PROYECTO MAQUINAS Y HERRAMIENTAS II MECANIZADO DE UN EJE ROSCADO Y UNA TUERCA UTILIZANDO MONTAJES ESPECIALES
HERMES RAUL QUINTERO CETINA ALEXANDER RAMÍREZ CASTRO ALEXANDER RODRÍGUEZ HERNÁN DARÍO MUÑOZ
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA INDUSTRIAL BOGOTA D.C. 2010
PROYECTO MAQUINAS Y HERRAMIENTAS II MECANIZADO DE UN EJE ROSCADO Y UNA TUERCA UTILIZANDO MONTAJES ESPECIALES
Hermes Raúl Quintero Cetina Alexander Ramírez Castro Alexander Rodríguez Hernán Darío Muñoz
ASESOR Ingeniero Héctor Julio Moreno
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA INDUSTRIAL BOGOTA 2010
CONTENIDOS
INTRODUCCION 1. 2. 3. 4.
5.
6. 7.
8. 9.
TITULO DEL PROYECTO FORMULACION DEL PROBLEMA JUSTIFICACION OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECIFICOS MARCO TEORICO MARCO REFERENCIAL PROCESOS Y CONCEPTOS PARAMETROS DE MECANIZADO CALCULOS DE MECANIZADO CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ASPECTOS ADMINISTRATIVOS RECURSOS HUMANOS PRESUPUESTO DEL PROYECTO FINANCIACION HOJAS DE PROCESO CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION En los distintos pasos de ejecución y fabricación de distintas piezas que se pueden hacer en el torno, vemos que dependen de diferentes factores ya sea material a trabajar, herramienta y porque no decir la capacidad del torno. Debido a lo anterior podemos decir que un buen trabajo depende de las condiciones que rodean y en especial a dichas piezas a realizar. Nos vemos a analizar los concepto de teoría y de practica los cuales dependen uno de otro ya que para realizar una excelente practica hay que llegar con las bases suficientes, las cuales nos la dan los diferentes estudios, cálculos, conceptos y problemas que se puedan atravesar en el camino. Pero sin una buena práctica, toda la teoría, de la cual podamos gozar no serviría de nada, así podemos concluir que una no se podría hacer sin la intervención de la otra. Con el fin de darle un apoyo más a lo practicado en clase y se nos presenta la oportunidad de construir y de hacer una composición sobre la práctica que realizaremos y de la teoría que aprenderemos en el transcurso de este semestre.
1. TITULO DEL PROYECTO
PROYECTO MAQUINAS Y HERRAMIENTAS II MECANIZADO DE UN EJE ROSCADO Y UNA TUERCA UTILIZANDO MONTAJES ESPECIALES
2. FORMULACION DEL PROBLEMA Fabricación de una pieza en bronce latón y una pieza en aluminio utilizando montajes especiales según planos recibidos, y realización de los cálculos necesarios para la fabricación de la misma.
3. JUSTIFICACION Se desarrollan las habilidades en cuanto al manejo del torno como máquina herramienta y los procesos que se pueden realizar en él, incluyendo montajes especiales que se pueden desarrollar en el torno, entendiendo la importancia de la pericia del operario cuando se trabaja con un torno convencional. Y se realizan los cálculos necesarios para los parámetros de trabajo en el torno, como son velocidad de corte, rpm, tiempos de mecanizado, avances, y su necesidad en cuanto a la eficiencia del trabajo en la maquina. Se utilizan diferentes tipos de herramientas de corte para establecer la diferencia entre ellas y poder establecer ventajas y desventajas al momento de seleccionarlas y se manejan las diferentes operaciones en el torno como refrentado, cilindrado, roscado, ranurado, taladrado, y operaciones más complejas como mecanizado de excéntricas y sus respectivos cálculos.
4. OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GENERAL
Elaborar dos piezas en su totalidad con todas las operaciones sugeridas y mostradas en el plano dispuesto en la práctica utilizando montajes especiales en el torno.
4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Desarrollar una idea concisa sobre la elaboración de un proceso industrial y de cómo esto nos será útil para posibles planteamientos de cómo trabaja el operario con la máquina herramienta.
Aplicar distintos conceptos aprendidos en semestres anteriores como lo son: las revoluciones por minuto rpm, velocidades de corte vc, tiempos de mecanizado, elaboración de conos, tallado de figuras y porque no decirlo el proceso de fabricación de roscas.
Realizar un análisis de la fabricación de paso a paso de la pieza propuesta para este periodo.
Observación de planos y saberlos implementar a la hora de mecanizar el material.
Formar una idea de cómo la práctica y la teoría van de la mano.
5. MARCO TEORICO
5.1 MARCO REFERENCIAL A medida que el tiempo ha pasado vemos que el torno a evolucionado a través de la historia ya que al principio era totalmente rudimentaria, la cual realizaba tallados simples en materiales de poca dureza como lo son la madera, piedra, arcilla, etc. La fabricación y elaboración de las distintas piezas son controladas por medio de los distintos carros que tiene el torno ya que en ellos es colocada la herramienta, ya que ellos realizan movimientos de manera longitudinal y de forma transversal, por eso sus respectivos nombres, el carro longitudinal realiza cilindrados y el carro transversal ejecuta los refrentados y hay un tercer carro el cual está situado sobre el carro transversal hace movimientos parecidos al longitudinal, pero con la importantísima diferencia de los realiza de forma exacta pero de menor longitud. El gran auge de todo este tipo de maquinas fue en la época de la revolución industrial, la cual formo un desarrollo de la industria en la que se ve involucrada las distintas maquinas herramientas con el fin de reducir el tiempo de fabricación y por lo tanto una gran demanda de productos hechos en ellos.
5.2 PROCESOS Y CONCEPTOS Como podemos suponer en este punto la idea es que el mecanizado se debe hacer con diferentes operaciones tales como: 5.2.1 Refrentado En esta operación la pieza debe estar lo más cerca de la copa, con el fin de que la pieza no presente ningún tipo de vote si se puede decir ,haciéndolo con el carro transversal y dándole la profundidad ya sea con el carro longitudinal o con charriot y posteriormente darle una pasada manual o en forma automática. 5.2.2 Centrado Se re hace una perforación en la cara refrentada con anterioridad con un a broca de centros, con el fin de hallar un centro para la pieza, pero al hacerlo hay que tener en cuenta que la profundidad debe ser 2/3 de la longitud del cono de la broca.
5.2.3 Cilindrado Esta operación es realizada con el carro longitudinal, esto lo que hace es hacer un arranque de material de forma que la herramienta recorra a lo largo de el material, dando la profundidad con el carro transversal pero no sin antes de darle un buen avance, pará que el acabado quede de la mejor forma posible. 5.2.4 Roscado Para realizar este proceso debemos tener varios condicionamientos claros antes, como por ejemplo que tipo de rosca o mejor dicho en que sistema debemos mecanizar, según esto pasamos a identificar o cuadrar la máquina-herramienta (torno), con la caja norton ya habiendo revisado engranajes. 5.2.4 Conos La fabricación puede depender a que grados se debe mover el carro superior y esto se pueden hallar ya teniendo diámetro menor y el mayor y claro esta a que longitud la queremos. Se puede hallar por la división de la resta del diámetro mayor y del menor por la longitud 2 veces.pra mecanizarlo este se debe hacer con el charriot. 5.2.5 Ranurados Consiste en hacer una caja o ranurada con un buril afilado de forma especial, el cual sirve para hacer procesos de desbaste donde el buril universal no puede llegar.
5.2.6 Torneado de figuras Este depende mucho de la afilada del buril ya que este daría lo esencial para hacer distintas figuras tales como esferas, canalés con un radio definido, este realiza casi el mismo proceso que el ranurado pero este es mas bien un tallado de perfil, aunque se puede hacer de forma manual. La figura a realizar no cuanta con un control ya que para esto se debe hacer a unas revoluciones lentas dependiendo del material a mecanizar.
5.3 PARAMETROS DE MECANIZADO
Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de torneado son los siguientes:
Elección del tipo de herramienta más adecuado
Sistema de fijación de la pieza
Velocidad de corte (Vc) expresada en metros/minuto
Diámetro exterior del torneado
Revoluciones por minuto (rpm) del cabezal del torno
Avance en mm/Rev., de la herramienta
Avance en mm/mi de la herramienta
Profundidad de pasada
Esfuerzos de corte
Tipo de torno y accesorios adecuados
5.4 CALCULOS DE MECANIZADO
Relación de transmisión
Rosca M 40*16*2 (Se modifica paso de la rosca para ajustar a disponibilidad del torno paso real 15.87mm) Tornillo patrón 6.35mm Paso a construir = 6.35mm *(75/90*100/40)= 15.87mm A=75 B=90 C=100 D=40
Rosca M 50*15*3 LH 15/6.35mm = 5/6.35*3/1= 5/6.35*100/127 y 3/1 * 30/30= 90/30 A=100 B= 127 C=90 D=30
Rosca M40*8 LH 8/6.35 = 4/6.35*2/1= 4/6.35* 20/20 = 80/127 y 2/1*30/30 = 60/30 A=80 B= 127 C= 60 D= 30
ANGULOS
Rosca M 40*16*2 Tg avance = paso aparente /números de entradas = 8/32= 0.25*tan-1 =14.03 = 14º 2´ 10.48´´ +1º = 15º 2´ 10.48´´. Tg salida = 8/40 = 0.2 *tan-1 = 11º 18´ 35.76´´-1º = 10º 18´ 35.76´´.
Rosca M 50*15*3 LH3
Profundidad = ½ paso = 2.5mm Ø menor = 45mm Ø mayor = 50mm
= 3°1’32”
= 0°49’23”
Profundidad rosca modular Paso real= 15.875mm Paso Aparente= 7.9mm
=2.49 MECANIZADO DE EXCENTRICAS
Mecanizado Excéntrico con Método de copa Autocentrante E=5mm
R=20mm
)
= 22.99 = 7.09mm Espesor
6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES OPERACIÓN
Sema na 1
Sema na 2
Sema na 3
Sema na 4
Sema na 5
Sema na 6
Sema na7
Sema na 8
Cilindrado 1 Cilindrado 2 Ranurado de polea Cilindrado tres Cilindrado cuatro Entrega anteproyecto Rosca M40X 15.87 Cilindrado esfera Perforación excéntrica Cilindrado caja externa Entrega anteproyecto corregido Rosca M14 Ajuste medidas tuerca Mecanizado espigos Rosca m-40 entrada Informe final
7. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
7.1 RECURSOS HUMANOS
Las siguientes personas participan en la ejecución del proyecto:
Alexander Ramírez Castro Estudiante tercer semestre Mecánica Industrial Alexander Rodríguez Estudiante tercer semestre Mecánica Industrial Hermes Raúl Quintero Cetina
Sema na9
Seman a 10
Estudiante tercer semestre Mecánica Industrial Hernán Darío Muñoz Estudiante tercer semestre Mecánica Industrial
Asesor Ingeniero Héctor Julio Moreno
7.2 PRESUPUESTO DEL PROYECTO
COSTO DE FABRICACION MATERIALES BRONCE LATON ALUMNIO HERRAMIENTAS DE CORTE MANO DE OBRA TRABAJO DE MAQUINA TOTAL COSTOS ADICIONALES RECURSOS FOTOCOPIAS IMPRESIONES INVESTIGACIÓN GUIA MAQUINAS HERRAMIENTAS TRANSPORTE Y COMUNICACIÓN TOTAL COSTO TOTAL
VALOR $120.000 $25.000 $30.000 $450.000 $360.000 $985.000 VALOR $5.000 $15.000 $20.000 $25.000 $50.000 $105.000 $190.000
7.3 FINANCIACION El proyecto será costeado en su totalidad por el grupo de estudiantes a cargo, se suma el total de costos y se divide entre los cuatro, de manera que cada uno aporta la misma cantidad de dinero
CONCLUSIONES
Se aplican los conocimientos adquiridos en clase acerca de los parámetros de mecanizado y los cálculos necesarios para realizar los diferentes procesos en el torno. Se inicia elaboración de dos piezas de acuerdo al plano recibido y se realizan los cambios necesarios para ajustar la relación de transmisión obtenida por cálculos para realizar roscados. Se mejora la interpretación de planos y su implementación a la hora de mecanizar el material. Se pudo culminar el mecanizado del eje y realizar los diferentes tipos de roscas y procesos planteados y aunque no se alcanza a entregar terminada la tuerca, pudimos realizar diferentes montajes especiales en el torno, que serán útiles y aplicables en nuestra carrera. Pudimos cometer errores en el desarrollo de los diferentes mecanizados e igualmente observar los errores cometidos por los diferentes grupos, y lo más importante aprender de ellos, ya que cualquier descuido en el trabajo en el torno, en la interpretación de planos, pueden conllevar a daños en la pieza, errores en el mecanizado e incidentes de trabajo. Se desarrolla la capacidad de trabajo en el torno, trabajo en equipo y los conocimiento en los diferentes procesos de mecanizado y montajes especiales.
BIBLIOGRAFIA
A.L. CASILLAS, Maquinas Cálculos de Taller MORENO HÉCTOR, Julio y FLÓREZ CUERVO, Arbey. Guías de Laboratorio Maquinas Herramientas II. ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES. Guía para la presentación de trabajos de grado, Bogotá D.C., 2010 www.aulas.ecci.edu.co Presentación de trabajos escritos ECCI
ANEXOS
ANEXO A
ANEXO B
ANEXO C
ANEXO D
ANEXO E
ANEXO F
ANEXO G
ANEXO H
ANEXO I
ANEXO J
ANEXO K
ANEXO L
