MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
Elaboración de un Producto a Mecanizar en un Torno Convencional.
Taller Mecánico II
NOMBRE: CARRERA: ASIGNATURA: PROFESOR: FECHA:
Franco Celis Vallejos Mantenimiento Industrial Taller Mecánico II Carlos Leiva 11 de Septiembre del 2017
Contenido 1
Introducción ....................................................................................................................................... 3
2
Objetivos ............................................................................................................................................ 3
3
Especificaciones Técnicas de los Tornos .................................................................................. 4
4
Datos de placa del motor ................................................................................................................ 5
5
Cinemática del Movimientos .......................................................................................................... 6 5.1
Correa........................................................................................................................................... 6
5.2
Relación de transmisión ............................................................................................................. 6
6
Tipo de Unión Plato-Husillo ........................................................................................................... 6
7
Accesorios existentes en taller ..................................................................................................... 7
8
Largo propio de cada alumno ....................................................................................................... 7
9
Características técnicas del material a usar .............................................................................. 8
10
Costo de Material + IVA ............................................................................................................... 8
11
Fases de operaciones ................................................................................................................. 9
11.1
Refrentado ................................................................................................................................... 9
11.2 Taladrado ..................................................................................................................................... 9 11.3
12
Cilindrado ..................................................................................................................................... 9
RPM ................................................................................................................................................ 10 ........................................................................................................................................ 10
12.1
Teórica:
12.2
Tacómetro:
.................................................................................................................................. 10
13
Accesorios a usar en los mecanizados ................................................................................ 10
14
Herramientas de corte usadas ................................................................................................ 10
15
Afilado ........................................................................................................................................... 10
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Conclusión ................................................................................................................................... 11
1
Introducción
El torno mecánico convencional es una máquina y también una herramienta para mecanizar piezas por revolución, arrancando material en forma de viruta usando una herramienta de corte, se requiere de conocimiento para poder emplear una maquina a toda su cabalidad es por esto que se crea la necesidad de fomentar el uso del torno convencional para un caso de realidad futura en donde se requiera y de forma autónoma ocupar sin pérdida de tiempos y con una eficiencia total. Se generara la representación de las medidas según torno usado en taller para corroborar su buen entendimiento, con esto se puede determinar que el operario tiene un estudio de la máquina, sabiendo las medidas básicas se pueden ocupar los implementos para hacer los procesos que requieren como son los de refrentado, cilindrado, taladrado, etc. Parte importante del torno es el motor el cual según como este la instalación eléctrica tendrá su capacidad, se requiere también saber que significan cada componente que se especifica en la placa del elemento anteriormente mencionado para requerimientos para algún cambio como puede ser el factor de potencia que varía según los ciclos del equipo, como también la cantidad de polos que tenga el motor o bien según la potencia y clase de eficiencia del mismo. Se emplea también las características técnicas de diversos elementos como los son accesorios del torno, correa, engranajes entre otros. También es requerido en este informe el señalar una cotización que contenga IVA para enfocarnos en entender la mecánica de compra en caso de una situación real; por último punto el mencionar que se verá el paso a paso generado en taller para producir el futuro eje o probeta que se necesita crear.
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Objetivos -
Identificar procesos, características técnicas y accesorios de los tornos convencionales de taller Afilar herramienta de corte para generar inicio de mecanizado Entender mediante cálculos e investigación el cómo funciona la maquinaria a trabajar. Argumentar y efectuar un paso a paso de los primeros tres pasos de mecanizado, argumentando la selección del torno, como la elección de componentes y accesorios.
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Especificaciones Técnicas de los Tornos
Altura entre puntos = 254mm Distancia entre puntos = 1065mm Diámetro admitido sobre bancada = 410mm Diámetro admitido sobre escote = 350mm Diámetro admitido sobre carro transversal = 220mm Anchura de la bancada = 325mm Longitud del escote delante del plato liso. = 210mm Cabezal Diámetro del agujero del husillo principal = 526mm Gama de velocidades del cabezal (habitualmente en rpm) = 37RPM - 1600RPM Número de velocidades. = 18 Velocidades
Carros Recorrido del carro transversal= 241mm Recorrido del charriot= 148mm Gama de avances = 0.03 – 1.20 (20 Avances) Resolución del carro transversal = 0.02mm
-
Roscado
Gama de pasos Métricos y pasos Witworth = 0.5in-10in con 19 Avances y 0.25mm-5mm con 14 avances Paso del husillo patrón. = 2 ¼ in Contrapunto Diámetro de la caña del contrapunto = Diámetro Ext = 59mm Recorrido de la caña del contrapunto = 130mm Cono Morse del contrapunto. = Numero 4 Motor Potencia del motor principal (habitualmente en kW) = 4kW Datos placa del motor. [Se señala en punto 4… ]
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Datos de placa del motor Datos placa 3Ph-AC induction Type: Y112M-4 S/N: 06110544 50Hz 380V 8.8A 4kw 1440min -1 Conection: Estrella EFF.CL: 2 EFF: 0.845 Ins.CL: B IP: 44 S: 1 Cosφ: 0.82
Especificación Motor Trifásico de 3 fases de corriente alterna, tipo jaula de ardilla. Modelo, Motor de la serie Y Número de serie Fases (Ciclos/Segundo) Voltaje Amperios Potencia motor en corriente alterna Velocidad de giro por minuto Tipo de conexión Clase de eficiencia 2 (Eficiencia estándar) Valor límite nominal para motor de 50Hz y 4 polos Clase de Aislamiento (130ºc o 266F) Protección contra salpicaduras, protección contra objetos solidad de hasta 1mm de diámetro. Ciclos de trabajo Coseno fi, Factor de potencia el cual puede ser parte de un desfase de señal de voltaje. (Se considera dentro de la potencia activa)
5 5.1
Cinemática del Movimientos Correa
Surtidor estándar, correa trapecial clásica DIN 2215/ISO 4184
Nº de Desarrollo Correa de referencia Ld (mm) A72 1855
Desarrollo interior Li (mm) 1825
Peso aproximado de 0.109 kg/m Información técnica
- Longitud de paso = Longitud interior + 30 mm - Longitud exterior = Longitud interior + 50 mm
Unidad
Cada
Mínima diámetro disco (mm)
71
Nº. de correa
A 72
Longitud de funcionamiento ISO Ld (mm) (mm)
1855
Longitud interior Li (mm)
1.825
Longitud exterior La (mm)
1.875
Longitud interior Li (mm) (mm)
1825
Longitud exterior La (mm) (mm)
1875
5.2
Relación de transmisión
∗1∗1 = ∗2∗2 60 60 d = Diámetro de Polea d1= d2=
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2 = = 1 = 2 1 ∗ = =
Tipo de Unión Plato-Husillo
Plato Universal, 3 Mordazas. Se requiere del plato auto centrador este que contiene tres garras las cuales se separan o juntan del centro (sirve de base la superficie cilíndrica exterior). Uso de cuerpo de plato se desplaza de las garras, en estas encaja en la ranura de la rosca espiral cónica grande que se acciona mediante llave.
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Accesorios existentes en taller
Materiales en taller Portaherramientas para desbastar Llave B/C [9-16in] Portaherramientas para tronzar
Mandril porta broca cono morse Nº4 al Nº3 Centro giratorio Cono morse Nº4 Moleteador Llave de plato Llave B/C [19mm] Llave Allen [14mm] Cuenta Hilos Plantilla para afilado Brocha Lima Fina Carda para limpiar lima Pie de metro universal Plantilla de radio [1-7mm] Plantilla radio [7.5-15mm] Broca de centro
Brida de arrastre Set de lainas
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Característica técnica En este elemento se aloja la herramienta de desbaste la que requiere de sujeciones, se instala dentro de la torreta. De boca y corona con posibilidad de dar torque y apriete a medidas de 9in y 16in Portaherramientas que se asienta como el de desbaste pero con su herramienta plana sobre un borde de la pieza. Da la posibilidad de instalar un como morse de menor tamaño en su interior. Elemento de desempeño para cono morse nº4. Da terminación a diferentes elementos los cuales genera una marca fija en el material. Sirve para liberar o dar apriete a plato. Boca y corona de 19mm Llave para apriete de tornillos que ajustan a superficie portaherramientas Proporciona una medida del paso de un tornillo. Material que da medida a la cual se quiera llegar con algún tipo de herramienta de corte. Remueve material y virutas de superficie de torno. Desbasta material metálico, con sus pequeños poros realiza finas terminaciones. Remueve trozos de material alojados dentro de los poros de lima. Da medida exacta según su resolución a ciertos elementos que pueda dar distancia. Plantillas que nos dan una medida exacta de comparación con nuestra herramienta a usar. Herramienta que se instala para al momento de mecanizar poder dar un corte a la pieza y generar un taladrado de pieza. Ayuda como contrapeso al momento de tener un material entre centros. Ayuda a generar altura en portaherramientas y con ello tener la medida al punto de centro.
Largo propio de cada alumno
Largo a momento de refrentar = 10.740in o 272.79mm
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Características técnicas del material a usar
Nomenclatura acero SAE1045 10xx = Acero al carbono, no re sulfurado, no aleado xx45= 0.45% de Carbono como elemento 10 Costo de Material + IVA CALCULO MASA (Peso)
= ∗ ∗ ℎ Redondo Cuadrado Plano Hexágono
= ∗
;
Ø* Ø * f = M Ec * Ec* f = M A*B*f=M Ec * Ec * f = M
Tipo Material Forma
Acero al carbono 6,17 6,8 7,86
Redondo Hexagonal Plano-Cuadrado
Ø= Diámetro Ec = Entre caras f= factor
Acero Bonificado 6,22 6,85 7,92
Efectuar cálculos según
Cobre
Latón/Bronce
Zinc/Aluminio
5,72 6,31 7,3
7 7,72 8,92
6,79 7,49 8,65
2,21 2,44 2,82
=7.85 ⁄
Medida Peso por metro
Fierro fundido
Pulgada 1 1/4
mm 31.75
Medida acero cilíndrico =
1
Forma
Medida Final
Redondo 6.25 [Kg]
6.25*6 = 37.5 [Kg ] por barra
= ∗ 1.6 ∗ 600 = 4750.3 8
7.8 5 ∗ 4750.38 = 37290 [] ≈ . [] 31.75 ∗ 31.7 5∗ 6.1 7 = 6219.74 ∗ 6 = 37318[] ≈.[] Cotización Ferretería
Recorte de acero cilíndrico $ 1350/Kg (s/IVA), por peso total de barra estaría alrededor de $50.355 sin IVA por los 6 metros, considerando el IVA del 19% nos queda un valor general de $50355+$9568= $59923
Se da lote por tonelada, mínimo 20 [Ton], donde nos daría 536.19 lotes para venta, Página el precio por tonelada es de US$300 ($186.021clp, incluye envió) por lo que se Internet extranjera requiere de US$6000 ($3.720.426.24clp) al agregar impuestos (US$1569 [$
972.891.46clp]) nos da un total de $ 4.693.317.7clp, el precio por lote de 6metros es de $8753.03clp y si agregamos la venta por los 6 metros nos daría una ganancia de alrededor del 85% total, la diferencia radica en la disponibilidad y tiempo.
11 Fases de operaciones 11.1
Refrentado
Es el primer paso a realizar después de afilado de herramienta, en este punto se requiere primeramente haber cortado el trozo de material de un largo recomendado del el cual es un acero al carbono SAE1045 de -
-
-
-
-
11.2
-
11.3
-
-
1 1⁄4 .
10 1⁄8
Primeramente se realizó el montaje de la herramienta de corte sobre el portaherramientas, se colocó el carro en posición para estar lo más cercano a la pieza. Se introduce dentro del plato universal y se centra cerrando con llave de plato, al momento de dejar lo más alineado el material se acerca el cierre del plato dejando alrededor de 1in. Al montar la herramienta de corte se divisa si se dejó centrada acercando el carro contrapunto y con la broca de centro se revisa que esté en orden, en este caso falto altura por lo que se agregaron un par de lainas las cuales dejaron el material en línea para poder trabajar. Al tener el metal inmerso en el plato se dio ángulo a la torreta para atacar la pieza y poder refrentar, se refrenta un poco para dejar pieza sin calidad superficial anterior. Al completar el paso anterior se sacan las posibles rebarbas y se da con la lima un desbaste a la orilla del acero cilíndrico
Taladrado
Se completó el paso anterior en lo que sería refrentado y en el carro contrapunto se instaló la broca la cual al torno estar en movimiento rotatorio se insertó dentro del centro de la pieza dando una perforación hasta la mitad de la punta de broca aproximadamente. Lo mismo tendrá que generarse en el otro costado ya sea el refrentado con la perforación para dar paso al centrado de pieza. Cilindrado
Para poder completar con el paso de cilindrado se requiere de poder tener un par de conos los cuales nos ayudaran a centrar la pieza, por esto se requiere de sacar un trozo de material igual al que se está mecanizando para el hacer un centro falso que va soportado por el plato universal, se tornea a 30º, se da avance con el carro y queda el centro listo. Ya obtenido estos pasos se requiere de instalar el eje, midiendo si hay algún desnivel y con esto cilindrar a cierta altura. Se instala pieza con perro de arrastre, se comienza el mecanizado y se cilindra pieza hasta obtener una pieza con todas sus medidas correctas según especificaciones.
Velocidad de corte según plano = 30 m/min
12 RPM 12.1
Teórica:
, [ = 1 1 31.75] [.. ] = ∗1000 ; : = 30 ∗ 4 = 30∗1000 ∗31.75 [.. ] = 300.76 [] ≅ 300 [] 12.2
Tacómetro:
Medición con tacómetro = 320,4 [RPM]
Variación de un 6,12% con respecto a medida teóri ca 13 Accesorios a usar en los mecanizados -
-
Portaherramientas para desbastar Portaherramientas para tronzar Mandril porta broca cono morse Nº4 al Nº3 Centro giratorio Cono morse Nº4 Broca de centro Brida de arrastre
14 Herramientas de corte usadas Herramienta De desbaste
Característica técnica
Acero rápido HSS 12% Mo – W – V, también llamados acero tipo “M” conserva propiedades de corte a temperatura elevada y en condiciones de corte difíciles.
15 Afilado Al afilar se debieron diferenciar ángulos para que al momento de tornear el material este desprendiera viruta sin forzar la pieza o la herramienta, se requirieron en este caso de una herramienta para desbaste, herramienta de forma, herramienta para tronzar y la herramienta para roscar, se requieren pasos a seguir los cuales se diferencian en cuatro operaciones las que son: I. II. III. IV.
Angulo de incidencia Horizantal y Frontal Angulo para desprendimiento de viruta Angulo de ataque Herramienta para roscar
16 Conclusión Al conocer el maquinado de una pieza uno se da cuenta del proceso general que se necesita para llegar a un buen resultado y con una calidad necesaria la cual es un proceso evidente dentro de este taller. El hecho de experimentar y buscar información que complemente lo ya realizado nos da a entender que los procesos en algunos casos pueden ser realmente complicados. El uso de herramientas de corte muy distintas nos hacen señalar que los elementos aleados de fabricación realizan según el tipo de función un acabado partículas donde el acero rápido es esencial al momento de tener que generar una herramienta de corte ya sea para desbastar, tronzar, taladrar, etc. La parte eléctrica como también la refrigeración del torno es de vital importancia, el saber la relación entre correas y poleas, el entender el uso de cada herramienta y material de accesorio, el poder calcular la velocidad con la que se necesita trabajar, todo eso en conjunto hacen del trabajo mecánico una combinación de habilidades, con este informe se concluye que el factor fundamental en un torno convencional es sola y únicamente la práctica con la cual se pueden lograr aprender, entender y mejorar las condiciones de trabajo de nuestro equipo de trabajo.
