Solucionario De Procesos I

PROBLEMA.
Un torno mandrina una pieza de un diámetro de 60 mm hasta 80 mm respectivamente; la operación de acabado: se requiere una avance de 0,06 mm/rev y una profundidad de corte de 0,5 mm y establece una velocidad de corte máximo de 40 m/min y, en el desbasto: se utilizará un avance de 0,5 mm/rev, disponiendo de la velocidad de corte máxima en 28 m/min, la pasada será de igual profundidad, yla potencia del motor eléctrico es 3,5 kw y dispone de velocidades de salida para el husillo principal de:
n = 21, 26, 32, 40, 50, 62, 78, 97, 120, 188, 234, 290 y 365 rpm
Para todas las acciones considerar un rendimiento mecánico de 75% y la presión específica de corte es 0,05 kw-min/cm3 para la operación de desbastado, y 0,07 kw-min/cm3 para la operación de acabado. Determinar:
1.Potencia efectiva del sistema.
2. Número de pasadas en el desbastado, y la profundidad de cada pasada.
3. Remoción del metal en cada proceso de manufactura.
4. Velocidad rotacional y velocidad de corte en cada proceso.
5. tiempo de mecanizado en el devastado.

SOLUCIÓN:
1. Potencia efectiva:
1.1. Profundidad de pasada:
Desbastado: .
a = 0,5 mm/rev
Vc = 28 m/min
Potenciaespecífica o coeficiente específico del material Kc.
Kc = 0,05 kw-mi/cm3
Velocidad teórica del giro del husillo principal:

n = 21, 26, 32, 40, 50, 62, 78, 97, 120, 188 rpm
. Velocidad de corte real.
Potencia efectiva:
Pe = Pm. η = 3,5 kw (0,75) = 2,625 kw
2. Número de pasadas de desbastado, y la profundidad corte ha cada pasada
Profundidad de pasada –desbastado:
d2 = 80 – 0,5 = 79,5 mm(Primera pasada)
Caudal de Viruta:
Ac = a. b = 0, 5 x 9, 75 = 4,875 mm2
Zw = Ac. Vc = 4,875 x 22.8 = 111, 5 cm3/min
Potencia de corte:
Pc = Kc. Zw = 0,05min-kw/cm3 x 111,5cm3/min
Pc = 5,557 kw

Pc = Kc . Zw = 0, 05 x 11, 5 = 5,557 Kw.
Pe < Pc se procede a la iteración:
Profundidad de pasada:
(Tercera pasada)
Zw = 3, 25 x 0, 5 x 22, 8 = 37, 05 cm3/minPotencia de corte:
Pc = 0,05 x 37,05 = 1,85 kw
Pe > Pc (2,625 > 1,85 kw)..... Correcto

Acabado :
1. Velocidad de giro teórico:

2. Caudal de la viruta:
Zw = 0, 5 x 0, 06 x 37, 7 = 1, 13 cm3/min
3. Potencia de corte:
Pc = Kc. Zw = 0,07 x 1,13 cm3/min. kw-min/cm3
Pc = 7, 92 x 10-2 Kw = 0, 0792 kw
4. Tiempo de mecanizado:

Acabado:

PROBLEMA
Enuna operación de corte ortogonal el ángulo de ataque de la herramienta es 25° y se encuentra que el ángulo de cizallamiento es 34°, suponiendo que la fuerza de fricción (Ff) esta dada por Ff = 0.95SAO, donde A es la sección de la viruta y S es la resistencia media a la cizalladura. Se pide determinar el coeficiente de fricción.
SOLUCIÓN:
FS = FCos ( + τ -)... (1)
Ff = Fsen(τ)................. (2)

Determinando la relación de corte:


rC = 0.566

(1) / (2):

Tg (τ) = 1.31 =

PROBLEMA.
En una experiencia de corte ortogonal sé esta mecanizando un material de peso específico 7 gr/cm3 a una velocidad de corte de 20 m/min con una herramienta cuyo ángulo de ataque es de 15°, habiéndose obtenido en 5 min. 560 gr. De viruta que pesa 7gr/m. La fuerza que actúa normalmente a lasuperficie de ataque de la herramienta es de 46 kgf y la fuerza de fricción 23 kgf, se pide determinar:
a) El coeficiente de fricción entre la viruta y la herramienta.
b) El valor de la fuerza de corte
c) El ángulo de plano de cizallamiento
d) La potencia especifica de corte
SOLUCIÓN:
a) Coeficiente de fricción

= 0.5
b) Fuerza de corte

Fc = 50.38 Kgfc) Ángulo de cizallamiento()
Cálculo de la razón de corte rC:
Calculamos primero la longitud de la viruta deformada del corte (lo)


Calculemos la longitud de la viruta No deformada del corte (lc)
lC = VC tm = 20 m/min. 5 min. = 100 m




= 44.24 °

d) Potencia de corte
Pc = Fc. Vc
Pc = 50.38 20 = 1007.7 kgf-m/min = 0,22 CV = 0,165 Kw

Caudal de remoción de...