PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRANQUE DE VIRUTA
INTRODUCCIN Es evidente que en todas las actividades actuales del ser humano civilizado, estn presentes toda clase de subproductos y productos manufacturados, esto es, productos que han sido obtenidos a partir de materias primas y mediante procesos especficos se modifican para crear un artculo de uso o bien satisfactor. Por ello, y a partir de la Revolucin Industrial, los procesos por medio de los cuales se obtienen los subproductos y productos, se les conoce como procesos de manufactura, y su evolucin y estudio comprende un campo frtil para el desarrollo de los ingenieros en sus diversas ramas. Es prioridad de nuestros tiempos, dar impulso a la mejora de los procesos manufactura que permita un aprovechamiento mximo de todos y cada uno de los recursos que intervienen en la fabricacin de los productos, y con ello buscar mejorar las calidades y costos de los mismos, as como obtener los volmenes demandados en los tiempos pronosticas. Ahora bien, no es suficiente la comprensin de los procesos de manufactura; el Ingeniero Industrial participante en un equipo encargado de los proyectos de manufactura, debe poseer conocimientos adicionales y perifricos que le permitan el ptimo enlace con las reas relacionadas directa o indirectamente con el producto, con la finalidad de que domine correctamente el panorama de la produccin. Llevando estos conocimientos a escalas macroeconmicas, se ha observado que los pases altamente industrializados y denominados de primer mundo, deben su xito y dominio de los mercados internacionales, al amplio desarrollo de tecnologa. OBJETIVOS Es importante determinar algunos objetivos, que nos permitan involucrarnos en los procesos de fabricacin:
Incrementar nuestros conocimientos terico-prcticos a respecto. Mostrar un amplio panorama de los distintos factores que intervienen en el proceso de fabricacin de un producto. Identificar los distintos Procesos de Manufactura que pueden intervenir en la fabricacin de un producto. Resaltar la importancia del curso en la formacin del ingeniero industrial Realizar los clculos pertinentes para la planeacin de la produccin de cierto producto. Reconocimiento del equipo empleado para realizar un producto dado.
Flecha con RanuraMaterial: Acero 1018 Acotacin: mmDibujo del Proceso Operacin Cortar el material de 63.5 mm X 130mm de longitud Carear los extremos dejando el material a 127 mm de longitud y realizar orificio en el centro Equipo 1 Operacin 2 Operacin
Acero con segueta. Escala graduada.
Equipo de torno. Buril. Calibrador. Broca de centros. Broquero Equipo para
Cilindrar un extremo a 51 mm X 102 mm de longitud.
torno. Buril. Calibrador. Contrapunto . Equipo para torno. Buril. Calibrador. Contrapunto .
Cilindrar y carear a 50.8 mm X 101.6 mm de longitud.
cilindrado de 12.7 mm X 12.7mm de longitud a 50.8 mm del extremo de la pieza. Realizar fresado en el extremo de 12.7mm de dimetro y 25.4 de profundidad.
Equipo para torno. Buril. Calibrador. Contrapunto .
Equipo para torno. Fresa. Broquero.
Memoria de Clculos 1 OPERACIN Datos Di= Df= L= c = = 76.2 mm 63.5 mm 127 mm 70 kg/mm 80% Pt= Ne = na= Desbaste nd= Vc = a 27.43 2 m/min 0.381 mm/rev Dx = Ta= Td= 115 mm 24.694 min 9.6962 7 min 68.754 rev/mi 9 n 6.35 mm 0.6096 8 cv 101.23 rev/mi 9 n Desbaste(t ) Acabado(t) 6 0.35 3 3 0.175 0.175
Acabado Vc = a 36.57 6 m/min 0.101 mm/rev
4 Operacin
3 Operacin
Realizar un
6 Tm = Datos Di= Df= L= c = = 63.5 mm 50.8 mm 101.6 mm 70 kg/mm 80% Pt= Ne = na= Desbaste nd= Vc = a 27.43 2 m/min 0.381 mm/rev Dx = Ta= Td= Tm = Datos Di= Df= L= c = = 50.8 mm 25.4 mm 12.7 mm 70 kg/mm 80% Pt= Ne = na= Desbaste 12.7 mm 0.8129 cv 434.42 rev/mi 2 n Desbaste(t ) Acabado(t) 12 0.7 4 4 4 0.175 0.175 0.175 0.175 51.5 mm 8.8469 min 3.8785 1 min 12.725 4 min rev/mi 137.51 n 6.35 mm 0.6096 8 cv 226.06 rev/mi 8 n Desbaste(t ) Acabado(t) 6 0.35 3 3 0.175 0.175 34.390 3 min
2 OPERACIN
Acabado Vc = a 36.57 6 m/min 0.101 6 mm/rev
3 OPERACIN
nd= Vc = a 27.43 2 m/min 0.381 mm/rev Dx = Ta= Td= Tm = 4 OPERACIN Datos d= a L= = = n= 12.7 0.381 19.85 70 80% 687.5 5 mm mm/rev mm kg/mm rev/min P= Mt= Ne = T= Tiempo Total del proceso
171.88 rev/mi 7 n
26.8 mm 1.1509 6 min 0.5817 8 min 1.7327 3 min
Acabado Vc = a 36.57 6 m/min 0.101 6 mm/rev
25.4 mm 0.5377 Kgfm 0.6454 2 cv 0.0969 6 min
Tt = 34.3903+12.7254+1.73273+0.09696 Tt = 48.94 minutos. CONCLUSIONES A manera de conclusin, consideramos correcta recordar que los Procesos de Manufactura, siendo parte importante en la ingeniera, se encuentran basados totalmente en la aplicacin de conocimientos cientficos, tcnicos y administrativos, enfocados a la obtencin de productos en condiciones ptimas
de uso. Por tanto se debe obtener un nivel de perfeccin tal que permita identificar las consideraciones pertinentes en dichos procesos. Es indispensable que el ingeniero industrial los procesos de manufacturan profesional debido a la no tenga conocimientos amplios en
nicamente tericos, tambin prcticos, las dems reas de las
porque es uno de los elementos con los que se enfrentara en su futuro interrelacin que tiene con empresas productoras de bienes y porque el departamento de produccin es donde se genera la utilidad y importante. por ello dar la calidad en el producto es
BIBLIOGRAFA PROCESOS DE MANUFACTURA Y MATERIALES PARA INGENIEROS. Lawrence E. Doyle; Conla colaboracin de: Carla A. Keyser, James L. Leach, George F. Schrader, Morse B. Singer. Editorial Diana, Mxico 1980.
MAQUINADO DE METALES CON MQUINAS HERRAMIENTA. PRINCIPIOS Y PRCTICA. JohnL. Feirer. Compaa Editorial Continental, S.A. de C.V., Mxico 1994. INTRODUCCIN A LA INGENIERA INDUSTRIAL www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/introalaii.htm INGENIERA DE MTODOS DEL TRABAJO http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemet/ingdemet.shtml INGENIERA DE MEDICIN DEL TRABAJO http://www.monografias.com/trabajos12/medtrab/medtrab.shtml INGENIERA DE MEDICIN: APLICACIONES DEL TIEMPO ESTNDAR http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemeti/ingdemeti.shtml INGENIERA DE MTODOS: ANLISIS DE LA PRODUCCIN 1 http://www.monografias.com/trabajos12/andeprod/andeprod.shtml INGENIERA DE MTODOS: ANLISIS DE LA PRODUCCIN 2 http://www.monografias.com/trabajos12/igmanalis/igmanalis.shtml INGENIERA DE MTODOS: MUESTREO DEL TRABAJO http://www.monografias.com/trabajos12/immuestr/immuestr.shtml MANUAL DEL TIEMPO ESTNDAR
www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger/mantiemesivan.htm DISTRIBUCIN DE PLANTA Y MANEJO DE MATERIALES http://www.monografias.com/trabajos12/distpla/distpla.shtml FUNDAMENTOS DE LA ECONOMA DE LOS SISTEMAS DE CALIDAD www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/fin/fundelacal.htm PAGOS SALARIALES: PLAN DE SALARIOS E INCENTIVOS EN INGENIERA INDUSTRIAL www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/rrhh/pagosal.htm CONTROL DE CALIDAD - SUS ORGENES http://www.monografias.com/trabajos11/primdep/primdep.shtml CONTROL DE CALIDAD - GRFICOS DE CONTROL DE SHEWHART http://www.monografias.com/trabajos12/concalgra/concalgra.shtml INVESTIGACIN DE MERCADOS http://www.monografias.com/trabajos11/invmerc/invmerc.shtml PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN - PRONSTICOS http://www.monografias.com/trabajos13/placo/placo.shtml INVESTIGACIN DE OPERACIONES - PROGRAMACIN LINEAL http://www.monografias.com/trabajos13/upicsa/upicsa.shtml INVESTIGACIN DE OPERACIONES - MTODO SIMPLEX http://www.monografias.com/trabajos13/icerodos/icerodos.shtml INVESTIGACIN DE OPERACIONES - REDES Y LA ADMINISTRACIN DE PROYECTOS www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/iopertcpm.htm PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN: BALANCEO DE LNEAS DE ENSAMBLE: LNEAS MEZCLADAS Y DEL MULTI-MODELO www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/pcplinen.htm PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN - BALANCEO DE LINEAS www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/pycdelapro.htm MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput.shtml PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRANQUE DE VIRUTA http://www.monografias.com/trabajos14/manufact-industr/manufact-industr.shtml INTRODUCCIN A LAS MQUINAS HERRAMIENTA http://www.monografias.com/trabajos14/maq-herramienta/maq-herramienta.shtml PROCESOS DE MANUFACTURA : TRABAJO PRACTICO
INTRODUCCINLos procesos de manufactura son la forma de transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso prctico en nuestra sociedad y as disfrutar la vida con mayor comodidad. Con el rpido desarrollo de nuevos materiales, los procesos de fabricacin se estn haciendo cada vez ms complejos, de ah nace la importancia de conocer los diversos procesos de manufactura mediante los cuales pueden procesarse los materiales. La industria requiere actualmente de tales conocimientos. El proceso de fabricacin descrito es una base de aluminio cuyas operaciones principales fueron el torneado y taladrado. El torneado es una operacin con arranque de viruta que permite la elaboracin de piezas cilndricas, cnicas y esfricas, mediante el movimiento uniforme de rotacin alrededor del eje fijo de la pieza. El taladrado es la operacin que consiste en efectuar un hueco cilndrico en un cuerpo mediante una herramienta de denominada broca, esto se hace con un movimiento de rotacin y de alimentacin.
O b j e t i v o s:Con la elaboracin de este trabajo se pretende proporcionar un conocimiento bsico sobre los procesos de fabricacin necesarios para el maquinado de piezas. De este objetivo se desprenden otros objetivos secundarios: Identificar qu procesos son los adecuados, segn la pieza a maquinar. Conocer la importancia del estudio de los procesos de manufactura. Conocer la aplicacin de los procesos de fabricacin estudiados en clase con aplicaciones comunes en la industria. Conocer ventajas y limitaciones de cada proceso de manufactura. Poder seleccionar y aplicar la secuencia de manufactura tcnica para una pieza en especfico (base de aluminio). MARCO TERICO El objetivo fundamental en los Procesos de Manufactura por Arranque de Viruta es obtener piezas de configuracin geomtrica requerida y acabado deseado. La operacin consiste en arrancar de la pieza bruta el excedente (material sobrante) del metal por medio de herramientas de corte y maquinas adecuadas.
PROFUNDIDAD DE CORTE. Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta; generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milmetros en sentido perpendicular; En las mquinas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y Rectificado) o de la herramienta (Mandrilado) a profundidad de corte se determina segn la frmula:t= D f Di 2
en donde:
Di = Dimetro inicial de la pieza (mm). Df = Dimetro final de la pieza (mm).
VELOCIDAD DE AVANCE. Se entiende por Avance al movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta ltima respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado. El Avance se designa generalmente por la letra a y se mide en mm por una revolucin del eje del cabezal o porta-herramienta, y en algunos casos en milmetros por minuto. VELOCIDAD DE CORTE. Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en direccin del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la herramienta. "En el caso de maquinas con movimiento giratorio (Tomo, Taladro, Fresadora, etc.), la velocidad de corte esta dada por:VC = n D
(m/min) (ft/min)
En donde: D = dimetro correspondiente al punto ms desfavorable (m). n = nmero de revoluciones por minuto a que gira la pieza o la herramienta. Para mquinas con movimiento alternativo (Cepillos, Escoplos, Brochadoras, etc.), la velocidad de corte corresponde a la velocidad media y esta dada por:VC = L T
en donde: L = distancia recorrida por la herramienta o la pieza (m). T = tiempo necesario para recorrer la distancia L (min).
A continuacin se da una breve descripcin de los procesos de torneado y taladrado as como algunas de sus caractersticas. Proceso Torneado Definicin del Proceso Es un proceso de maquinado en el cual una herramienta de punta sencilla remueve material de la superficie de una pieza de trabajo cilndrica en rotacin Clasificacin del equipo Torno para herramientas Torno de Velocidad Torno Revlver Torno de Mandril Maquina de Barra Automtica Tornos controlados Numricamente Equipo El torneado se lleva a cabo tradicionalmente en una maquina llamada torno
Definicin del Equipo El torno es una maquina, la cual suministra la potencia para tornear la parte a una velocidad de rotacin determinada con avance de la herramienta y profundidad de corte especificado Definir Herramienta Se usa una herramienta de corte con un borde cortante simple destinado a remover material de una pieza de trabajo giratoria para dar forma de cilindro.
Herramienta Se usan herramientas de punta sencilla, para la operacin de roscado, se ejecuta con un diseo con la forma de la cuerda a producir. El torneado de formas se ejecuta con una de diseo especial llamada herramienta de forma. Operaciones Relacionadas Clasificacin de la Herramienta con el Torneado Careado Cabezal Torneado Ahusado o Contrapunto Torneado de Tortea Contornos Carro Transversal Torneado de Formas Carro Principal Achaflanado Tronzado Perforado Equipo Taladro Prensa Herramienta Broca Operaciones Relacionadas con el Taladrado Escariado
Proceso
Definicin del Proceso Es una operacin de Taladrado maquinado que se usa para crear agujeros redondos en una parte de trabajo Definicin del Equipo Clasificacin del equipo El Taladro Prensa es la Taladro Vertical mquina estndar para Taladro Banco taladrar. Taladro Radial Taladro Multiple Clasificacin de la Definir Herramienta Herramienta Hay disponibles varias Broca Helicoidal
herramientas de corte para hacer agujeros, pero la broca helicoidal es con mucho la ms comn. Sus dimetros fluctan desde 0.006 pulg. Hasta brocas tan grandes como 3.0 pulg. Las brocas helicoidales se usan ampliamente en la industria para producir agujeros en forma rpida y econmica.
Roscado Interior Abocardado Avellanado Centrado Refrenteado
Velocidad de corte Operacin
Dibujo
(vc)Desbaste Acabado
Avance de hta.Desbaste Acabado
Clculos & Observaciones
Desbaste 6mm m=3 pasadas de 2mm 2mm m= 2 pasadas de 1 mm
Acabado 0.75mm m=3 pasadas de 0.75 mm 0.15 mm m= 2 pasadas de 0.075 mm
Refrentado
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
Pt= (63.5-50)/2 0.13mm/rev Pt= 6.75 mm. (por ambos lados)
Cilindrado 1 Exterior con radios exteriores de 6 mm Cilindrado Int 1 Con radios interiores de 6 mm Cilindrado Exterior 2
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
Pt= (114.3-110)/2 0.13mm/rev Pt= 2.15 mm. (Longitud de 20 mm)
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
0.13mm/rev Pt = 8mm. L = 48 mm Pt = (114.3-62)/2 0.13mm/rev Pt= 26.15 (Longitud de 30 mm)
7.5 mm, con 0.5 mm con 3pasadas m=2 pasadas 26 mm m= 8 pasadas de 2.6 mm 0.15 mm m= 2 pasadas de 0.075 mm
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
Cilindrado interior 2
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
Pt = 3 mm 0.13mm/rev (Longitud de 20 mm)
2.5 mm, con 0.5 mm, con 2 pasadas 2 pasasas
Conizado para cilindrado 2 con radios de 3 mm
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
Con un ngulo de 0.13mm/rev 11.31 Longitud 20 mm Dimetro 58 mm
1.5 mm con 0.5 mm con dos pasadas dos pasadas
Chaflanes de 45 Barrenos de Dimetro
120 m/min
150 m/min
0.75 mm/rev
0.13mm/rev 8 chaflanes 2 barrenos
DESCRIPCIN DEL PROCESOCURSOGRAMA ANALTICO OPERARIO / MATERIAL / EQUIPO RESUMEN
DIAGRAMA N 1 HOJA N 1 de 3 OBJETO: pieza de Aluminio, con barrenos en el centro
Actividad OPERACIN
Actual 68 2 4 15 4 15 150 140 150 100
Propuesta
Economa
ACTIVIDAD: Maquinar una pieza, mediante las siguientes operaciones: 1) Refrentado, 2) Cilindrado exterior, 3) Cilindrado interior, 4) Conizado, 5) Realizar chaflanes, 6) Taladrado (2 barrenos) MTODO: ACTUAL / PROPUESTO
TRANSPORTE ESPERA INSPECCIN
ALMACEN DISTANCIA (m) LUGAR: Taller de Fresa, Torno y Taladro TIEMPO (HrHom)OPERARIO (S) Jorge Hernndez COSTO ($)
Fecha: 15 de Octubre del 2003
MANO DE OBRA MATERIALTOTAL
DESCRIPCIN DEL PROCESO
C D 1 5
T SMBOLO (min)
OBSERVACIONES
Material es llevado al torno Colocar material en el Torno Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Colocar el BURIL correcto para la operacin Encender el torno Realizar el REFRENTADO Maquinar, realizando desbaste en la pieza Maquinar, realizando acabado en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior Colocar el BURIL correcto para la operacin Encender el torno Realizar el CILINDRADO EXTERIOR
Es una sola pieza
0.38 1.65
6 mm, 3 pasadas, 0.75 mm, 3 pasadas Se realiza manualmente Se realiza manualmente
Maquinar, realizando desbaste en la pieza Maquinar, realizando acabado en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior Colocar el BURIL correcto para la operacin Encender el Torno
0.40 1.78
2 mm, 2 pasadas 0.15mm, 2 pasadas Se realiza manualmente Se realiza manualmente
Continuacin del proceso de maquinado: (pgina 2) : C D Realizar el SEGUNDO CILINDRADO EXTERIOR Maquinar, realizando desbaste en la pieza Maquinar, realizando acabado en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la mesa y la pieza Inspeccionar detenidamente las dimensiones Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior Colocar el BURIL correcto para la operacin Verificar que la pieza est bien sujeta Encender el torno Realizar el CILINDRADO INTERIOR Maquinar, realizando desbaste en la pieza Maquinar, realizando acabado en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar T SMBOLO (min. ) 1.60 1.78OBSERVACIONES
26 mm, 8 pasadas 0.15 mm, 2 pasadas Se realiza manualmente Se realiza manualmente
0.25 0.87
7.5 mm, 3 pasadas 0.5 mm, 2 pasadas
Se realiza manualmente
Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Encender el torno Realizar el SEGUNDO CILINDRADO INTERIOR Maquinar, realizando desbaste en la pieza Maquinar, realizando acabado en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior
Se realiza manualmente
0.05 0.26
2.5 mm, 2 pasadas 0.5 mm, 2 pasadas
Se realiza manualmente Se realiza manualmente
Colocar el BURIL correcto para la operacin Encender el torno Realizar el CONIZADO Maquinar, realizando desbaste en la 0.22 pieza Maquinar, realizando acabado en la 0.21 pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Identificar los lugares donde se realiza 4 hacer los chaflanes Encender el torno Hacer chaflanes en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la mquina Limpiar la pieza Continuacin del proceso de mquina (pgina 3)
Se necesita una herramienta Acodada
1.5 mm, 2 pasadas 0.5 mm, 2 pasadas
Se realiza manualmente Se realiza manualmente Se deben realizar 8 chaflanes a 48
C D Realizar Arcos Llevar pieza hacia el taladro de banco
T SMBOLO (min. ) 3 2
OBSERVACIONES
Colocar la pieza en el taladro Inspeccionar detenidamente las dimensiones Verificar que la pieza est bien sujeta Colocar las brocas para realizar la perforacin Encender el taladro de banco Se realiza el primer BARRENO Se realiza el segundo BARRENO Apagar el taladro de banco Quitar la viruta de la mquina Retirar la pieza del taladro Se lleva al departamento de terminado 7 La pieza terminada se limpia totalmente Se lleva al almacn TOTAL 1 1 5
Dimetro de
0.22 5 0.22 5
Atraviesa la pieza Atraviesa la pieza
13.8 68 2 7
4 15 1
