Costos de procesos y cnc

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  • Publicado : 25 de enero de 2012
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Introducción:
En este documento se explica la relación existente entre algunos parámetros del mecanizado y la vida de la herramienta así como la implicación que tiene dicha relación en la economía de los procesos de mecanizado. El principal parámetro que influye en la economía de un proceso de mecanizado es la velocidad de corte, existiendo diferentes teorías que desarrollan relaciones entredicha velocidad de corte con la duración de la herramienta (teoría de Taylor, teoría de Kronenberg) y con el volumen de viruta eliminado (teoría de Denis). Además se exponen los distintos criterios para calcular la velocidad de corte en función del tiempo de producción para obtener el máximo beneficio.
Los procesos de manufactura son la combinación de personal, materia prima, herramientas ymaquinas para la obtención de un producto final. Uno del proceso de manufactura más usado en la producción de piezas metílicas es el corte con desprendimiento de material, conocido como maquinado o mecanizado. Es decir una herramienta con filos cortantes fabricada en un material resistente al desgaste y a las altas temperaturas, penetra la superficie de una pieza con desprendimiento del material enforma de viruta, hasta obtener el producto final.
Actualmente las maquina y herramientas usadas en un proceso de mecanizado vienen altamente automatizadas, reduciendo las necesidades de mano de obra para ciertos procesos productivos. Esta máquina se pude programar usando el controlador numérico computarizado (CNC), dichos programas contiene la información tecnológica sobre el proceso demecanizado. También se puede programar usando la ayuda de un diseñador computarizado (CAD), donde se diseñan las partes a mecanizar. Posterior mente pasan a un programa de manufactura asistida por el computador (CAM) donde se realiza la simulación del proceso de corte, seleccionado las herramientas, materiales y parámetros de corte, los programas CAD/CAM ayudan a realizar programas CNC complejos.Costos de procesos:
Todo proceso productivo debe tener presente el volumen de producción y los costos de producir este volumen. Cada uno debe decidir si está enfocado a maximizar la cantidad producida, a minimizar costos o a optimizar todo el proceso.
Para poder estudiar este problema debemos tener presentes todos los costos y tiempo incurridos en la manufactura de una pieza. Por ejemplo se puedesuponer el uso de más de una máquina-herramienta, conocer tiempos de preparación y desgaste de herramientas, considerar o no el almacenaje de productos intermedios (piezas no terminadas), manejar un stock de materias primas, ver el problema de la mano de obra, entre otros.
Para efectos de cálculos se supondrá que las únicas variables manejables por nosotros son la velocidad de corte y el avance.Se puede asumir que el desgaste de la herramienta, el número de herramientas, etc. son directamente dependientes de estas variables.
Como anteriormente describimos, el avance se calcula de acuerdo a criterios de calidad superficial y de potencia máxima (en el desbaste), por lo que la velocidad de corte la calcularemos de acuerdo a criterios económicos.
Los parámetros fundamentales en un procesode corte son: velocidad de corte, avance y profundidad. La velocidad de corte (Vc) es el camino recorrido por el filo de la herramienta por unidad de tiempo. Donde D es el diámetro de la pieza y n es la velocidad de rotación.

La vida de la herramienta es un factor importante para la reducción de los costos de mecanizado y se puede calcular con base en la ecuación de Taylor:

Donde T es lavida de la herramienta, n y C son parámetros que dependen del avance, la profundidad de corte y especialmente del material de la herramienta.
OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE MANUFACTURA
El volumen de producción y los costos se deben considerar en los procesos de producción de piezas. En la industria se debe optimizar el proceso maximizando la producción y minimizando los costos. Para lograr dicho...
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