Ingenieria de procesos de fabricación

PROBLEMA 1
Es tracta de determinar les característiques d'un procés de cilindrat exterior a partir de les
dades següents:
Passada de desbast (r=1/10) sobre la longitud total (l=100) d'un rodó pretornejat en desbàs,
per deixar-lo a 50 mm. respectant una rugositat final Ra=4,50 µm. (IT 8) - regim màxima
producció Dades: Material C.30K, trempat a 850 ºC i revingut a 650 ºC
Eina: material,plaqueta convencional soldada de METALL DUR (CARBUR "WIDIA").
Geometria γ=8º, α=5º, λ=0º, χ=60º, ε=110º
Màquina : Torn manual amb gama discontinua de velocitats del capçal (sèrie R10)
des de 45 a 2800 r.p.m., avanço de 0,1 a 5 mm/v. i escalat de 0,05 mm.
Preneu 1Kp ≅ 10 N.;
Es demana que, AMB LES CORRESPONENTS JUSTIFICACIONS I CÀLCULS:
1. Anoteu la sèrie de velocitats en r.p.m. del capçal deltorn:
2. Calculeu la profunditat de tall i l'avanç a adoptar, justificant adequadament l'avanç
proposat.
3. Determineu les velocitats teòriques de tall i d'avanç.
4. Determineu les velocitats reals de tall i d'avanç, que es poden aplicar
5. Calculeu el temps de procés per l'acabat de 1000 peces. (Temps improductius 20 %).
6. Calculeu la potència NETA necessària, en KW.
Respostes:
1. Gamavelocidades serie R10 = 1,26 por lo que se multiplica por esta constante para
obtener los valores de la gama de velcidades.
2. R = 4 * Ra = 4 *4,5 = 18 µm


a= R * (cot χ+ cot χ )
χ  º
χ = 10º
a = 112 µm = 0,112 mm
Como el avance va escalado de 0,05 tomamos como avance adoptado a= 0,1 mm/vuelta.
b) Si la pasada de desbaste es r = 1/10
= 1 mm

r = a / p ---- p = a / r = 0,1 / 1/ 10 =10 –1 * 10

3. Velocidades teóricas de corte y avance.
En Tabla 6.11 Bis, con σR entre 50 y 70 y como Ra = 4,5 se obtiene con pasada de acabado
y la herramienta es de metal duro ( MD ) obtenemos p≤ 2 mm:
V = 200 m / min
n = 1000* V / π * D = 200 *1000 / π * 51 = 1248 rpm

D = (Di + Df ) / 2 = 51 mm
Di = Df + 2 p = 52 mm

Va = n * a = 1248 * 0,1 = 124,8 = 125 m / min
4. Hay que ajustarlas rpm a las reales,con la p y el a constantes osea los del inciso
n= 1248 rpm, la mas proxima y por exceso para lograr remin de maxima productividad es n =
1420 rpm
Velocidad de corte real V = π * D * n /1000 = 227,5 m / min

Va = n * a = 1420 * 0,1 = 142 m / min
5. Tm = l / Va = 100 / 142 = 0,704 min

Tm = TDE

TPR = Tm + 20 % Improd. = 11,20 * 0,704 = 0,845 min / pza
Para 1000pzas

TPR = 1000 * 0,845 = 845 min

6. Potencia neta
W= FT * a * p * VT / To
W = 847 w = 1 Kw

FT = 4 * σR
To = 60 min
VT = 200
( o 227,5)

PROBLEMA 2
En un taller se quiere realizar un cilindrado exterior de desbaste (r = 1/5) a partir de redondos de
aluminio de diámetro 32 mm ya cortados a la longitud de 200 mm (igual a la longitud de una pieza).
Dicho desbaste requiere una solapasada y que la rugosidad máxima Ra < 0,2 mm.
Datos:
Material:

Laminado negro, F-115N

Herramienta: M.D.. Plaquita TNMM
Coste plaquita = 9 €/unidad
Geometría:

χ = 75º, α = 5º , λ = 0º , γ = 8º, ε = 60º.

Maquinaria: Torno CNC

gama continua: 45 a 2800 r.p.m.
gama discontinua de avances: 0,05 a 5 (escalado de 0,05 mm/v)

Coste máquina = 54 €/h
Tiempos improductivos del 20 % deltotal
Tomar 1kp ∼ 10 N
Se pide:
1. Croquis de la punta activa de la herramienta según ISO-UNE.
2. Dureza y resistencia del material
3. Avance y profundidad de corte.
4. Velocidad “standard” de corte.
5. Velocidad de avance
6. Tiempo total del proceso para 1000 piezas.
7. Precio del mecanizado.
8. Potencia neta necesaria en el torno.

1. Croquis de la punta activa de la herramienta segúnISO-UNE.

Herramienta:
TNMG
Apropiadas para
desbastes ligeros.
T 6-3/10

2. Dureza y resistencia del material
Material F-115N (F-115 normalizado)
σR → 70 – 75 → 72,5 kp/mm2 ⇒
HB → 200 – 220 → 210

725 N/mm2

Tabla de Aceros

3. Avance y profundidad de corte.
Se sabe que Ra < 0,2mm. Se debe cumplir que aproximadamente:

R = 4 · Ra = 4 · 0,2 = 0,8 mm
R ≤ 0,8 mm
Por otro lado...