Economia en el mecanizado

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La economía de los procesos de mecanizado.
Ciclos de vida de Máquina-Herramienta.

Alberto Álvarez del Campo, Ramón Casado Velasco, Rosa Fernández Pérez,
Luis Gayoso, Angel Ibáñez Misas,Luis Pereira, Francisco Pérez Gutiérrez.

Grupo de trabajo 1.

aalvcam@gmail.com, ramon.casado@alumnos.uva.es, rofer80@hotmail.com, luistgayoso@yahoo.es, anibamis@hotmail.com, misterpaquito@yahoo.es,franpg24@yahoo.es

Resumen. 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 desarrollanrelaciones entre dicha 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.

Palabras clave: máquina-herramienta, volumen de viruta eliminado, velocidad decorte, beneficio máximo, coste por pieza producida.

Abstract. In this paper, we examine machining economics and machine tool useful service life. Our study is based on the theories of Taylor, Kronenberg and Denis, which we develop in order to associate the piece cost, the machining time, and the cutting speed in a machining process for maximization of profit rate.

Introducción

La economía enun proceso de mecanizado está ligada a los parámetros de corte y al tipo de herramienta que se fijen para dicho proceso. El parámetro quizá más importante sea la velocidad de corte, ya que de él dependen la vida de la herramienta y el tiempo de mecanizado. Con velocidades pequeñas el tiempo de mecanizado es grande, mientras que si las velocidades son elevadas, la vida de la herramienta disminuyeconsiderablemente. Por tanto, se trata de analizar y calcular las velocidades de corte teniendo en cuenta la vida de la herramienta y la productividad.

[pic] [mm/min] (1)

Velocidad de corte. Representa los m/min recorridos por un punto de la pieza con relación a la herramienta, o de la herramienta con relación a la pieza, dependiendo de quién lleve el movimiento principal, Eq.1.Donde D es el diámetro máximo en mm y n las revoluciones por minuto.

[pic] [r.p.m] (2)

El problema inverso consiste en calcular el número de revoluciones por minuto que tiene que dar el eje principal para conseguir una determinada velocidad de corte utilizada para cumplir ciertas condiciones técnicas y económicas, Eq.2. La velocidad de corte debe calcularse teniendo en cuenta que laherramienta tenga un servicio suficiente antes de perder su filo. Dicho servicio se mide por la producción, que se basa en el volúmen de viruta eliminado (teoría de Denis) y por la duración de la herramienta entre afilados (teorías de Taylor y Kronenberg).

Teoría de Taylor

Esta teoría se basa en el cálculo de la velocidad de corte para una duración establecida de la herramienta entre dosafilados consecutivos. Taylor para ello realiza una serie sistemática de larguísimos ensayos, haciendo intervenir doce parámetros de corte:

Condiciones de corte: velocidad de corte, avance, profundidad de pasada, etc.
Geometría de la herramienta: ángulo de situación principal, ángulo de desprendimiento normal, ángulo de caída de filo, radio de redondeamiento.
Calidad del material de la herramientay pieza
Criterio de duración o vida de la herramienta: desgaste frontal de la cara de incidencia, profundidad del cráter de la cara de desprendimiento, tolerancias de la pieza.
Condiciones de trabajo: refrigerante utilizado, medios de fijación de la pieza, potencia y estado de la máquina, tipo de máquina, tipo de operación, etc.

Para estudiar la relación existente entre la vida de la...
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