. $ n 'ecani(ado en ecuadra, con la di'enione indicada en la &i"ura. Para llear a caDo dic/a operacione e dipone de la /erra'ien!a 'o!rada en la !aDla 1. Ioda on de 'e!al duro. La calidade de 'e!al duro diponiDle on la 'o!rada en la !aDla 2, donde e dan co'o da!o la elocidade de cor!e reco'endada en &unción de lo epeore '-i'o de iru!a. 0e reco'ienda ue la pro&undidad de paada radial para !oda la /erra'ien!a no upere el 65 del di-'e!ro de la 'i'a. Ade'-, la &uer(a de cor!e '-i'a por dien!e no deDeruperar lo 32))*.
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Paé gina 52
Problemas de Mecanizado
0e pide# 1. 0eleccionar la /erra'ien!a a u!ili(ar en cada operación >no'Dre, di-'e!ro, nT de dien!e? !eniendo en cuen!a ue /a ue /acer la operacione en el 'enor !ie'po poiDle con el 'enor nC'ero de paada. 2. alcular lo par-'e!ro de 'ecani(ado >&( c? ue /acen ue cada una de la operacione e realice en el 'enor !ie'po poiDle, indicando la calidad de la plaui!a en cada cao. 3. alcular la po!encia reuerida para reali(ar la operación de planeado. !ili(ar para u c-lculo la epreión de la po!encia dada a con!inuación#
0iendo# $
el -n"ulo de con!ac!o >rad?
$ , di-'e!ro de la /erra'ien!a >''? Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 53
Problemas de Mecanizado $ &(, aance por &ilo >''? $ ae, pro&undidad de paada radial >''? $ r, -n"ulo de poición del &ilo principal >T? 1. Para planeado#
D=100 mm
9 7 dien!e ap =6 mm
N =1130 rpm )r =45 °
Para ecuadrado#
D=50 mm
9 4 dien!e ap =15,4 mm
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Paé gina 54
Problemas de Mecanizado N =7900 rpm
)r =90 °
2. alcular lo par-'e!ro de 'ecani(ado >&( c? ue /acen ue cada una de la operacione e realice en el 'enor !ie'po poiDle, indicando la calidad de la plaui!a en cada cao. Planeado
a!o# D=100 mm
9 7 dien!e ap =6 mm N =1130 rpm
)r =45 ° ac =0.15 mm:vc =190
m min
ac = f%.SenKr
f% =
ac sen Kr
f% =
0.15 mm sen 45 °
f% =
15 mm 0.7071
f% =0,2121
mm &iente
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Paé gina 55
Problemas de Mecanizado N =
Vc .1000 3.1416 . D
*96)4.78
Vf =
rev min
f .%. N
❑
Vf =0.2121
mm rev .7 &ientes .604.78 &iente min
Vf =898.05
mm min
t =
t =
l + D Vf 200 mm + 100 mm
mm min
898.05
t =0.33405 min
Ecuadrado# a!o# D=50 mm
9 4 dien!e ap =15,4 mm N =7900 rpm
)r =90 °
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Paé gina 56
Problemas de Mecanizado
ac = f%.SenKr f% =
ac sen Kr
f% =
0.30 mm sen 90 °
f% =
30 mm 1
f% =0,3
mm &iente
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Paé gina 57
Problemas de Mecanizado f% =
Vf N ; %
Vf =
f%xN
❑ 0.3 mmx 7900
Vf =
&9
rev min
❑ 2370
mm min
3. alcular la po!encia reuerida para reali(ar la operación de planeado.
¿
−0.21
p s =2000 ( ac ) ¿
p s =2978.86
N 2
mm
¿
#c= p s;ap;ae;Vf
#c= 2978.86
N
1m mm 1 min ; 60 mm ; 5 mm ; 898.05 x x min 60 s 1000 mm mm 2
#c= 13,4 K$
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Paé gina 58
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA na cola de 'ilano e una "u%a pri'-!ica /e'Dra cua ección !raneral e un !ri-n"ulo !runcado.
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Paé gina 59
Problemas de Mecanizado E!e !ipo de "eo'e!r%a e puede oD!ener 'edian!e ario proceo de &aDricación. En e!e cao, aunue no ea la olución óp!i'a, e a a 'ecani(ar e!e per&il %n!e"ra'en!e, para lo ue e e'plear- una &readora er!ical. El &reado de la "u%a en cola de 'ilano e llea a caDo oDre un !oc/o de acero cua ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial e upone con!an!e e i"ual a 8)) *+''2. La di'enione del !oc/o de par!ida on 5)5)1)) >co!a en ''? e 'ecani(ar- en do par!e# 1T =reado preli'inar de la "u%a con una &rea cil%ndrica &ron!al >ranurado? 2T =reado de la cola de 'ilano. 0e conidera ue la di!ancia de aproi'ación de alida on de 3''.
0e pide# 1. Ele"ir la /erra'ien!a ue e'plear%a para el 1er &reado >ranurado? >IaDla 1? el 2T &reado >cola de 'ilano? >IaDla 2 IaDla 3? !eniendo en cuen!a ue a'Da er%an in recuDri'ien!o. Kndica en cada cao# $
Re&erencia
$
Ma!erial de /erra'ien!a
$
Xn"ulo de poición del &ilo principal
$
i-'e!ro
$
*C'ero de dien!e
$
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Paé gina 6!
Problemas de Mecanizado 2. 0eleccionar la condicione de cor!e ue den un !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o >en el 2T &reado e coniderar- c en el di-'e!ro '-i'o de la /erra'ien!a?. alcular el !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o. 3. alcular el epeor de iru!a '-i'o en el 1er &reado >ranurado?. 4. alcular la &uer(a '-i'a en el 1er &reado >ranurado?.
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Paé gina 6
Problemas de Mecanizado
Pa&!e *.*
Re1e&encia% 4421 Ma!e&ia# de @e&&a(ien!a# / An?"#$ de p$'ici:n de# 1i#$ p&incipa# J&9% ) Di(e!&$% 15'' N"(e&$ de dien!e'% 2
Pa&!e *.,
Re1e&encia% 433)
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Paé gina 62
Problemas de Mecanizado Ma!e&ia# de @e&&a(ien!a# / con 8 co An?"#$ de p$'ici:n de# 1i#$ p&incipa# J&9% )\3)912) Di(e!&$% 16'' N"(e&$ de dien!e'% 8 t1=
PARTE ,
L + D Vf
Vf= f % . % . N
t1=
( 100 + 15 ) mm 118.13 mm / min
t2=
N=
L + D Vf
Vf= 0.1mm(2)(594.17rev/min) Vf= 118.83mm/min
Vf= f % . % . N
t1=
( 100 +16 ) mm 477.464 mm /min
Vf= 477.464mm/min
N=
Vc∗1000 Dπ
N=
30∗1000 16 π
N= 596.83rev/min
tmin= t1+t2= 1.21min
PARTE 0
Ac 'a9 &( Ac 'a9 ).1 ''
28∗1000 15 π
t1= 594.17rev/min
Vf= 0.1mm(8)(596.83rev/min)
t2=
Vc∗1000 Dπ
PARTE 5
=c9 0c.P =c9 ap.&.P Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 63
Problemas de Mecanizado =c9 6''>).1''?>8))*+''2? 9 =c9 48)*
PROBLEMA 4 0e deea 'ecani(ar una pie(a de &undición "ri cua di'enione on 4))18)1)) '' >lon"i!ud anc/ura al!ura?. La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial e p91225]ac$).25 >*+''2?. La "eo'e!r%a de la pie(a &inal e 'ue!ra en la =i"ura 1.
=i"ura 1# Plano de la pie(a ue e deea 'ecani(ar
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Paé gina 64
Problemas de Mecanizado 0e deea reali(ar el 'ecani(ado co'ple!o en una ola '-uina, con el nC'ero '%ni'o de paada en el 'enor !ie'po poiDle. Para el 'ecani(ado de la pie(a e dipone de la /erra'ien!a 'o!rada en el reero de la /oa. 0e preen!an !a'DiNn 3 calidade di&eren!e de plaui!a, !oda ella para uar con aance por &ilo '%ni'o de ),)6'' '-i'o de ),16'' >para alore in!er'edio reali(ar la in!erpolación?. La '-uina en la ue e a a reali(ar el 'ecani(ado !iene li'i!ada la elocidad de "iro del /uillo principal a 6.5)) rp'. 0e pide# 1. Enu'erar la ecuencia de operacione a reali(ar eleccionar la /erra'ien!a calidade '- adecuada de la diponiDle. 2. Ele"ir la condicione de cor!e necearia para el 'ecani(ado de la pie(a en el 'enor nC'ero de paada el 'enor !ie'po poiDle. 3. 0uponiendo ue el !oc/o inicial u&re un !ra!a'ien!o !Nr'ico /a!a alcan(ar una dure(a 'u eleada G@uN '-uina /erra'ien!a e necei!ar%a para llear a caDo la operaciónH ^u!i&icar la repue!a. 4. Locali(ar 'edian!e un diDuo la (ona donde e uele dar el de"a!e de &lanco en la /erra'ien!a de cor!e e indicar có'o e 'ide. iDuar la eolución !%pica del de"a!e de &lanco a lo lar"o del !ie'po.
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Paé gina 65
Problemas de Mecanizado
Repue!a 1.1. 0ecuencia de operacione 1.1.1. Planeado de la pie(a 1.1.2. Ranurado de la pie(a 1.2. 0elección de /erra'ien!a 1.2.1. Planeado# erra'ien!a 2
91)) '' 97 ap 'a 93'' _ o 9 4.5''U 1 paada Sr9 45F 1.2.2. Ranurado# erra'ien!a 3 9 2) '' 9 5 ap 94.5''U 2 paada Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 66
Problemas de Mecanizado Sr9 )F 1.3. alidade '- adecuada# La calidad '- adecuada er- MS 15)), para lo do proceo, dado ue e!a calidad !iene la c. '- eleada 2. ondicione de cor!e del 'ecani(ado
,.*. P#anead$% a!o# 91))'' 9 7 ap 93'' en 1 paada Sr9 45F n. de paada# 4 L9 4)) * 'a9 65)) rp' c9335''+'in &(9).16''+(
elocidad del illo `* N =
Vc x 1000 D x π
335 m x 1000 min N = 100 m m x π N =1066.33 rev / min
elocidad de Aance `& Vf = f x % x N Vf =0.16
mm rev x 7 % x 1066.33 % min
mm Vf =1194 min Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 67
Problemas de Mecanizado Iie'po de 'ecani(ado de planeado `!'p tmp= tm 1 + tm 2 + tm 3 + tm 4
tm 1=tm 2=tm 3 =tm 4 tm= 4 tm 1
tm 1=
L+ D 180 mm + 100 mm = Vf mm 1 min 914.)7 1194 x min 60 s
tmp= 4 x 14.07 s =56.28 s
audal de iru!a `@ 9= a e x a p x V f
mm 1 min mm 9=100 mm x 3 mm x 1194 x =5970 min 60 s s
3
alculo de epeor de iru!a `ac ac = f% x sen ( )r ) ac =0.16 mmxsen 45 °
ac =0.1131 mm
alculo de ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial `p −0.25
ps=1225 x ac
−0.25
ps=1225 x 0.1131
2
ps=2112.37 N / mm
alculo de la po!encia de cor!e reuerida `Pc #c= ps x 9 3
1m N mm #c= 2112.37 x 5970 x 2 1000 mm s mm #c= 12610 $
alculo de la &uer(a de cor!e `=c Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 68
Problemas de Mecanizado Fc=
#c Vc
Nm s Fc= m 1 min 335 x min 60 s 12610
Fc= 2258.5 N
alculo de la ección de cor!e `0c Sc =
Fc #s
Sc =
2258 N N 2112.37 2 mm
Sc =1.068 mm
2
alculo de la anc/ura de cor!e `a: aw =
Sc ac 2
1.068 mm aw = 0.1131 mm
aw =9.45 mm
,.,. Ran"&ad$ a!o# 9 2) '' 9 5 ap 94.5''U 2 paada Sr9 )F &9 ).117'' c9 367.3 '+'in
elocidad del illo `* Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 69
Problemas de Mecanizado N =
Vc x 1000 D x π 367.3 m
x 1000 min 20 m m x π
N =
N =5845 rev / min
elocidad de Aance `& Vf = f x % x N Vf =0.117 Vf =3419
mm rev x 5 % x 5845 % min
mm min
Iie'po de 'ecani(ado de planeado `!'p tmp= tm 1 + tm 2 + tm 3 + tm 4
tm 1=tm 2=tm 3 =tm 4 tm= 4 tm 1
tm 1=
L+ D 180 mm + 20 mm = Vf mm 1 min 93.)57 3419 x min 60 s
tmp= 2 x 3.057 s =7.01 s
audal de iru!a `@ 9= a e x a p x V f 3
mm 1 min mm 9=20 mm x 4.5 mm x 3419 x =5128 min 60 s s
alculo de epeor de iru!a `ac ac = f% ac =0.117 mm
alculo de ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial `p −0.25
ps=1225 x ac
−0.25
ps=1225 x 0.117
2
ps=2094.54 N / mm
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Paé gina 7!
Problemas de Mecanizado
alculo de la po!encia de cor!e reuerida `Pc #c= ps x 9 3
1m N mm #c= 2094.54 x 5128 x 2 1000 mm s mm
#c= 10740 $
alculo de la &uer(a de cor!e `=c Fc=
#c Vc
Nm s Fc= m 1 min 367.3 x min 60 s 10740
Fc= 1754 N
alculo de la ección de cor!e `0c Sc =
Fc #s
Sc =
1754 N N 2094.54 2 mm 2
Sc = 0.83 mm
alculo de la anc/ura de cor!e `a: aw =
Sc ac 2
0.83 mm aw = 0.117 mm
aw =7.15 mm
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Paé gina 7
Problemas de Mecanizado 3. 0uponiendo ue el !oc/o inicial u&re un !ra!a'ien!o !Nr'ico /a!a alcan(ar una dure(a 'u eleada G@uN '-uina /erra'ien!a e necei!ar%a para llear a caDo la operaciónH ^u!i&icar la repue!a. 0e ua una rec!i&icadora Plana co'o 'auinaU co'o /erra'ien!a una 'uela de rec!i&icado porue el rec!i&icado e una e una operación ue e u!ili(a para 'ecani(ar pie(a de al!a dure(a, la 'uela con!iene "rano aDraio de al!a dure(a. 4. Locali(ar 'edian!e un diDuo la (ona donde e uele dar el de"a!e de &lanco en la /erra'ien!a de cor!e e indicar có'o e 'ide. iDuar la eolución !%pica del de"a!e de &lanco a lo lar"o del !ie'po
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Paé gina 72
Problemas de Mecanizado
CAPÍTULO III TALADRADO
PROBLEMA * 0e deea !aladrar un a"uero paan!e de 1)'' de di-'e!ro 2)'' de lon"i!ud en un cen!ro de 'ecani(ado. Para ello e u!ili(a la /erra'ien!a de cor!e de la &i"ura 1. La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de la pie(a e de 23)) *+''b. La elocidad de cor!e reco'endada para e!a operación e 75'+'in. Para ei!ar la ro!ura de la /erra'ien!a e deDe li'i!ar el par de cor!e a un alor in&erior a 12*.'. La po!encia no'inal de la 'auina e de 3.5S u rendi'ien!o del 75.
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Paé gina 73
Problemas de Mecanizado 0e pide# 1. *o'Drar la /erra'ien!a de la &i"ura 1. e iden!i&icar la par!e eYalada
BROCA HELICOIDAL DE , DIENTES
=ilo ecundario
0uper&icie de
deprendi'ien!o
0uper&icie de incidencia
=ilo principal
=ilo !raneral
2. alcular la condicione de cor!e ue per'i!an reali(ar el !aladrado en un !ie'po '%ni'o calcular el !ie'po correpondien!e. 0uponer ue la di!ancia de aproi'ación alida de la /erra'ien!a e de 2''
a!o# Universidad Teé cnica de Ambato
c9 ..*+1))) Paé gina 74
Problemas de Mecanizado 9 1)''
*9 1))).c+>1)''?
L9 2)''
*9 >1)))?>75'+'in?+>?>1)''
p9 23))*+''b
*9 2387.32rp'
c9 75'+'in 9 2 &ilo
Pc9 n. P'a
I9 12*.'
Pc9 >).75?>35))?
Pac9 35))
Pc9 2625
n9 ).75 Pc9 P.@ @9 Pc+P @9 2625*+' . ''b .1)))'' .6) 23))*. @9 68478.26''+'in
&9 4@+b &9 4>68478.26''+'in?+>1)''?b &9 871.8''+'in
!9 L+& Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 75
1'
1'in
Problemas de Mecanizado !9 2)''+871.8''+'in !9).)23'in
PROBLEMA , 0e deea !aladrar un a"uero cie"o de 2) '' de di-'e!ro 3) '' de lon"i!ud C!il en un cen!ro de 'ecani(ado. La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial de la pie(a e de 3))) *+''2. El epeor de iru!a '-i'o reco'endado para dic/o 'a!erial e de ),4 '' la elocidad de cor!e deDe i!uare en!re 4) 7) '+'in. 0e uar- una Droca /elicoidal de 118F de -n"ulo de pun!a. La &uer(a de e'pue no deDe uperar lo 25)) * u alor e e!i'a en
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Paé gina 76
Problemas de Mecanizado un 5) de la &uer(a de cor!e. La po!encia no'inal de la '-uina e de 8 u rendi'ien!o, del 75. 0e pide# 1. alcular la condicione de cor!e ue per'i!an reali(ar el !aladrado en un !ie'po '%ni'o el !ie'po correpondien!e. 0uponer ue la di!ancia de aproi'ación de la /erra'ien!a e de 2''. 2. alcular el caudal de iru!a. 3. e!er'inar el di-'e!ro de la (ona de !alona'ien!o uponiendo ue el -n"ulo de incidencia, en la proi'idade del cen!ro de la Droca, 'edido en el plano de !raDao >ue con!iene a lo ec!ore elocidad de cor!e elocidad de aance?, e de 5F.
Da!$'# 9 2) '' L9 3) '' P9 3))) *+''2 c94)$7) '+'in a 9 118F ac 9 ).4 '' =c _9 25)) * Pn 9 8))) n 9 75 =c 9 5))) *
* N =
1000 Vc πxD
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Paé gina 77
Problemas de Mecanizado
(
m min π x 20 mm
1000 < 70
N =
)
N =1114.08 rpm
D aw = sen )r 2 aw =11.66 mm
Fc sc = ps sc =
5000 N N 3000 mm 2 2
sc =1.67 mm
ac =
sc aw 2
1.67 mm ac = = 0.14 mm 11.66 mm ap = aw sena
ap =10.29 mm
2
sc 1.67 mm f = = =0.16 mm ap 10.29 mm
t =
30 mm L = =0.168 min f . n . % 0.16 mm x 1 x 1114.08 rpm
,
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Paé gina 78
Problemas de Mecanizado 3 x (π D ) cm 9=Vf =56 4 min 4
0 tan 5 =0.16 mm / Do
&o =
0.16 mm tan5
P&$)#e(a 0. 0e deea reali(ar a"uero paan!e de 20 mm
25 mm de di-'e!ro en c/apa de acero de
de epeor. Para ello, e e'plearan Droca de 2 &ientes con
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Paé gina 79
120 °
de
Problemas de Mecanizado -n"ulo de pun!a. El acero de la c/apa !iene una rei!encia a la !racción de 100
)3 mm
2
.
La condicione de cor!e e !o'aran de la !aDla adun!a, de &or'a ue e oD!en"a un !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o. El rendi'ien!o de la 'auina e del La ener"%a epec%&ica de cor!e e ps=
ac = mm=p s=
1,6 x 10
ac
0.46
85
.
3
.
N 2
mm
0e pide# 1. alcular la po!encia necearia para llear a caDo la operación. 2. alcular el !ie'po de 'ecani(ado uponiendo ue la di!ancia de aproi'ación alida de la /erra'ien!a e de 2''.
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Paé gina 8!
Problemas de Mecanizado
DATOS% ∅
=25 mm
% =2 &ientes V c =20
m min
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Paé gina 8
Problemas de Mecanizado f =0.20
mm rev
n= 85
Sen 60 °=
cos30 °=
12,5 aw
ac f
alcular el !ie'po de 'ecani(ado uponiendo ue la di!ancia de aproi'ación alida de la /erra'ien!a e de 2''.
V c =
N =
πxDxN 1000
V c x 1000 πxD 20
N =
m x 1000 min πx 25 mm
N =254.6479
rev min
V f =fxNx> mm rev V f =0.20 x 254.6479 x 2 rev min mm V f =101.85916 min
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Paé gina 82
Problemas de Mecanizado tm=
Lm vf
tm=
20 mm mm 101.85916 min
tm= 0.1963495 min
alcular la po!encia necearia para llear a caDo la operación.
ac = fxCos 30 ° 2
πx D 9= x Vf 4 2
πx ( 25 mm ) mm 9= x 101.85916 4 min
3
mm 9=50 x 10 min 3
ac = 0.20 xCos 30 ° ac = 0.1732 mm
aw =
12,5 Sen 60 °
aw =14.433756 mm
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Paé gina 83
Problemas de Mecanizado 3
1,6 x 10 ps= 0.46 ac
ps=
1,6 x 10
3
(0.1732)0.46
ps= 3584.164668
N 2
mm
#c =9x ps 3
1m 1 min mm N #c =50 x 10 x 3584.164668 x x 2 min mm 1000 mm 60 s 3
#c =2986.80389 $atts
n=
# C #acc
#acc =
2986.80389 $atts 0.85
#acc =3513.886929 $atts 3
#acc =3.514 x 10 $atts
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Paé gina 84
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA 5 0e necei!a 'ecani(ar una erie de a"uero oDre una placa de di'enione 2))1))4)'' >er =i"ura 1?. El 'a!erial de la placa e de &undición "ri de dure(a 26)B*. La ener"%a epec%&ica de cor!e del 'a!erial >*+''2? iene dada por la i"uien!e epreión# −0.1
#s=1200∗ac
( ac : mm )
La placa deDe llear 'ecani(ado 32 a"uero con la i"uien!e carac!er%!ica#
16 a"uero de di-'e!ro 2'' pro&undidad 8''.
16 a"uero paan!e de di-'e!ro 1)''.
La /erra'ien!a diponiDle lo par-'e!ro de cor!e reco'endado por el &aDrican!e e 'ue!ran en la =i"ura 2 IaDla 1. Para oD!ener una eacuación óp!i'a de la iru!a en lo a"uero de 'aor pro&undidad, e deDer-n eleccionar /erra'ien!a con luDricación in!erna. La '-uina en la ue e an a reali(ar lo a"uero !iene una po!encia no'inal de 4 con un rendi'ien!o del 85 la ro!ación '-i'a del /uillo principal e de 1).)))r.p.'.
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Paé gina 85
Problemas de Mecanizado
1. 1.$ Ele"ir la '-uina$/erra'ien!a '- adecuada para reali(ar el !raDao de&inido eleccionar la /erra'ien!a adecuada para reali(ar la operacione indicada. 2. alcular el alor de lo par-'e!ro de 'ecani(ado ue /acen ue el !ie'po de 'ecani(ado ea '%ni'o. E i'precindiDle co'proDar ue cu'plen la re!riccione i'pue!a. A"uero de di-'e!ro 2'' Z erra'ien!a 2, ue e una Droca de
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Paé gina 86
∅
2'' >(92?.
Problemas de Mecanizado
a!o# % =2 &ientes
#acc = 4 K$ n= 85
Nmax =10.000 r . p . m
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Paé g giina 87
Problemas de Mecanizado elocidad de cor!e#
Vc =
π ∗ D∗ N 1000
D
π ∗2 mm∗10.000 rpm Vc = =62,38 m / min 1000
sin sin 70=
2
aw
Po!encia de cor!e# #c= # acc∗n 2 mm
aw = #c= 4 K$ ∗0,85=3400 $
=uer(a de cor!e# Fc=
#c Vc
Nm s Fc= 62.83 m 1 min min 60 s 3400
Fc=
3400 N ∗ 60 =3246,85 N 62.83
Sc = aw∗ac
Sc =
Fc #s
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Paé g giina 88
2 sin70
1 = mm =1,064 mm sin sin 70
Problemas de Mecanizado Fc
aw∗ac =
−0.1
1200∗ ac
N 2
mm
Ener"%a epeci&ica de cor!e# N
−0.1
#s=1200∗ac 1.064 mm∗ac =
mm
3246,85 N
N
−0.1
1200∗ac
2
mm
−0.1
#s=1200∗2,81
#s=1082,20 0.9
=3246,85 mm
0.9
ac =2,54 ac =2,81 mm
audal# 9=
#c = #s
Nm 1000 mm 3 1m s mm =3141,74 N min 1082,20 2 mm
3400
elocidad de aance# 2
π ∗ D 9= ∗Vf 4 3
mm 4∗3141,74 4∗9 min mm Vf = = =1000,049 2 2 min π ∗ D π ∗(2 mm )
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Paé g giina 89
N mm
( 1.064 mm∗ac )∗( 1200∗ac −0.1 ) =3246,85 mm2
1277,01 ac
2
N 2
mm
2
Problemas de Mecanizado Vf = f ∗ %∗ N
Aance# mm Vf min f = = =0,05 mm N ∗ % rev 2 ( 10.000) min 1000,049
Iie'po de 'ecani(ado tm=16 ta
ta=
L = Vf
8 mm
mm 1000,049 min
=0,0079 min
tm=16∗( 0,0079 min ) =0,127 min
A"uero de di-'e!ro 1)'' Z erra'ien!a 6, ue e una Droca de
Vc =140
m elocidad de cor!e dada por la !aDla 1 min
elocidad de uillo#
N =
Vc∗1000 = π ∗ D
m ∗1000 min = 4456,33 rpm π ∗10 mm
140
Po!encia de cor!e# #c= # acc∗n
#c= 4 K$ ∗0,85=3400 $
Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 9!
∅
1)'' >(92?.
Problemas de Mecanizado =uer(a de cor!e#
Fc=
#c Vc
Nm s Fc= 140 m 1 min min 60 s 3400
Fc=
3400 N ∗ 60 =1457,14 N 140
audal#
#c 9= = #s
Nm 1000 mm 3 1m s mm =3141,74 N min
3400
1082,20
2
mm
elocidad de aance# 2
π ∗ D 9= ∗Vf 4
3
mm 4∗3141,74 ∗60 4∗ 9 min mm Vf = = =2400,11 2 2 min π ∗ D π ∗( 10 mm)
Aance# Vf = f ∗ %∗ N
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Paé gina 9
Problemas de Mecanizado mm 2400,11 Vf min f = = =0,120 mm N ∗ % rev 2 ( 10000) min
Iie'po de 'ecani(ado# tm=16 ta
ta=
L = Vf
40 mm
mm 2400,11 min
=0,016 min
tm=16∗( 0,016 min )= 0,26 min
3. alcular lo pare de cor!e para lo par-'e!ro oD!enido.
' 1=
Fc∗ D =3246,85 N ∗0,001 mm =3,24 Nm 2
' 2=
Fc∗ D =1457,14 N ∗0,01 mm =14,57 Nm 2
4. Eplicar cu-l e la &unción de un ro'pe iru!a uN par-'e!ro li'i!a. El ro'pe iru!a e u!ili(a para cone"uir un &luo &racciona'ien!o de la iru!a conenien!e para ue no ea ni de'aiado cor!a ni de'aiado lar"a. Lo par-'e!ro ue li'i!a on la pro&undidad de paada el aance.
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Paé gina 92
Problemas de Mecanizado 5. 0eYalar u!ili(ando un diDuo adecuado la (ona en la ue e produce el de"a!e de &lanco de cr-!er. Kndicar lo par-'e!ro ue e u!ili(an para 'edir !ale de"a!e.
PROBLEMA / 0e deea &aDricar un lo!e de pie(a de acero !e'plado epeor 2) '' co'o la ue aparecen en la &i". 1. e!a Pie(a ienen &aDricada por la'inación, pero u reuii!o "eo'N!rico i'plican el 'ecani(ad po!erior de cier!a (ona. En e!e proDle'a e pide Cnica'en!e reoler el proceo correpondien!e a lo 5 a"uero paan!e. Ieniendo en cuen!a lo i"uien!e da!o#
La lon"i!ud de aproi'ación 9 3 '' la alida 9 2 '' El -n"ulo de la pun!a de la Droca e 118 f el de incidencia g94f Ener"%a epeci&ica de cor!e del 'a!erial 27)) *+''h2 Po!encia no'inal de la 'auina 3.5 rendi'ien!o 75
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Paé gina 93
Problemas de Mecanizado
0e pide#
1. 0elección de Droca u correpondien!e aance por dien!e e'pleado para cada a"uero para a oD!ener un !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o. 2. !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o !o!al para lo 5 a"uero. 3. eplica uN e el &enó'eno de !alona'ien!o. Kndicar, en el cao del a"uero de di-'e!ro 1) '', el di-'e!ro a par!ir del cual aparecer%a el &enó'eno de !alona'ien!o 0olución 1. 0e u!ili(aran la i"uien!e Droca#
Para lo a"uero de 1) '' e u!ili(ara la B&$ca @e#ic$ida# en!e&i=a , con un aance por dien!e de ).)75''+re. f %=
f %
f %=
0.15 mm
2 f %= 0.075 mm
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Paé gina 94
Problemas de Mecanizado
Para lo a"uero de 16 '' e u!ili(ara la B&$ca @e#ic$ida# en!e&i=a * con un aance por dien!e de ).)''+re. f % 0.18 mm f %= 2 f %= 0.09 mm f %=
2. !ie'po de 'ecani(ado A"uero de 1)''
Vc∗1000 D∗π ( 80 m / min )∗1000 f %= 10 mm ( π ) f %= 2546.48 rev / min
N =
V f =f %∗ N V f =( 0.075 mm)( 2546.18 rev / min ) V f =190.986 mm / min t m=
(
)
20 mm l 3 = V f 190.986 mm / min
t m=0.30 min
A"uero de 16'' Vc∗1000 D∗π ( 80 m / min )∗1000 f %= 16 mm ( π ) f %= 1591.55 rev / min
N =
V f =f %∗ N V f =( 0.09 mm)( 1591.55 rev / min ) V f =143.24 mm / min
t m=
(
)
20 mm l 2 = V f 143.24 mm / min
t m=0.14 min Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 95
Problemas de Mecanizado t total =0.30 min + 0.14 min
t total =0.44 min
3. =enó'eno de !alona'ine!o o ro(a'ien!o doral La Droca !alona. 0e dice a% cuando ro(a por la par!e po!erior de la uper&icie de incidencia. La caua er- un de!alonado nulo con relación al aance, e arre"la con un a&ilado correc!o. Para olucionar el e&ec!o de !alona'ien!o, el -n"ulo de a&ilado deDe !ener correpondencia con el di-'e!ro li'i!e >para ue no /aa !alona'ien!o?, deando en la (ona cen!ral el d'in para la circun&erencia deno!ada por el di-'e!ro do. talonamiento = talonamiento =0.682
f 0.15 mm = πtan? πtan ( 4 )
PROBLEMA 0e dipone de un cen!ro de 'ecani(ado en el ue e an a reali(ar una erie de pie(a co'o la ue aparece en la &i"ura 1. La pie(a ienen a &reada Cnica'en!e an a reali(ar en e!a '-uina 4 a"uero, do de lo cuale erir-n de a"uero preio a un rocado po!erior. El cen!ro de 'ecani(ado dipone de una li'i!ación ue i'pide !raDaar con &uer(a de e'pue uperior a lo 5)))*. Ade'-, e dipone del da!o ue, en e!e cao, la =c91))))* P9 27))*. 0e upondr- ue el -n"ulo de pun!a de !oda la Droca e de 118F. 'as brocas para realizar los a!ueros deben ser seleccionadas de la lista que se proporciona en la 6abla 0.
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Paé gina 96
Problemas de Mecanizado
0e pide# 1. *o'Drar, u!i&icando la repue!a, el !ipo de /erra'ien!a a u!ili(ar el aance por dien!e a e'plear en cada cao para ue el !ie'po de 'ecani(ado ea '%ni'o. 2. alcular el !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o !o!al para !aladrar lo 4 a"uero. >0uponer a993''?. 3. alcular la po!encia de cor!e '-i'a conu'ida. AIO0# 4 a"uero 1915'' 92 c91))'+'in =c91))))* Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 97
Problemas de Mecanizado P927))*+''h2 N =( Vc∗1000 )/( π ∗ D )
N =( 100 m / min∗1000 )/( π ∗15) N =2122,06 rpm
Fc sc = #s sc =
10000 N N 2700 ( ) 2 mm ,
sc =3,7 mm
aw =( D / 2 )/ sen ( 59 ) aw =(
15 ) mm / sen (59 ) 2
aw =8,47 mm sc =ac∗aw ac = sc / aw 2
ac =3,7 m m / 8.47 mm
2
ac =0,4368 mm vf = f%∗ N Vf = 2∗( 0,2 mm )∗2122,06 rpm
Vf =848,82 mm / min D ' = Fc∗( ) 2
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Paé gina 98
Problemas de Mecanizado ' =10000 N /(
0,015 )m 2
' =7,5 Nm
9= π ∗(
9= π ∗(
( D )2 4
)∗Vf
( 15 )2 4
)∗848,82 mm / min 3
9=149998,87 m m / min
t 1=
15 mm 848,82 mm / min 3
t 1=149998,87 m m / min
2921'' 91 c9)'+'in =c91))))* P927))*+''h2 N =( Vc∗1000 )/( π ∗ D ) N =( 90 m / min∗1000 )/( π ∗21 ) N =1364,19 rpm
Fc sc = #s
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Paé gina 99
Problemas de Mecanizado sc =
10000 N N 2700 ( ) 2 mm
sc =3,7 mm
f% = sc /(
D 2
,
)
f% =0,352 mm
vf = f%∗ N Vf =0,352∗1364,19 rpm Vf = 480,19 mm / min D ' = Fc∗( ) 2 ' =10000 N /(
0,021 2
)m
' =105 Nm
9= π ∗(
( D )2 4
)∗Vf
( )∗
9= π ∗
( 21 )2 4
480,19 mm / min
3
9=166318,89 m m / min
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Paé gina !!
Problemas de Mecanizado
( ))
%∗ Fc∗ #c=(
vc 2
60
( ))
1∗10000 N ∗
#c=(
60
90 2
#c= 7,5 )$ t 2=
25 mm 480,19 rpm
t 2= 0,05 min
PROBLEMA 4 0e deea reali(ar, en un !aladro de colu'na, a"uero de 12'' de di-'e!ro en un acero de rei!encia a la !racción 85S"+''2 cua ener"%a epec%&ica de cor!e >en *+''2? iene dada por# Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina !
Problemas de Mecanizado 3
1.6∗10 #s= 0.46 ac
0iendo ac el epeor de iru!a en ''. El !aladrado e llear- a caDo con la erra'ien!a 1, de acero r-pido, ue deDe u!ili(are en e!e 'a!erial con una elocidad de cor!e de 25'+'in con un aance por &ilo de ),15''. 0e pide#
*. OD!ener la po!encia necearia para reali(ar la operación, uponiendo un rendi'ien!o de la '-uina del ).
,. G0er%a poiDle reali(ar e!a operación en un en!ro de Mecani(ado u!ili(ando la /erra'ien!a 1H Gj u!ili(ando la /erra'ien!a 2H Ra(ona la repue!a
0. Man!eniendo lo par-'e!ro de operación ci!ado '- arriDa Gó'o a&ec!ar%a a la po!encia conu'ida el u!ili(ar una /erra'ien!a i'ilar a la 1, pero con 3 &ilo en e( de 2H
5. Repreen!ar el -n"ulo de deprendi'ien!o el -n"ulo de incidencia de la /erra'ien!a 1. 0oDre e!a 'i'a i!a repreen!ar el ec!or elocidad de cor!e.
/. En el con!e!o de e!a operación, Gpara uN u!ili(ar%a un ecariador 7
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Paé gina !2
Problemas de Mecanizado
DATOS: n=09 Di!met"o=12mm #adio=$mm 3
#s=
1.6∗10 0.46
ac
Vc= 25 m/min %z=015mm
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Paé gina !3
Problemas de Mecanizado
ac = cos20&fz
a' = "/cos20
Sc = a'&ac
ac = cos20&015mm
a' = $mm/cos20
ac = 014mm
a' = $()4mm
Sc = 09mm2
3
1.6∗10 #s= 0.46 ac
*s = 1$&10(/+014mm04$ *s = (9404()2$$ -/mm2
%c= *s&Sc %c = (9404()2$$ -/mm2 & 09mm2 %c = (54$(944(9 -
*c= %c&Vc *c= (54$(944(9 - & 25 m/min *c= +))$59)$099 -m/min&+min/$0s *c= 14..$$4(5
*n = otencia necesa"ia *n = *c/n
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Paé gina !4
Problemas de Mecanizado *n = 14..$$4(5 /09 *n = 1$41)5
2) sta oe"acin s3 se"3a osie "eaiza" con a 6e""amienta 1 +"oca 6eicoida de 2 dientes en 7n cent"o de to"neado
3) z 2
*otencia 14..$$4(5 ( 8 8= +(&14..$$4(5/2 8= 221$49$525 *otencia 14..$$4(5 221$49$525
1
= 221$49$525 /14..$$4(5 = 15 n este caso, se cons7me 7na otencia 1,5 ;eces s7e"io" a caso de 7<iza" 7na "oca de 2 dientes
4.)
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Paé gina !5
Problemas de Mecanizado
5) esca"iado" o 7sa"3a a"a meo"a" a caidad >eom?t"ica s7e"@cia
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Paé gina !6
Problemas de Mecanizado
CAPÍTULO IV COMBINADOS
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Paé gina !7
Problemas de Mecanizado PROBLEMA * A par!ir de un !oc/o de acero de di'enione 35)2))1)) >!oda la co!a en ''? e deea oD!ener 'edian!e 'ecani(ado la pie(a repreen!ada en la =i"ura 1. La ener"%a epec%&ica de cor!e del Acero e de 1))) *+''2 e upone independien!e de lo par-'e!ro de cor!e. 0e pide# 1. Ele"ir la '-uina$/erra'ien!a '- adecuada para la producción de la pie(a repreen!ada en la =i"ura 1. Ra(onar la repue!a. 2. e en!re la /erra'ien!a reco"ida en la IaDla 1 ele"ir la ue per'i!en 'ini'i(ar el !ie'po de 'ecani(ado de la pie(a. GEn uN cao e u!ili(ar%a el ecariadorH 3. alcular e!e !ie'po '%ni'o de 'ecani(ado depreciando !ie'po de aproi'ación, alida, re!irada ca'Dio de /erra'ien!a uponiendo no neceario el uo del ecariador. 4. alcular la po!encia necearia para llear a caDo la operación uponiendo un rendi'ien!o 'ec-nico de ),8. Io'ar para la operación de &reado un alor aproi'ado de pW91)))*+''2. 5. G@uN !ipo de i!e'a de "uiado e el '- adecuado para e!a '-uina$/erra'ien!aH Ra(ona la repue!a.
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Paé gina !8
Problemas de Mecanizado
earrollo del proDle'a# 1.n cen!ro de 'ecani(ado a ue e una e una '-uina al!a'en!e au!o'a!i(ada capa( de reali(ar 'Cl!iple operacione de 'auinado en una in!alación Dao * >con!rol nu'Nrico co'pu!ari(ado? con la '%ni'a in!erención /u'ana.
F&e'a de p#a!$ 91) 912) '' c912) '+'in Ap98'' Sr9 )F =(9).5 Vc =
π D N 1000
N =
Vc 1000 πD
N =
120 m / min 1000 π 120 mm
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Paé gina !9
Problemas de Mecanizado N =318.30 !#8
Vf = f % . % . N Vf =0.5
mm .10 &ientes .318.30 !#8 &iente
Vf =1591.54 mm / min
ac = f%.sen ( Kr ) ac =0.5
mm .sen ( 90 ) &iente
ac =0.5 mm
aw =5 Sc = 0.5 mm .5 mm 2
Sc = 2.5 mm Fc= ps . Sc
Fc= 1000
N 2 .2.5 mm mm
Fc= 2500 Nmm #c=
% . Fc . VC / 2 60
#c=
10 &ientes .2500 n mm .120 / 2 60
#c= 25000 watt
t =
2 ( 350 ) mm 1591.54 mm / min
t =0.43 min Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina !
Problemas de Mecanizado B&$ca @e#ic$ida# 98 '' =9).5 '' +re c94) '+'in Vc =
π D N 1000
N =
Vc 1000 πD
N =
40 m / min 1000 π 8 mm
N =1591.54 !#8
Vf = f % . % . N Vf =o .5
mm .2 &ientes .1591.54 !#8 &iente
Vf =1591.54 !#8
Sc = f % . D / 2 Sc =
0.5 mm 8 mm / 2 &iente
Sc = 2 mm
2
Fc= ps . Sc Fc=
1000 N 2
mm
2
.2 mm
Fc= 2000 N
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Paé gina
Problemas de Mecanizado #c=
% . Fc . VC / 2 60
#c=
2 &ientes .2000 N .40 m / min / 2 60
#c= 1333.33 watt
t =
e Vf
t =
3.40 mm 1591.54 !#8
t =0.075 min
3. t ' ='iempo&e fersa&o +tiempo &etala&ra&o ' =¿ 0.43 min \ t ¿
0.075 min
' =¿ 0.51 min t ¿
4. P9H *9).8 Pc9
25000 watt
putil =n #c
putil =0.8.25000 watt putil=2000 watt Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 2
Problemas de Mecanizado
El ecariador er%a neceario i e ei"iera una eleada calidad de lo a"uero. En e!e cao, la Droca a u!ili(ar er%a la de 7,75 '' de di-'e!ro
PROBLEMA , 0e deea 'ecani(ar la pie(a de la &i"ura 1 a par!ir de un Dloue de acero de di'enione iniciale l 9 3))'', D 9 15)'' al!ura 2))''.
La '-uina a u!ili(ar e un cen!ro de 'ecani(ado de 3 ee dipone de la /erra'ien!a 'o!rada en la !aDla 1. La ener"%a epeci&ica del acero de la pie(a, en N / mm2 , iene dada por la epreión# ps=1000∗ac
−0.29
0iendo ac el epeor de iru!a en ''.
0e pide# 1.$ 0ecuencia de la operacione de 'ecani(ado necearia para &aDricar la pie(a de&iniendo, para cada operación. a? erra'ien!a par-'e!ro de cada operación ue ae"uren el !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o. D? &uer(a de cor!e '-i'a por dien!e ue e alcan(a en cada operación.
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Paé gina 3
Problemas de Mecanizado 2.$ Ira la operacione an!eriore la pie(a u&re un !ra!a'ien!o !Nr'ico de !e'ple /a!a alcan(ar una dure(a de 6)Rc >dure(a 'u eleada?. na e( !e'plada e deea# c? OD!ener la !olerancia au!ada de plani!ud ecelen!e acaDado uper&icial en la uper&icie plana B. una e( /ec/o e!o, d? Mecani(ar do a"uero cuadrado de lado 2)'' pro&undidad 3) '' oDre dic/a uper&icie plana B. *o'Drar la '-uina la necearia para llear a caDo a'Da operacione. Ra(onar la repue!a en cada u o de lo cao. 3.$ La pri'era /erra'ien!a de 'e!al duro ue aparecieron en el 'ercado u&r%an un i'por!an!e de"a!e de cr-!er al 'ecani(ar 'a!eriale &Nrreo G@uN 'eora e /an in!roducido po!erior'en!e en e!a /erra'ien!a para corre"ir el proDle'aH
Repue!a 1$a? Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 4
Problemas de Mecanizado La p&i(e&a $pe&aci:n e' e# p#anead$. Se "!i#i=: #a F&e'a P#a!$
AIO0# 9 16) '' *F de dien!e# 12 Sr 9 )F &(9 ).1 '' c 9 15'+'in ap9 1) '', ae 9 15) ''
Vc =
N =
π D N
Vf = f ∗ N ∗ %
1000
Vc 1000 πD
Vf =( 0.1)( 387.94 )( 12)
N =
N =
Vc 1000 πD
Vf = 465.53 mm / min
195 ( 1000)
π ( 160 mm )
N =387.94 rev / min 9= ae∗ap∗Vf
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Paé gina 5
Problemas de Mecanizado 9=( 150 mm )( 10 mm)( 465.53 mm / min ) 3
mm 9=698295 min ps=1000∗ac
−0.29
Kr =90 °
−0.29
ac = f sen Kr
ps=1000∗( 0.1) ps=1949.8
N
ac = f sen 90
2
mm
ac =0.1 mm
#c= ps∗9 3
mm ∗1 m min ∗1 min 1000 mm N #c= 1949.8 ∗698295 2 60 se3 mm #c= 22692.2 $ #c= Fc∗Vc
Fc=
#c Vc 22692.2
Fc=
t =
Nm s
m ∗1 min min 195 60 se3
Fc=¿
-83,.08 N
l Vf
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Paé gina 6
Problemas de Mecanizado 300 465.53 t =2 ¿
?
t =1.288 min
Operación de Ranurado =rea de Ranurar
a!o# 9 1) '' *F de dien!e 9 2 =( 9 ).)5 '' c 9 13) '+'in ae 9 1)'' ap 9 6 ''
Vc =
N =
π D N
Vf = f ∗ N ∗ %
1000
Vc 1000 πD
Vf =( 0.05 )( 4138.02 )( 2) N =
Vc 1000 πD
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Vf = 413.8 mm / min
Paé gina 7
Problemas de Mecanizado N =
130 ( 1000 )
π ( 10 mm)
N = 4138.02 rev / min
9= ae∗ap∗Vf 9=( 10 mm )( 6 mm )( 413.8 mm / min) 3
mm 9=24828.11 min ps=1000∗ac
−0.29
−0.29
ps=1000∗( 0.05 ) ps=2383.95
N 2
mm
#c= ps∗9 3
mm ∗1 m min ∗1 min 1000 mm N #c= 2383.95 ∗24828.11 2 60 se3 mm #c= 986 $ #c= Fc∗Vc Fc=
#c Vc 986
Fc=
t =
Nm s
m ∗1 min min 130 60 se3
Fc=¿ 455.)7 *
l Vf
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Paé gina 8
Problemas de Mecanizado 150 413.8 ? t =2 ¿ t =0.7249 min
Operación de Ialadrado.$
a!o# 98'' *F de dien!e9 2 Sr9 5F c 9 13) '+'in &9 ).16 ''+re l 9 3) '' Vc =
N =
π D N
Vf = f ∗ N ∗ %
1000
Vc 1000 πD
Vf =( 0.16 )( 5172.53)( 2) N =
N =
Vc 1000 πD
Vf =1655 . 21 mm / min
130 ( 1000 )
π ( 8 mm)
N =5172.53 rev / min
Universidad Teé cn cnica de Ambato
Paé gi gina 9
Problemas de Mecanizado 2
π ∗ D 9= ∗Vf 4 9=
π ∗8
2
4
(1655.21 mm / min ) 3
mm 9=83199.23 min cos31 °=
ac f
ac = f cos31 cos31 °
ac =0 . 137 mm ps=1000∗ac
ac
−0.29
5F −0.29
ps=1000∗( 0.137 ) ps=1138 . 17
N 2
mm
#c= ps∗9 3
mm ∗1 m min ∗1 min 1000 mm N #c= 1138.17 ∗83199.23 2 60 se3 mm #c= 1578.25 $ #c= Fc∗Vc
Fc=
#c Vc
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Paé gi gina 2!
&
Problemas de Mecanizado 1578.25
Fc=
t =
Nm s
m ∗1 min min 130 60 se3
Fc= ¿ 4,3.5, N
l Vf
30 mm 1655.21 ? t =2 ¿
t =0.036 min
Mecani=ad$ de c@a1#n a 5/K
AIO0# 9 5) '' *F de dien!e# 4 Sr9 45F &9 ).24 c9 14) '+'in ap _9 6 '' Vc =
π D N
Vf = f ∗ N ∗ %
1000
Universidad Teé cn cnica de Ambato
Paé gi gina 2
Problemas de Mecanizado N =
Vc 1000 πD
Vf =( 0.24 )( 891.26 )( 4 ) N =
N =
Vc 1000 πD
Vf =855 . 6 mm / min
140 ( 1000 )
π ( 50 mm)
N =891.26 rev / min
Pa&a p&i(e&a pa'ada 9= ae∗ap∗Vf 9=( 15 mm )( 6 mm )( 855.6 mm / min ) 3
mm 9=77004 min
Pa&a 'e?"nda pa'ada 9= ae∗ap∗Vf 9=( 10 mm )( 2 mm)( 855.6 mm / min ) 3
mm 9=51336 min
Pa&a !e&ce&a pa'ada Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 22
Problemas de Mecanizado 9= ae∗ap∗Vf
9=( 5 mm )( 2 mm)( 855.6 mm / min ) 3
mm 9=25668 min
3
3
3
mm mm mm 9t =77004 + 51336 + 25668 min min min
3
mm 9t =154008 min ac = f sen Kr
ac9 ).24 0en 45F
ac+ 2.*-8 ps=1000∗ac
−0.29
−0.29
ps=1000∗( 0.169) ps=1674 . 6
N 2
mm
#c= ps∗9 3
mm ∗1 m min ∗1 min 1000 mm N #c= 1674.6 ∗154008 2 60 se3 mm #c= 4298.36 $ #c= Fc∗Vc Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 23
Problemas de Mecanizado Fc=
#c Vc 4298.36
Fc=
t =
Nm s
m ∗1 min min 140 60 se3
Fc=¿ *35,.*/ N
l Vf
15 855.6 ? t = 3 ¿
t =0.052 min
Re'p"e'!a , Para oD!ener la !olerancia au!ada de plani!ud 'u Duen acaDado uper&icial Mauina# rec!i&icadora plana de 'ea al!erna!ia erra'ien!a# 'uela de rec!i&icado >i la rec!i&icadora e de /uillo /ori(on!al e u!ili(ara una 'uela de dico i e de /uillo er!ical una 'uela de ao.? Para el 'ecani(ado de lo do a"uero cuadrado. M-uina# de elec!roeroión por pene!ración. erra'ien!a# elec!rodo de coDre o "ra&i!o de ección li"era'en!e in&erior a 2)2)
Re'p"e'!a 0 !ili(ar recuDri'ien!o, co'o por ee'plo "ec7"imiento
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Paé gina 24
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA 0 0e deea 'ecani(ar el ee e!riado de la &i"ura 1 a par!ir de un redondo de di-'e!ro 15)'' lon"i!ud 3))''.
1l ee es de acero al carbono con una ener!ía específica de corte de 2.899"mm 2. Se desea realizar el mecanizado completo en una sola máquina en el menor tiempo posible. Se pide: 0. Describir en detalle la máquina los utillaes accesorios necesarios para llevar a cabo el mecanizado completo de la pieza.
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Paé gina 25
Problemas de Mecanizado 2. De entre las herramientas disponibles en el almacén 36abla 04, ele!ir las necesarias para el mecanizado de la pieza. (. Determinar la fuerza de corte 3entendida como la componente de la fuerza en la direcci&n de # c4 máxima sobre la herramienta en cada una de las operaciones de mecanizado que se realizan sobre la pieza. ). Determinar la potencia requerida en el husillo principal de la máquina, supuesto un rendimiento mecánico del -/. 5. ;Sería posible calcular la ru!osidad que quedaría en la superficie cilíndrica tras el mecanizado a partir de los datos de que se dispone7
PROBLEM 4 Se desea fabricar un lote de pistones en aleaci&n de aluminio 3ver plano en fi!ura 04. 1l diámetro inicial del tocho es de 8-mm. Si bien estas piezas vienen fabricadas por fundici&n, sus requisitos !eométricos implican el mecanizado posterior de ciertas zonas exteriores. %ara ello, es necesario completar la hoa de proceso con los datos de mecanizado imprescindibles para el operario. Se pide: 0. ?9mm = el án!ulo de punta de la broca 00-@ = "max de la máquina (99rpm 2. 1le!ir, ustificando la respuesta, la máquina en la que mecanizarías este tipo de piezas.
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Paé gina 26
Problemas de Mecanizado
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Paé gina 27
Problemas de Mecanizado
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Paé gina 28
Problemas de Mecanizado Zona Zona A
Zona B 2 agueros !am"io #e ata#a Zona ! 3 ranuras Cona A
Vc =
Tipo Operación iind"ado de inte"io"es iind"ado Taad"ado B
N (rpm)
Vc (m/min)
Vf (mm/min) 50)B5))
f (mm)
tm (s)
254$B29()
$00 +"ecomendada
02
09
2400 1500 B
5$54) .0,$) B
240 $00 B
04 005 B
1) 0,5 5
#ef"entado
254$,4.
$00 +"ecomendada 200
254$
01
))
#an7"ado
)90(.
1((55
015
4.
πDN 1000
N =
1000 Vc πD
N =
1000 ( 600 ) π 65 -
f =
Vf =¿ N
¿ 2938,24
V f =f . N =V =587.6 mm / min
L=Vf ∗ N = L=18 s Cona
Vc =
π 75 ( 2400 ) 1000
f =0.4 mm
T m=18 s
2 a>7e"os
Vc =
πDN 1000
Vc =
π 15 ( 1500 ) 1000
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Paé gina 29
"m
Problemas de Mecanizado Vc =70.68 mm/min
f% =
Vf N
f% =
240 5 =0.4 mmtm = ∗60 2400 600
tm=
L Vf
f =0.05 mm
tm= 0.5 s
Cona
N =
1000 Vc πD
N =
1000 ( 600 ) π ( 75 ) N =¿ 254$4."m
Vf = N ∗f% Vf =¿ 254$4. & 01
Vf =254.6 mm/min tm= N =
L Vf
37.5 254.6
N =8.8 rpm
( "an7"as
N =
1000 Vc πD
N =
200 ( 1000 ) π ( 71.5 )
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Paé gina 3!
Problemas de Mecanizado N = 890.3 "m
f =
Vf N
f =
133.55 890.3
f =0.15 mm tm=
3.5 0.16
∗60
tm= 4.s
*a"a este "oceso de mecanizado se 7<iza 7n to"no a"aeo a"a e "oceso de taad"ado se dee 7<iza" 7na taad"ado"a de co7mna Tami?n se e 7ede "eaiza" e mecanizado con 7n - E7e e s a cominacin de a f"esado"a 7n to"no
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Paé gina 3
Problemas de Mecanizado
PROBLEMA / 0e deea &aDricar una cor!a erie de ee de acero de Dao con!enido en carDono con una ener"%a epec%&ica de cor!e #s= N / mm2 . Par!iendo de un redondo la'inado de 2)) '' de di-'e!ro, e deDe 'ecani(ar el e!erior del ee /a!a un di-'e!ro de 175 ''. El dieYo del ee con!e'pla !a'DiNn un a"uero de 25 '' de di-'e!ro 4) '' de pro&undidad. En el aneo e indican la /erra'ien!a diponiDle. Para ue el acaDado uper&icial ea adecuado, e reuiere /acer una operación de acaDado con una pro&undidad de paada de ).5 ''. Por Cl!i'o, para ei!ar de&or'acione de la 'auina la &uer(a de cor!e e!- li'i!ada a 8))) *.
0e pide# 1. 0eleccionar u!i&icar el !ipo de 'auina a u!ili(ar decriDir la ecuencia de operacione indicando la /erra'ien!a ele"ida en cada cao. 2. alcular lo par-'e!ro de cor!e óp!i'o para un !ie'po de 'ecani(ado '%ni'o. 3. on la condicione del apara!o an!erior, calcular la po!encia '%ni'a reuerida de la 'auina !eniendo en cuen!a un rendi'ien!o del 85 . 4. A la /ora de /acer el a"uero, uponiendo ue el -n"ulo de incidencia en la proi'idade del cen!ro de la /erra'ien!a ea de 2F, calcular el di-'e!ro a par!ir del cual co'ien(a a dare el &enó'eno de !alona'ien!o.
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Paé gina 32
Problemas de Mecanizado 5. alcular la ru"oidad !eórica oD!enida en la uper&icie cil%ndrica de la pie(a. En cao de ue e reuiera una ru"oidad in&erior a la calculada, eplicar uN 'edida e podr%an !o'ar. 6. An!e de co'en(ar la operación, Gcó'o puede aDer i la /erra'ien!a lle"ara al &inal de u ida an!e de acaDar dic/a operaciónH
DATOS% Dm=
Lm =450 mm
D 1+ D 2 2
D 1− D 2 ap = 2 Dm=
D 1 =200 mm
ap =
200 mm +175 mm 2
200 mm −175 mm 2
D 2= 175 mm
Dm=187.5 mm
Fcmax =8000 N #s=2100 N / mm
2
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Paé gina 33
ap =12.5 mm
Problemas de Mecanizado ƞ =0.85
!ili(arN la /erra'ien!a de cilindrado 1 en la cual e reali(a do paada de ap =6 mm . Para el acaDado uper&icial u!ili(are la /erra'ien!a de cilindrado 3 reali(ando una ola paada de ap =0.5 mm . Para reali(ar el a"uero u!ili(are la Droca /elicoidal. ALLO0 PARA EL KLK*RAO AIO0# Vc =140 m /min f =
π ∗ Dm∗ N Vc = 1000
Vf N
Vf = N ∗f
N =
1000∗Vc π ∗ Dm
Vf =0.635 mm∗237.67 rpm
1000∗140 m / min N = π ∗187.5 mm
Vf =150.88 mm / min #c= Fc∗Vc 60 140 m / min /¿ #c= 8000 N ∗¿
N =237.67 rpm
Fc= #s∗Sc
#c= 18666.67 w Sc =
Sc =
Fc #s
#c #acc
ƞ=
8000 N 2
2100 N / mm
Sc = 3.809 mm
2
Sc = ap∗f
f =
Sc ap
#c #acc = ƞ
#acc =
18666.67 w 0.85
#acc =21960.78 w
9 = Sc∗Vc 9 =3.809 mm
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Paé gina 34
2
$%4&&&& m / min
Problemas de Mecanizado f =
3.809 mm
2
6 mm
f =0.635 mm / rev
t =2∗(
Lm ) f ∗ N
t =2∗(
450 mm ) 0.635 mm∗237.67 rpm
t =5.960PER=KKAL min AIO0 PARA EL AABAO Vc =240 m / min f =0.4 mm / rev rε =0.8 mm
Vc =
π ∗ Dm∗ N 1000
N =
1000∗Vc π ∗ Dm
N =
1000∗240 m / min
π ∗187.5 mm
N = 407.436 rpm
f =
Vf N
Vf = N ∗f
Vf =0.4 mm∗407.436 rpm t =( t =(
Lm ) f ∗ N
450 mm ) 0.4 mm∗ 407.436 rpm t = 2.76 min
TFG*O TOTAL *A#A L GA-FCADO D FLF-D#ADO Universidad Teé cnica de Ambato Paé gina 35 t' =5.96 min + 2.76 min
t' = 8.72 min
Problemas de Mecanizado
AIO0 IALARAO Vc =70 m / min f =0.35 mm / rev % =2 filos
Vc = N = N =
π ∗ D∗ N 1000
1000∗Vc π ∗ D
1000∗70 m / min π ∗25 mm
N =891.27 rpm
Vf = f ∗ N ∗ % Vf =0.35 mm / rev∗ 891.27 rpm∗2 Vf =623.89 mm / min 2
π ∗ D 9= ∗Vf 4 2
π ∗(25 mm ) 9= ∗ 623.89 mm / min 4 3
9=306251.29 mm / min Universidad Teé cnica de Ambato
t =
t =
la Paé gina 36 Vf
40 mm
Problemas de Mecanizado
Para aDer i la /erra'ien!a lle"ara al &inal de u ida C!il an!e de acaDar la operación e deDe reali(ar ario enao eperi'en!ale de acuerdo a la elocidad cuan!o e ue e a de"a!ando el &ilo de la /erra'ien!a duran!e paa el !ie'po para relacionarla con la ecuación de Ialor
n
Vc ' = K
donde n S on con!an!e ue dependen del 'a!erial de
la pie(a de la /erra'ien!a.
PROBLEMA 0e deea 'ecani(ar la pie(a ue aparece en la =i"ura 1 >co!a en ''?. Para ello, e par!e de un !oc/o de acero no aleado de 1))3)15 >lar"o anc/o al!o? con una ener"%a epec%&ica de cor!e con!an!e de 21))*+''2. E!e !oc/o e colocar- en una &readora de 3 ee. 0oDre e!e !oc/o inicial, e a a reali(ar un ecuadrado e an a !aladrar 3 a"uero paan!e de di-'e!ro 5'' 3 a"uero cie"o de di-'e!ro 8''. Para e&ec!uar el ecuadrado lo a"uero, e dipone de la /erra'ien!a ue aparecen en la IaDla 1, donde !a'DiNn aparecen lo ran"o de par-'e!ro de 'ecani(ado reco'endado. La &uer(a de cor!e '-i'a ue opor!a el /uillo de la '-uina e de 5)))* el rendi'ien!o de la '-uina e ),8. 0e coniderar-, para !oda la operacione, una di!ancia de aproi'ación de alida de 2''.
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Paé gina 37
Problemas de Mecanizado
0e pide# 1. *o'Drar el !ipo de /erra'ien!a a u!ili(ar en cada cao >ecuadrado !aladrado de a"uero k 5 k 8?. 2. e la IaDla 1, eleccionar, u!i&icando la repue!a, la condicione de cor!e ue per'i!an acaDar la operación en el 'enor !ie'po poiDle con un acaDado /o'o"Nneo en la uper&icie &reada. alcular e!e !ie'po '%ni'o. 3. alcular la po!encia no'inal '%ni'a ue necei!a la '-uina para !aladrar. 4. alcular el di-'e!ro a par!ir del cual co'ien(a a ocurrir el &enó'eno de !alona'ien!o aDiendo ue el
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de la Droca e de 5T.
Paé gina 38
Problemas de Mecanizado
*. N$()&a& e# !ip$ de @e&&a(ien!a a "!i#i=a& en cada ca'$ e'c"ad&ad$ !a#ad&ad$' de a?"e&$' D+ / D+ 39. P&$ce'$ E'c"ad&ad$ Ta#ad&ad$ 3(( Ta#ad&ad$ /((
N$()&e de #a He&&a(ien!a =rea de planear ecuadrar Broca orodrill el!a Broca orodrill el!a
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Paé gina 39
Problemas de Mecanizado ,. De #a Ta)#a * 'e#ecci$na& "'!i1icand$ #a &e'p"e'!a #a' c$ndici$ne' de c$&!e "e pe&(i!an aca)a& #a $pe&aci:n en e# (en$& !ie(p$ p$'i)#e c$n "n aca)ad$ @$($?ne$ en #a '"pe&1icie 1&e'ada. Ca#c"#a& e'!e !ie(p$ (ni($. Da!$' dad$'% 9 5) '' c9 32) '+'in P9 21)) *+''2 L9 1)) '' =c'a9 5)))* ; 98) &( 9 ),2 ''+dien!e (9 5 dien!e 3 a"uero paan!e# 9 5'' 3a"uero cie"o# 9 8'' ap 9 5'' ae =0,25∗ D ae =0,25∗50 ae =12,5 mm
ae =
15 2 pasa&as
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ae =7,5 mm
Paé gina 4!
Problemas de Mecanizado Vc =
π ∗ D∗ N 1000
Vf = f%∗ N ∗ % Vf =( 0.2 mm / &tes )∗( 2037 rpm)∗(5 &tes )
N =
1000∗VC D∗π
Vf = 2037 mm / min
320 m ) min ( 50 mm )∗π
1000∗(
N =
N =2037 rpm
'm=
L Vf
'm= 0,049∗2
'm=
100 mm 2037 mm / s
'm =0,049 min
'm =0,09 min
Ialadro k 5'' a!o# 9 5 '' c9 14) '+'in &9 ),25 ''+re L9 1) ''
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Paé gina 4
Problemas de Mecanizado
Vc =
π ∗ D∗ N 1000
Vf = f ∗ N ∗ %
Vf =( 0.25 mm / rev )∗(8912,68 rpm ) N =
1000∗VC D∗π
Vf =2228 mm / min
140 m ) min ( 5 mm )∗π
1000∗(
N =
N =8912,68 rpm
'm=
L Vf
'm =
10 mm 2228 mm / s
'm =4,488330341 x 10 ̄ᶟ min
'm=4,488330341 x 10 ̄ᶟ ∗3 Universidad Teé cnica de Ambato
Paé gina 42
Problemas de Mecanizado 'm=0,01 min
Ialadro k 8'' a!o# 9 8 '' c 9 14) '+'in &9 ),34 ''+re L9 14 ''
Vc =
π ∗ D∗ N 1000
Vf = f ∗ N ∗ %
Vf =( 0.34 mm / rev)∗(5570,42 rpm)
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Paé gina 43
Problemas de Mecanizado N =
1000∗VC D∗π
Vf =1893,94 mm / min
140 m ) min ( 8 mm )∗π
1000∗(
N =
N =5570,42 rpm
'm=
L Vf
'm =
14 mm 1893,94 mm / s
'm=7,391997635 x 10 ̄ᶟ min
'm= 7,391997635 x 10 ̄ᶟ ∗3
'm=0,02 min
0. Ca#c"#a& #a p$!encia n$(ina# (ni(a "e nece'i!a #a ("ina pa&a !a#ad&a&. a!o# 9 8 '' &9 183, 4 ''+'in P9 21)) *+''2 ɳ
98)
9=Vf ∗π
D² 4
9=1893,94
mm 8² ∗π ''b 4 min
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#c= 9∗ #s #c= 95199,8 mmᶟ / min∗2100 N / mm 2
Paé gina 44
Problemas de Mecanizado 9=95199,8 mmᶟ / min
#c= 199919580 N . mm/ min
#c= 199919580 N . mm / min
1m 1000 mm
#c= 3331,99 $
#c #n
ɳ=
#c #n= ɳ
#n=
3331,99 $ 0,8
#n=4165 $
#n=4.165 )$
5. Ca#c"#a& e# di(e!&$ a pa&!i& de# c"a# c$(ien=a a $c"&&i& e# 1en:(en$ de !a#$na(ien!$ 'a)iend$ "e e#
de #a )&$ca e' de /.
Pa&a e# ca'$ de# a?"e&$ de / (( & =0,909 mm
Pa&a e# ca'$ de# a?"e&$ de 3 ((
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Paé gina 45
Problemas de Mecanizado & =1,24 mm
Re'p"e'!a% N$ Re'$#e&
PROBLEMA 4 0e deea 'ecani(ar una !irada 'edia de la pie(a 'o!rada en la =i"ura 1 a par!ir de un redondo de 16)'' de di-'e!ro lon"i!ud 4))''.
La pie(a e de acero al carDono con una ener"%a epec%&ica de cor!e de 2.1))*+''2. 0e deea reali(ar el 'ecani(ado co'ple!o en una ola '-uina, con el nC'ero '%ni'o de paada en el 'enor !ie'po poiDle. Para ei!ar una &leión eceia de la /erra'ien!a de
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Paé gina 46
Problemas de Mecanizado ranurado e decide li'i!ar la &uer(a de cor!e a 4.5))*. La po!encia no'inal de la '-uina e 25 u rendi'ien!o, del 8) . 0e pide# 1. ecriDir en de!alle la '-uina lo u!illae acceorio neceario para llear a caDo el 'ecani(ado co'ple!o de la pie(a. 2. Enu'erar la ecuencia de operacione a reali(ar eleccionar la /erra'ien!a '- adecuada de la diponiDle en el al'acNn >IaDla 1?. 3. Ele"ir la condicione de cor!e necearia para el 'ecani(ado de la pie(a. 4. alcular el !ie'po de 'ecani(ado neceario para reali(ar lo 4 a"uero coniderando ue la di!ancia de aproi'ación e 2'' depreciando lo !ie'po de re!irada. 5. A la /ora de /acer el a"uero, uponiendo ue el -n"ulo de incidencia en la proi'idade del cen!ro de la /erra'ien!a ea de 2T, calcular el di-'e!ro a par!ir del cual co'ien(a a dare el &enó'eno de !alona'ien!o.
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Paé gina 47
