Monografia Inge de Metodos Final

Fabricación de Eje

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

AV. TÚPAC AMARU 210 - RIMAC / LIMA 25 – PERÚ TELEFONO: 481 - 1070

CURSO: INGENIERÍA DE MÉTODOS - MC 751

EJES NORMALIZADOS A RODAMIENTOS

ESTUDIANTES:

Peña caso, Raúl Dante 20051337G

Tovar De La Cruz, Luis Angel 20117003D

Villa Guerra, Christian 20100069G

DOCENTE: Ing. Baldeon Icochea, Roberto Aten

Lima, 05 de Diciembre 2015

INDICE

INGENIERIA DE METODOS 2015-2

FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 1

Pág.

1. Objetivo. 02

1.1. Plano del la Pieza. 03

2. Levantamiento y Elaboración de Área de la Planta. 04

2.1. Áreas de Actividades. 04

2.2. Mediciones del Área. 05

2.3. Definición de Áreas de Actividades para el Proceso. 06

2.4. Relación de Equipos Disponibles 08

3. Relación de máquinas y/o Equipos que intervienen en el proceso. 12

4. Relación de Personal Técnico y de Oficinas. 12

5. Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ISO y ASA.12

6. Diagrama de Flujo ISO en el formato Horizontal, para el personal. 12

7. Matrices de Carga Distancia, para la Disposición Actual. 12

8. Matrices de Carga Distancia, para la Disposición Propuesta. 12

9. Layout de la Planta Propuesto. 12

10. Programación de Actividades. 12

11. Curva “S” del Proyecto. 12

12. Observaciones y Conclusiones. 12

13. Bibliografía 12

14. Anexos. 12



FABRICACION DE EJE INTERMEDIO

1. Objetivo

Usar una instalación y maquinarias existentes; de Procesos de Manufactura,

Maquinas y Herramientas y Metrología.

Grupo Nº 0: Fabricación de Eje Intermedio, para un compromiso de

fabricación de 1,000 Unidades en cuatro meses y las máquinas herramientas

que harán uso para su compromiso de fabricación.

VISTA ISOMÉTRICA DE LA PIEZA



1.1. Plano de la Pieza



2. Levantamiento y Elaboración de Área de la Planta. La Planta esta ubicada en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería

Mecánica de la UNI (Laboratorio Nº 4).

2.1. Áreas de Actividades:

2.1.1. Oficinas Administrativas y de Prestación de Servicios.

2.1.2. Desembarque de Mercadería.

2.1.3. Almacén de materia prima.

2.1.4. Corte Sierra Mecánica Horizontal.

2.1.5. Torno Standard.

2.1.6. Torno Paralelo

2.1.7. Torno Paralelo CNC.

2.1.8. Torno Revolver

2.1.9. Fresa Horizontal.

2.1.10. Fresa Vertical.

2.1.11. Fresa Revolver.

2.1.12. Rectificadora. Cilíndrica.

2.1.13. Rectificadora Plana.

2.1.14. Taladro Radial.

2.1.15. Esmeriladora.

2.1.16. Generadora de Engranajes.

2.1.17. Prensa Hidráulica 100 Tn.

2.1.18. Prensa Hidráulica 1 Tn

2.1.19. Cepillo Hidráulico.

2.1.20. Cepillo Mecánico.

2.1.21. Corte Plasma

2.1.22. Preparación y Empaque.

2.1.23. Almacén de productos.

2.1.24. Distribución y Carga de Mercadería.

2.1.25. Almacén de Insumos y Herramientas.

2.1.26. Tratamiento térmico.

2.1.27. Balanceadora.

2.1.28. Taladro Vertical.



2.1.29. Soldadura Eléctrica.

2.1.30. Soldadura Oxiacetilénica.

2.1.31. Soldadura Puntos.

2.1.32. Limadora.

2.1.33. Mesas trabajo manual.

2.1.34. Laboratorio de Ensayos de Materiales.

2.1.35. Cocina y comedor del personal.

2.1.36. Metrología.

2.1.37. Servicios Higiénicos y Vestidores.

2.1.38. Área de Esparcimiento.

2.1.39. Aula Adiestramiento.



2.2. Mediciones del Área

ÁREAS SEGÚN ACTIVIDADES ACTIVIDAD AREA Oficinas 9 m2 Almacén 50 m2 Áreas para el proceso Sala de Máquinas 1 280 m2 Sala de Máquinas 2 250 m2 Metrología 27 m2 Empaque 220 m2 Carga y Distribución 200 m2



2.3. Definiciones de Áreas de Actividades, considerando desde

oficinas, almacén y Áreas para el proceso.



2.4. Relación De Equipos Disponibles ITEM CANTIDAD DESCRIPCION OPERATIVA 01 01 Torno Estándar SI

02 01 Torno Paralelo de 17” “Turn-nado” SI

03 01 Torno Paralelo con Control Numérico SI

04 01 Torno Revolver “Misol” NO

05 01 Cortadora Buehler SI

06 01 Fresadora Horizontal SI

07 01 Fresadora Vertical SI

08 01 Fresadora Revolver NO

07 01 Balanceadora Gishol NO

08 01 Rectificadora Cilíndrica “Cincinatti” NO

09 01 Rectificadora Plana “Kerner” SI

10 01 Taladro Radial Si

11 01 Rectificadora de Herramientas SI

12 01 Generadora de Engranajes “Fellows” NO

13 01 Prensa Hidráulica de 100 Ton. “Tramel” SI

14 01 Prensa Hidráulica de 1 Ton. SI

15 01 Prensa Mecánica SI

16 01 Cepillo Hidráulico “Rocford” SI

17 01 Cepillo Mecánico “Zocca” NO

18 01 Máquina de corte por plasma SI

19 03 Máquinas de Soldar eléctricas “Lincoln” SI

20 01 Equipo de Soldadura Autógena SI

21 01 Máquina Soldadora por Puntos NO

22 01 Compresora neumática “Ingersoll Rand” SI

23 02 Hornos “Salvis” SI

24 01 Limadora SI

25 02 Cortadoras “Buether” SI

26 05 Mesas de Trabajo 4 prensas manuales c/u. SI



3. Relación de máquinas y o equipos (actual) que intervienen en el proceso. En el cual quedará definido:

ITEM CANT DESCRIPCION AREA (m2)

01 01 Sierra Eléctrica 4 x 5 = 20 m2

02 02 Tornos Radial 4 x 8 = 32 m2

03 01 Fresadora Horizontal 3 x 4 = 12 m2

3.1. Descripción De La Maquinaria Y Equipo

3.1.1. Sierra Eléctrica

3.1.2. Torno Radial Características Técnicas:

Carro Resolución (mm) Comentario

Longitudinal o principal

0,25

Transversal 0,05 En diámetro equivale a 0,1 mm

Orientable o “charriot” 0,05 El avance es manual

Contrapunto 0,05 Sólo para realizar taladros coaxiales

Área que ocupa: 4 x 8 m2

3.1.3. Fresadora Horizontal



4. Relación de personal técnico y de oficinas 4.1. Relación Nominal.

_____________________________________________________________________ Cargo Nombre Nivel de Formación _____________________________________________________________________ Jefe de Laboratorio Ing. Sebastián Lazo Ochoa Ingeniero Mecánico Asistente Ing. Luis Sánchez Tarnawiecki Ingeniero Mecánico Jefe de Taller Téc. Víctor Gonzáles Rojas Técnico Mecánico Instructor Téc. Julián Cadenillas Baltasar Técnico Mecánico Instructor Téc. Juan Yturria Fenco Técnico Mecánico Operador Téc. Hugo López Villanueva Técnico Mecánico Operador Téc. Juan Pablo Cotrina Técnico Mecánico Operador Téc. Antonio Alarcón B. Técnico Mecánico Operador Téc. Máximo Caillahua Quispe Técnico Mecánico _____________________________________________________________________



4.2. Estructura Orgánica

(1). Ing. Sebastián Lazo Ochoa (2) Ing. Luis Sánchez Tarnawiecki (3) Yuliana Alejandro Villanueva (4) Víctor Gonzáles Rojas (5) Julián Cadenillas Baltasar Juan Yturria Fenco Máximo Caillahua (6) Abraham Tapia Becerra (7) Julián Cadenillas Baltasar Hugo López Villanueva Juan Yturria Fenco Máximo Caillahua (8) Juan Pablo Cotrina (9) Antonio Alarcón

JEFE DEL

LABORATORIO

(1)

SECRETARIA (3)

INGENIERO

ASISTENTE (2)

JEFE DE

TALLER (4)

OPERADORES

(7)

ALMACENERO

(6)

INSTRUCTORES

(5)

PRACTICANTES

(8)



5. Elaboración del Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ISO y ASA.

5.1. Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ISO



5.2. Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ASA



6. Elaboración del Diagrama de Flujo ISO en el formato Horizontal, para el personal que labora.



7. Elaboración de las matrices de carga distancia, de cercanía para la

disposición actual y la propuesta, bajo el análisis de ubicación.

7.1. Descripción De La Materia Prima

Para el proceso de fabricación de esta pieza utilizamos acero SAE 1045, cuyas

características son:

Características y Usos

Acero para piezas de maquinaria de uso general que deban ser templadas y

revenidas como: flechas de transmisión y engranes, asimismo piezas y flechas

que por su tamaño no puedan templarse.

Descripción de la Materia Prima:

Barra redonda Lisa 1 3/8”

Se produce en longitudes de 6 metros.

Las barras son suministradas en estado laminado en caliente y pulidas.

Se suministra en paquetones de 4 TM, los cuales están formados por 4

paquetes de 1 TM c/u.

Dimensiones y Pesos Nominales

DIAMETRO (pulgadas)

PESO

kg/m kg/6 m

1 3/4 12.182 73.090

Composición Química

CALIDAD COMPOSICION QUIMICA (%)

C Mn P máx. S máx.

SAE 1045 0.43 / 0.50 0.60 / 0.90 0.040 0.050

Propiedades Mecánicas

CALIDAD LIMITE DE FLUENCIA (kg/cm²)

RESISTENCIA A LA TRACCION

(kg/cm²)

ALARGAMIENTO EN 200 mm

(%)

SAE 1045 (1) 4500 7500 14.0

Tolerancias Dimensionales

DIAMETRO NOMINAL (d) (pulg)

TOLERANCIA DE DIAMETRO (mm.)

TOLERANCIA EN LA OVALIZACION (mm.)

1 3/4, 2 + 0.35 0.55



7.2. El Procedimiento De Fabricación:

RESUMEN DE TODOS LOS PARÁMETROS DE LA PIEZA.

Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de

Maquinado Croquis Observaciones

1 Corte de la preforma

(1)

Sierra Mecánica

Sierra para Acero

Trozado de barras redondas

lisas 1 ¾”de diámetro

y de 6 m. de largo

Vc=0.27 piezas/min Pt = 5mm L= 256 mm

Ø 4

0 m

m

1

256mm

Se obtiene 23 preformas por

barra.

2 Refrentado

en desbaste(2)

Torno

ISO 403 Refrentar desbaste

Acero Rápido

Montar la pieza de 256 mm de longitud en el

plato universal y dar varias

pasadas para limpiar el corte

irregular

Vc=20m/min s=0.190mm/rev

n=300.7652r.p.m. T=0.6min por

pasada

Ø 4

0 m

m

2

Una o Dos pasadas de 1.5mm





3 Refrentado

en Acabado(3)

Torno


Acero Rápido

Radio de

punta r = 0.8 mm

Con la misma sujeción de la

pieza pero utilizando una herramienta de

acabado Desbaste para el cilindrado es con 1 pasada de 0.5

mm

Vc=24.6m/min s=0.175mm/rev

n=300.7652r.p.m. T=0.52min

Ø 4

0 m

m

3

L>250mm Control Visual

4 Puntear extremo

Centrado(4) Torno

DIN 332 Broca de

Puntear de Φ 2.5 mm

Penetrar Broca una profundidad desde contacto

hasta 5,5 mm con cuatro pasadas

Avance manual(Vc)

s=12.5mm/rev n=300.7652r.p.m.

T=0.4800min

4

5.5 mm

Pt = 1.5mm Di=40mm

L= r =28.575mm





5

Volver la pieza y

cilindrar en desbaste(5)

Torno

ISO 401 Cilindrar desbaste

Acero rápido de 45°

Mecanizar de 39mm a 38 mm. Y cota de 12 mm. de longitud para correcta sujeción

en el plato universal


n=330.870r.p.m. T=0.42min

5

45°

12 mm

Ø 3

8 m

m

Controlar con pie de rey 0.05mm

6

Volver la pieza y

Cilindrar en

desbaste(6)

Torno



El mecanizar de 38 mm. a 35.8 mm. y cota 170 mm. De longitud sujetando con el plato universal y el contrapunto

Vc=20m/min s=0.26mm/rev

t=0.2875 m=2

n=330.870r.p.m. T=5.42min

170 mm

Ø 3

5.8

mm

6






7 Cilindrar en desbaste(7)

Torno



El mecanizar de 35.8 mm. a 30.8 mm. y

cota 40 mm. de longitud

sujetando con el plato

universal y el contrapunto


n=330.870r.p.m. T=0.48min

7

45°

40 mm

Ø 3

0.5

mm


8 Refrentar redondeos(8)

Torno ISO 403 Refrentar desbaste

Acero Rápido

Radio de

punta r = 0.8 mm

El mecanizar de 35 mm. a 30 mm. y cota 12 mm. de longitud sujetando con el plato universal

Vc=54m/min s=manual n=330.870r.p.m. T=0.12min

8

12 mm






9

Volver la pieza y

Cilindrar en desbaste(9)

Torno



Con igual sujeción de la pieza que la operación anterior mecanizar de 35.8 a 30.8 mm y una longitud de 90 mm

Vc=19.2m/min s=0.26mm/rev n=330.870r.p.m. T=2.7min

93 mm

Ø 3

0.8

mm

9


10

Refrentar en desbaste(10)

Torno


Acero Rápido

Mecanizar con la misma sujeción que la operación 9 hasta dejar cara perpendicular al eje. Medir longitud Mecanizar hasta 250.5mm.

Vc=19.2m/min s=0.26mm/rev n=330.870r.p.m T=0.6min por pasada

250.5 mm

Ø 3

0.8

mm

10

Ø 3

5.8

mm






11

Refrentar en acabado(10)

Torno


Acero Rápido

Radio de

punta r = 0.8 mm

Medir longitud Mecanizar hasta 250mm.

Vc=19.2m/min s=0.26mm/rev n=330.870r.p.m T=0.6min por pasada

250 mm

Ø 3

0.8

mm

11

Ø 3

5.8

mm


12 Puntear extremo

Centrado(12) Torno

DIN 332 Broca de

Puntear de Φ 2.5 mm

Penetrar Broca una

profundidad desde contacto hasta 5,5 mm

con cuatro pasadas

Vc=12.5 m/min s=Manual

n=300.7652r.p.m. T=0.4800min

12

5.5 mm

Comparador 0.01 mm.

Nonius del

contrapunto 0.05mm.





13 Cilindrar en acabado(13)

Torno ISO 409 Cilindrar en

acabado

Cilindrar de 30.8mm a

30mm.

Vc=49 m/min s=0.126mm/rev n=630 r.p.m

T=0.36min por pasada

1340 mm

30

mm

35 mm. a 30 mm. y cota 40 mm. de

longitud sujetando con el plato


14 Cilindrar en acabado(7)

Torno ISO 409 Cilindrar en

acabado


30mm.

Vc=59m/min s=0.126mm/rev n=500 r.p.m

T=1.2min por pasada

14130 mm

Ø 3

0 m

m

Ø 3

5 m

m

35 mm. a 30 mm. y cota 40 mm. de

longitud sujetando con el plato






15 Mecanizar Chaflan

(15)

Torno ISO 401 Cilindrar en acero rápido

Mecanizar Chaflan 1.25

x 45°.

Vc=25 m/min s=manual n=400 r.p.m T=0.03min

15

Control mediante el

nonius del carro orientable

1 pasada de 1.25 mm

16 Rectificado Rectificadora ISO 409 Cilindrar en

acabado

Rectificar Acero rápido de 45°

16

35 mm. a 30 mm. y cota 40

mm. de longitud sujetando con el plato universal y el contrapunto





17 Fresado canal

chavetero (17)

Fresa horizontal

ISO 401 Cilindrar en acero rapido

Mecanizar Chaflan 1.25 x

45°.

Vc=25 m/min s=manual n=400 r.p.m T=0.03min

Control mediante el nonius del carro

orientable

18 Fresado canal

chavetero (17)

Fresa Horizontal

ISO 409 Cilindrar en

acabado


30mm.


n=66.8367r.p.m. T=3.1114min

35 mm. a 30 mm. y cota 40 mm. de longitud sujetando

con el plato universal y el contrapunto



CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO / MATERIAL / EQUIPO

DIAGRAMA Nº 1 HOJA Nº 1

RESUMEN

OBJETO: Aerosol Actividad Actual Propuesta Economía

OPERACIÓN TRANSPORTE ESPERA INSPECCIÓN ALMACÉN

6 8 0 1 3

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

ACTIVIDAD: Ensamble de tubo de aerosol en su aplicador MÉTODO: ACTUAL / PROPUESTO

DISTANCIA (m) 20.5 m

LUGAR Línea de Producción

TIEMPO 10.92 min

OPERARIO (S) = 1 FICHA Nº 100

COSTO MANO DE OBRA MATERIAL

COMPUESTO POR: FECHA: 20 de Marzo APROBADO POR: FECHA:

TOTAL

DESCRIPCIÓN

Cant. Dist (m)

Tiempo (min)

SÍMBOLO OBSERVACIONES

Almacenamiento de lotes 24 Son 12 cajas

Transporte de caja a banda

1 1.5 .06 El operador lo realiza

Colocar el tubo a la banda 10 0.3 .06 El operador lo realiza

Acomodar en línea el tubo El operador lo realiza

Transporte a engrane 50 0.60 Por banda

Etiquetado aerosol Maquinaria

Translado a la rejilla 1 0.1 Por banda

Llenado de rejilla de tubo

Traslado de rejilla a la caja

1.0 El operador lo realiza

Vaciado de rejilla a la caja

El operador lo realiza

Regreso de rejilla a la máquina

1.0

Almacenamiento de lote Son 12 cajas

Transporte de lote 54 12 5

Transporte de caja a mesa 1 2 0.3

Vaciado de caja a área de trabajo

1 0.1

Ensamble de aplicador al 0.1



tubo

Inspección de la sustancia 1 El operador lo realiza

Almacenamiento de aerosol ensamblada en caja

5 Hasta llenar la caja

Translado de caja al patín 1 2 0.3

PLANO DEL LUGAR DE TRABAJO

Operación Demora Transporte Almacenamiento Inspección



D E S C R I P C I Ó N D E L P R O C E S O

CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO / MATERIAL / EQUIPO

DIAGRAMA Nº 1 HOJA Nº 1 de 3

RESUMEN

OBJETO: pieza de Aluminio, con barrenos en el centro

Actividad Actual Propuesta Economía

OPERACIÓN

TRANSPORTE

ESPERA

INSPECCIÓN

ALMACEN

68 2 4

15 4

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) MÉTODO: ACTUAL / PROPUESTO

DISTANCIA (m) 15

LUGAR: Taller de Fresa, Torno y Taladro TIEMPO (Hr-Hom)

150

OPERARIO (S) Jorge Hernández COSTO ($)

MANO DE OBRA MATERIAL

140 150 100

Fecha: 15 de Octubre del 2003

TOTAL

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

C D T (min)


Material es llevado al torno 1 5 Es una sola pieza

Colocar material en el Torno

Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Verificar que la pieza esté bien sujeta

Colocar el BURIL correcto para la operación

Encender el torno

Realizar el REFRENTADO

Maquinar, realizando desbaste en la pieza

0.38 6 mm, 3 pasadas,

Maquinar, realizando acabado en la pieza

1.65 0.75 mm, 3 pasadas

Apagar el torno

Quitar la viruta de la máquina Se realiza manualmente

Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Se realiza manualmente



Identificar el BURIL a utilizar

Quitar el BURIL anterior




Encender el torno

Realizar el CILINDRADO EXTERIOR


0.40 2 mm, 2 pasadas


1.78 0.15mm, 2 pasadas

Apagar el torno








Encender el Torno

Continuación del proceso de maquinado: (página 2)

:

C D T (min.

)


Realizar el SEGUNDO CILINDRADO EXTERIOR


1.60 26 mm, 8 pasadas


1.78 0.15 mm, 2 pasadas

Apagar el torno


Limpiar la mesa y la pieza Se realiza manualmente






Encender el torno

Realizar el CILINDRADO INTERIOR


0.25 7.5 mm, 3 pasadas



Apagar el torno

Quitar la viruta de la máquina





Se realiza manualmente


Encender el torno

Realizar el SEGUNDO CILINDRADO INTERIOR





Apagar el torno







Quitar el BURIL anterior Se necesita una herramienta


Acodada

Encender el torno

Realizar el CONIZADO





Apagar el torno






Identificar los lugares donde se realiza hacer los chaflanes

4 Se deben realizar 8 chaflanes a 48º

Encender el torno

Hacer chaflanes en la pieza

Apagar el torno


Limpiar la pieza

Continuación del proceso de máquina (página 3)

C D T (min.

)


Realizar Arcos 3 2



Llevar pieza hacia el taladro de banco

Colocar la pieza en el taladro


Verificar que la pieza esté bien sujeta Diámetro de ¼”

Colocar las brocas para realizar la perforación

Encender el taladro de banco

Se realiza el primer BARRENO 0.225

Atraviesa la pieza

Se realiza el segundo BARRENO 0.225

Atraviesa la pieza

Apagar el taladro de banco


Retirar la pieza del taladro

Se lleva al departamento de terminado 7

La pieza terminada se limpia totalmente

Se lleva al almacén

TOTAL 1 15

13.87

68 2 4 15 1

CÁLCULOS DEL PROCESO DE MAQUINADO

1) REFRENTADO Di = 63.5 mm Df = 50 mm; Se toman los mismos datos que el cilindrado L = 114.3 mm

lados ambospor Careado 75.62

5.13

2

505.63

2mm

llP

fi

t

Desbaste Acabado

6 mm 0.75 mm

t = 2 mm m = 3 t = 0.25 mm m = 3

Conversión de Pascal a Kilogramo fuerza

2

2

2

2

6

25

/13.24100

14.2413

10220

/100197.11

mmkgmm

cm

cm

kgx

xPa

cmkgPa



min03.2min65.1min38.0

min65.1)3(min)/46.802)(/13.0(

15.57*

min38.0)3(min)/53.601)(/75.0(

15.57*

46.802)5.59(

)/1000min)(/150(1000

5.5945.632

53.601)5.63(

)/1000min)(/120(1000

.. 2067.1)8.0(4500

)/134.24min)(/120)(/5.1(

4500

Efectiva Potencia

/5.1)/75.0)(2(

22

2

ADrefrentado

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmm

l

Vn

mmmmmmtll

rpmmm

mmmm

l

Vn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

2) OPERACIÓN DEL PRIMER CILINDRADO

Datos:

2/134.24220

%80

110

3.114

mmkgMPa

mm

mm

C

f

i

Desarrollo:

mmmmmmPif

t 15.22

3.4

2

1103.114

2

Desbaste Acabado

2 mm 0.15 mm

t = 1 mm m = 2 t = 0.075 mm m = 2




min78.1)2(min)/88.432)(/13.0(

50*

min40.0)2(min)/18.334)(/75.0(

50*

88.432)3.110(

)/1000min)(/150(1000

3.11043.1142

18.334)3.114(

)/1000min)(/120(1000

.. 60335.0)8.0(4500

)/134.24min)(/120)(/75.0(

4500

Efectiva Potencia

/75.0)/75.0)(1(

cilindrado 1

22

2

ADer

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmmVn

mmmmmmt

rpmmm

mmmmVn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

3) Operación del Segundo Cilindrado

Datos:

2/134.24220

%80 ,62

3.114

mmkgMPa

mm

mm

C

f

i

Desarrollo:

mmmmmmPif

t 15.262

3.52

2

623.114

2

Desbaste Acabado

26 mm 0.15 mm

t = 3.25 m = 8 t = 0.075 mm m = 2




min78.1)2(min)/88.432)(/13.0(

50*

min60.1)8(min)/18.334)(/75.0(

50*

3.11043.1142

88.432)3.110(

)/1000min)(/150(1000

18.334)3.114(

)/1000min)(/120(1000

.. 96.1)8.0(4500

)/134.24min)(/120)(/4375.2(

4500

Efectiva Potencia

/4375.2)/75.0)(25.3(

cilindrado 2

22

2

ADdo

A

D

ix

x

cA

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

mmmmmmt

rpmmm

mmmmVn

rpmmm

mmmmVn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

CÁLCULO DE PARÁMETROS del eje intermedio

FASE 1 Refrentado-Torno-Buril de cuchillo acodado para refrentar. Datos: Di = 57.15mm Pt = 1mm L = r = 28.575 Desbaste Vc= 30mm/min S=0.45 mm/rev Acabado Vc=54mm/min S=0.2mm/rev Restricción Desbaste 0.3 a 5 mm por pasada Acabado 0.3 mm max por pasada, 2 pasadas mínimo Desbaste

ND = 30000/ (57.15) = 167.0918 r.p.m.

TD = 28.575 /167.0918 (0.45) 1 = 0.380 min.

Pt=1

Desbaste 0.7

Acabado 0.3

t=0.7 t=0.15

t=0.15

m= 1 m=2



Acabado

NA = 54000/ (57.15) = 300.7652 r.p.m.

TA = 28.575 /300.7652 (0.2) 2 = 0.4750 min. FASE 2 Cilindrado-Torno-Buril acodado derecho para cilindrar Datos: Di = 57.15mm Df = 50.8 Dx = Di – 2 profundidad = 51.95 Pt = 57.15 – 50.8 / 2 = 3.175 L = 50.8 i=1 Desbaste Vc= 30mm/min S=0.45 mm/rev Acabado Vc=54mm/min S=0.2mm/rev Restricción Desbaste 0.3 a 5 mm por pasada Acabado 0.3 mm max por pasada, 2 pasadas mínimo

Desbaste

ND = 30000/ (57.15) = 167.0918 r.p.m.

TD = 50.8 /167.0918 (0.45) 1 = 0.6756 min. Acabado

NA = 54000/ (51.95) = 380.870 r.p.m.

TA = 50.8 /380.870 (0.2) 2 = 1.5353 min. FASE 3 Cuerda Interior-Taladro Datos: Para la broca 1 de centros de 3.175 o 1/8 pulg P=3mm s=0.1 mm/rev d=3.175mm

=65 kg/mm2

=80% Vc = 24 m/min i=1

1219.2406175.3(

240001000

D

VCxn r.p.m.

Pt=3.175

Desbaste 2.6

Acabado 0.575

t=2.6 t=0.2875

t=0.2875

m= 1 m=2



Momento torsor= )1000(8

S )( 2dMt

= 3

2

101750.8)1000(8

)1.0)(175.3)(65( x kgf-m

Potencia efectiva = Ne = 716

))(( nMt= 02751.0

)8.0(716

)1219.2406)(101750.8( 3

x

C.V.

Tiempo = 01686.0)1()1.0(1219.2406

)175.3(3)(

))((

31

31

isn

dPT min.

Para la broca 2 de 10.7156 mm. o 27/64 pulg P=50.8mm s=0.20 mm/rev d=10.7156 mm

=65 kg/mm2

=80% Vc = 23 m/min

2214.683)7156.10(

230001000

D

VCxn r.p.m.


S )( 2dMt

= 1865.0

)1000(8

)2.0)(7156.10)(65( 2

kgf-m


))(( nMt= 2224.0

)8.0(716

)2214.683)(1865(. C.V.

Tiempo = 3979.0)1()2.0(2215.683

)7156.10(8.50)(

))((

31

31

isn

dPT min.

Para el machuelo de 12.7 mm. o 1/2 pulg P=50.8mm s=0.25 mm/rev d=12.7 mm

=65 kg/mm2

=80% Vc = 22 m/min

4029.551)7.12(

220001000

D

VCxn r.p.m.


S )( 2dMt

= 3276.0

)1000(8

)25.0)(7.12)(65( 2

kgf-m




))(( nMt= 3153.0

)8.0(716

)4029.551)(3276(. C.V.

Tiempo = 3992.0)1()25.0(4029.551

)7.12(8.50)(

))((

31

31

isn

dPT min.

FASE 4 Fresado – Hexágono – Fresa cilíndrica frontal con cuñero longitudinal Datos: D=76.200 mm b = 50.8 mm Z = # de dientes = 8 Ancho corte = 14.2875 mm = 9/16” Desbaste Vc= 16 mm/min Sm=80.2040 mm/rev Sm = Número de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 66.8367 x 8 x 0.15 = 80.2040 mm/rev

8367.66)20.76(

160001000...

D

VcxMPR r.p.m

Acabado Vc=25mm/min Sm=0.05mm/min = 41.772 Sm = Número de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 104.4323 x 8 x 0.05 = 41.772 mm/rev

4323.104)20.76(

250001000...

D

VcxMPR r.p.m

Restricción Desbaste 0.5 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm max por pasada, 2 pasadas minimo

65 kg/mm2 = resistencia del material al corte n= 80% = eficiencia SOLUCION

Pt=12.7

Desbaste 12.2

Acabado 0.5

t=3.05 t=0.25

t=3.05 t=0.25

t=3.05

t=3.05

m = 4 m = 2



Fuerza de corte

fkgV

tdtbSFc

c

m

1769.194

1000)16)(8(

)05.320.76(05.3)8.50)(65)(2040.80(2

1000)(

)())()()(2(

Potencia efectiva

8630.0)80.0(4500

)16(1769.194

4500

n

VcFcNe CV

Longitud de entrada en desbaste

9367.14)05.320.76(05.3)( tdtLed mm

Longitud de salida en desbaste Ls = de 2 a 5 mm Ls = 3mm Longitud (total) de desbaste LD = Le + L + Ls = 14.9367 + 44.45 + 3 = 62.3867 mm Longitud de entrada en acabado

3574.4)25.020.76(25.0)( tdtLea mm.

Longitud de salida en acabado Lsa = Le + 2 Lsa = 4.3574 + 2 = 6.3574 mm. Longitud (total) de acabado) La= 4.3574 + 44.45 + 6.3574 = 55.1648 mm Tiempo de desbaste

TD = 1114.3)4(2040.80

3867.62)( m

S

L

m

min.

Tiempo de acabado

TA = 6412.2)2(772.41

1648.55)( m

S

L

m

min.

Tiempo parcial = TD + TA = 5.7526 min Numero de veces a pasar de la fresa

= 128125.08.50

2875.14

anchofresa

anchocorte

b

pzaveces a pasar la fresa

Tiempo total de fresado

7525.5TT min 1 vez = 5.7526 min. Pero nuestra pieza es un hexágono, por lo

que 5156.34TT min.



TIEMPO TOTAL DE MAQUINADO

min2min4min87.7min87.7

min45.0min43.0min31.0min12.1min38.3min18.2

cos

archaflanes

MAQUINADOTOTAL

TT

T ;

min87.13MAQUINADOTOTALT

COSTOS DE FABRICACIÓN DE EJE INTERMEDIO

DATOS

Salario de técnicos = $200/dia Turnos = 1 turno/día Producción semanal = 120 piezas (promedio)

MANO DE OBRA

SALARIOS Técnicos $160 diarios Turnos de lunes a viernes: 9:00 a 19:00 Hrs Turno de sábados: 9:00 a 16:00 Hrs Mano de Obra por Etapa de Fabricación considerando 1 técnico *Torno (1 técnico) -Corte -Refrentado - Cilindrado = $ 200.00 diarios *Fresadora (1 técnico) - Canal Chivetero

- Separación de = $ 224.00 diarios la pieza, material sobrante ______________________ = $ 400.00 diarios

Turno X Semana = 5 X 1 Turno = 5 Turno de Sábado = 1 X 1 Turno = 1 6 turnos semanales Mano de obra total = 6 X $400 = $2400 semanales Costo unitario de mano de obra =$2400/120 pzas. = $20 MATERIA PRIMA

Acero duro = $88.30 Redondo 57.1 mm X 120 mm Peso del redondo = 2.500 kg.

Costo unitario del cuerpo = $35.32/kg.

Composición del acero duro



Elemento % Kg C.U. (pesos)

Carbono (C) 0.38 3.8 x 10-3 0.13376

Cromo (Cr) 0.70 7 x 10-3 0.2464

Niquel (Ni) 0.85 8.5 x 10-3 0.2992

Molibdeno (Mo) 0.20 2 x 10-3 0.0704

Silicio (Si) 0.15 1.5 x 10-3 0.528

Manganeso (Mn) 0.70 7 x 10-3 0.2464

2.9 1.52416

Hierro (Fe) 97.1 0.971 33.79584

100% 1 kg $ 35.32

COSTO TOTAL DE LA MATERIA PRIMA = $35.32/Kg. X 2.5 Kg. = $88.30 GASTOS INDIRECTOS Gastos de Venta = $51.51 p/pza Gastos de Admon. = $94.435 p/pza Otros Gastos = $25.755 p/pza Total de Gastos indirectos = $171.70 x 120 piezas = $20604 Gastos indirectos unitarios = $171.70 Por lo tanto:

COSTO DE MANUFACTURA UNITARIO

Mano de obra = $20.00 Materia Prima = $88.30 $108.30 + Gastos Indirectos = $171.70 Costo de Manufactura unitario = $280.00 COSTOS DE FABRICACIÓN A continuación se muestra el cálculo del costo unitario de producción de la pieza tomando en cuenta los siguientes datos:

Una hora hombre máquina cuesta $150.00 1 kg. de Aluminio $54.86

Herramientas Un buril cuesta $30.00 y sirve para 50 piezas. Una barra de desbaste cuesta $200.00 y sirve para 30 piezas. Una broca de centros cuesta $25.00 y sirve para 2000 piezas. Una broca de ¼ cuesta $15.00 y sirve para 100 piezas.

Gastos Indirectos Renta $600 Luz $250 Teléfono $250

La producción es de 13.87 minutos por pieza, fabricando así 768 piezas al mes.



DESCRIPCIÓN COSTO CANTIDAD UTILIZADA

TOTAL POR PIEZA

1 Kg Al. $ 54.86 1.73 $ 94.91

1 Hr. H-M $ 150.00 0.25 $ 37.50

Buril $ 30.00 0.02 $ 0.60

Barra de desbaste $ 200.00 0.03 $ 6.67

Broca de centros $ 25.00 0.001 $ 0.01

Broca de 1/4 $ 15.00 0.01 $ 0.15

COSTO DE PRODUCCIÓN

$ 139.84

GASTO MENSUAL

Renta $ 600.00 $ 0.78

Luz $ 250.00 $ 0.33

Teléfono $ 250.00 $ 0.33

GASTOS INDIRECTOS

$ 1.43

COSTO TOTAL UNITARIO DE PRODUCCIÓN

$ 141.27

TABLA 1: Resumen de cargas de trabajo (número de cargas por mes entre todas las combinaciones de centros de trabajo)

DEPARTAMENTOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Recepción 1 600

Almacenes 2 400 100 100

Sierra 3 350 50

Torno revólver 5 50

Fresa 7 50 450 100

Esmeril 8 200 250

Ensamblado 9 500

Bienes Terminados

10 600

Embarque 11



El diagrama esquemático ideal es ahora la base del desarrollo de una distribución física donde se especifican las localizaciones de los centros de trabajo o departamentos.

Estudio de tiempos

Departamento: área de etiquetado – ensamblado Estudio núm: 1 Hoja núm: 1 de 5

Operación: Etiquetado - ensamblado Estudio de métodos núm: 1 Instalación / máquina: 125 Núm: 2 Herramienta y Calibradores:

Término: Comienzo: Tiempo transc:

Operario: Ficha núm: 1000

Producto / pieza: Núm: 1 Plano núm: 1 Material: Calidad:

Observado por: Fecha:

Comprobado:

Descripción del elemento V. C. T.R T.B Descripción del elemento V. C. T.R T.B

Transporte de caja a banda 0.06 0.06

Vaciado de caja en la banda 3.83 3.83

Etiquetado y llenado de caja 3.71 3.71

Vaciado de reja a caja 0.46 0.46

Vaciado de caja a mesa de trabajo

0.11 0.11

Levantar el tubo 0.16 0.16

Colocar el “aplicador” 0.03 0.03

Llenado de caja 5.18 5.18

Translado de caja a un patín 0.3 0.3

Colocar el “aplicador” 8.36 0.03

Llenado de caja 13.54 5.18

Translado de caja a un patín 13.84 0.30



FASE OPERATIVA DEL ESTUDIO DE TIEMPOS CON CRONÓMETRO TIPO DE LECTURA: VUELTA CERO

CICLOS

Elementos 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Acercar la caja a la Banda Transportadora 8 7 9 9 8 7 9 9

2 Vaciado de la Caja sobre la Banda Transportadora 228 288 318 348 310 334 346 337

3 Etiquetado y llenado de la rejilla 270 252 150 152 132 176 158 146

4 Vaciado de la Rejilla a la Caja 6 7 6 13 7 5 6 8

5 Vaciado de la caja a la mesa de ensamble 2 3 2 3 2 2 2 5

6 Ensamble de la pieza 3 3 3 4 3 3 3 4

7 Llenado de la caja con la pieza ensamblada 294 228 240 214 228 246 234 228

CICLOS

Elementos 9 10 11 12 13 14 15 16








LECTURA ACUMULATIVA

CICLOS

Elementos 1 2 3 4 5 6 7 8








CICLOS



Elementos 9 10 11 12 13 14 15 16



CILINDRADO

Montar la herramienta Buril acodado derecho

CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO/MATERIAL/EQUIPO

DIAGRAMA No. 1 HOJA No. 1 RESUMEN

OBJETO: “Eje intermedio”

ACTIVIDAD ACTUAL.

OPERACIÓN 53

ACTIVIDAD: Proceso de Fabricación

TRANSPORTE 7

ESPERA 1

LUGAR: Laboratorio 4 INSPECCION 11

METODO: ACTUAL ALMACENAM. 0

ELABORADO: FECHA: Julio del 2007

COSTOS

TOTAL

DESCRIPCIÓN SIMBOLO OBSERVACIONES

CORTADO

□

Ir al almacén

Tomar la materia prima Acero duro (TX10T)

Llevarla al área de corte

Cortar el material que se necesita

57.1mm X 120mm

Llevar al almacén el resto del mat.

Pedir las herramientas y el equipo

Revisar las herramientas y el equipo

REFRENTADO

Ir al torno Torno Paralelo

Montar la pieza

Montar la herramienta Buril de cuchillo acodado

Especificar parámetros maquinado

Verificar los montajes

Ponerse el equipo de protección Gafas y bata

Encender la máquina

Hacer la operación de maquinado

Apagar la máquina

Quitar la herramienta








Apagar la máquina


Apagar la máquina

Montar la herramienta 3 Machuelo 12.7mm 13 hilosXpulg.






Apagar la máquina

Verificar la cuerda Diam. 12.7mm 13 hilos X pulg.

Limpiar la máquina

HEXÁGONO

Limpiar la máquina

BARRENADO

Ir al taladro Taladro de Columna

Montar la pieza

Montar la herramienta 1 Broca de centros 3.175mm






Apagar la máquina


Montar la herramienta 2 Broca 10.7156mm








Ir a la fresadora Fresadora Vertical

Montar la pieza

Montar la herramienta Fresa Cilíndrico Frontal



Ponerse el equipo de protección



Apagar la máquina

Verificar el hexágono Diámetro 25.4mm

QUITAR MATERIAL SOBRANTE






Apagar la máquina

Desmontar la pieza y la herramienta

Verificar la pieza

Limpiar la máquina

Ir al almacén

Entregar las herramientas y equipo

Totales d



8. Layout de la planta, el propuesto. 8.1. Analysis of Layout By Process 8.2. Utilizes a grid matrix to display the ratings of the relative

importance of the distance between department 9. Programación de actividades, para cumplir con la producción

comprometida (uso Project). Calculo del tiempo del proceso de Mecanizado

Operación auxiliar Tiempo aproximado

Cambio de plato 10 min

Volteo de pieza 1 min

Cambio de ruedas conductoras del avance

10 min

10. Curva “S” del Proyecto. 11. Observaciones y Conclusiones.

11.1. Observaciones 11.2. Conclusiones

Con la elaboración de este trabajo, reafirmamos que los procesos de manufactura tienen como objetivo fundamental obtener piezas de una configuración geométrica requerida y acabado deseado, de acuerdo a especificaciones ya preestablecidas por el cliente. Dichos procesos de manufactura consistieron en arrancar de la pieza bruta el excedente (metal sobrante) de metal, por medio de ciertas herramientas de corte y de máquinas adecuadas a la operación que se vaya a realizar. Para el desarrollo del trabajo nos apoyamos de los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en la asignatura de Manufactura Industrial I, puesto que para dicho proceso se realizaron cálculos de los principales parámetros (Velocidad de Corte, Número de Revoluciones por minuto, Avance, Tiempo de Maquinado, etc...) a considerar para el manejo de cada una de las máquinas utilizadas para efecto de dicho proceso, estas maquinas fueron Torno, Fresa y Taladro. Así pues con la elaboración de este trabajo comprendimos la gran importancia que tiene esta asignatura para nuestra formación como Ingenieros industriales, satisfaciendo así mismo el objetivo de dicho curso el cual consiste en brindarnos los conocimientos generales acerca de los procesos de Manufactura.



También determinamos los costos de fabricación de cada componente de las piezas el cual resultaría factible y conveniente si se hiciera en una producción en serie. Finalmente se obtuvo un eje Intermedio de Acero SAE 1045, cuyas dimensiones que fueron de 35mm X 250 mm, cumpliendo con las especificaciones requeridas por el profesor. 12. Bibliografía

Enciclopedia Encarta 2002. Microsoft Corporation, 2001. Amelia Nápoles Alberro & Javier Salhueña Berna. “Mecanizado por

Arranque de Viruta”. Ediciones UPC 2000. http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs Moran Montes de Oca Ricardo y López Pérez Isaac de Jesús. “Manual de

prácticas de manufactura industrial II”. Editorial UPIICSA I.P.N., 2003 Schärer, Urrich “Ing. de manufactura”.Editorial Continental. México, 1994, Págs. 260-178.

13. Anexos.

13.1. CÁLCULO DE CONDICIONES DE CORTE Torno - Velocidad de giro del cabezal (N) La combinación de material de la pieza y material de la herramienta permite

determinar las velocidades de corte recomendadas para desbaste y para

acabado.

Por ejemplo, para el acero F1120 considerado y para una herramienta de

acero rápido se obtiene v = 30 m/min. para desbaste y v = 40 m/min. para

acabado (tabla 5 de velocidades de corte recomendadas en el torneado).

A partir de la velocidad de corte v y del diámetro a trabajar D, se seleccionan

las revoluciones por minuto del cabezal, de acuerdo con las disponibles en la

máquina.



Por ejemplo, para un diámetro D = 30 mm. las rpm a las que se debe trabajar

para una operación de acabado con velocidad de corte v = 40 m/min., vienen

dadas por:

rpmmmD

revvN 424

30*

40*1000min/1000*

Como por lo general, el torno no cuenta con un valor de revoluciones igual al

obtenido para N*, se escoge la más próxima, por ejemplo 400 rpm. (tabla 4 de

velocidades del torno ZUBAL).

Avance y profundidad de pasada en desbaste. (f, ap)

En desbaste estas condiciones vienen limitadas por la capacidad (potencia,

fuerza, etc.) de la máquina. La sección de viruta, Ac, es el producto de ambas

y es proporcional a la potencia, razón por la que se suelen calcular

conjuntamente. Dado el material de la pieza se puede estimar la presión de

corte ks. Por ejemplo, para un acero F1120 y estado normalizado,

consultando la tabla de características de los aceros se obtiene una

resistencia R (esfuerzo de rotura σR) de 55 a 60 kg/mm2. En una primera

aproximación el esfuerzo específico de corte ks se puede aproximar mediante:

ks ≈ 4.75 * σR

Tomando como valor de σR el máximo, σR = 60 kg/mm2, resulta:

ks = 4.75 * 60 = 285 kg/mm2

Aunque este método no es muy preciso se considera que los resultados

obtenidos son válidos en una primera aproximación. Existen otros métodos de

cálculo más completos para la determinación de ks algunos de los cuales están

recopilados en los apuntes en la parte de teoría correspondiente a Mecanizado

Convencional.



La potencia Pm del motor del torno es la limitación para las operaciones de

desbaste.

La potencia necesaria para el corte Pc = Fc v, debe ser menor que la potencia

disponible para mecanizar o potencia útil Pu = η Pm, donde η es el

rendimiento de las transmisiones de los accionamientos.

Para un motor de torno de Pm = 2 CV, considerando, por ejemplo, un

rendimiento η del 0.8 la potencia máxima disponible sería (1CV=0.736 kW):

Pu = 0.8 * 2 *0.736 = 1.177 kW.

Por otro lado no es conveniente apurar esta potencia máxima disponible. A

título orientativo, pues depende fundamentalmente de la máquina, sólo se

debe utilizar para el mecanizado entre el 80 % y el 90% de la potencia

disponible (p. ej. Pc = 0.85 Pu).

La potencia, Pc, que es posible emplear para el corte queda:

Pc = 0.85 Pu = 0.85 * 0.80 Pm = 0.85 * 0.80 * 2 *0.736 = 1 kW.

Conocida la potencia de corte y la velocidad de corte v se puede determinar

la fuerza de corte Fc mediante la expresión:

V

VcFc

En el ejemplo considerado, con velocidad de desbaste v = 30 m/min, se tiene:

KgNm

s

s

Nm

Fc 2042000

min30

min60*1000



Conocidas la fuerza de corte Fc y la presión de corte ks, se puede determinar

la sección de viruta:

ks

FcAc

En el ejemplo considerado se tendría:

716.0285

204Ac

mm2

Conocida la sección de viruta Ac, y como Ac = f ap, es posible determinar el

avance f y la profundidad de pasada ap teniendo en cuenta la preforma de la

pieza y las relaciones orientativas propias del torno:

f = 0.4 - 0.6 mm/rev.

ap ≤ 4 mm.

En el ejemplo considerado se tendría a partir de los avances del torno ZUBAL

Si f=0.40 mm/rev. ap= 40.0

72.0

= 1.8 mm

Si f=0.35 mm/rev. ap= 35.0

72.0

= 2.1 mm

Pudiendo ser válida cualquiera de ambas soluciones:

f = 0.40 mm/rev ap = 1.8 mm

f = 0.35 mm/rev ap = 2.1 mm



Aunque la primera podría ser más adecuada al ser preferible aumentar el

avance frente a la profundidad de pasada. Sería necesario no obstante,

comprobar qué valor de ap se adapta mejor a la configuración geométrica

requerida por la operación y de esta forma determinar el número de pasadas.

Así por ejemplo si la operación es un cilindrado exterior en desbaste desde 30

mm a 22 mm se tendría que la profundidad total de las pasadas es igual a (30-

22)/2=4 mm. Sería preferible utilizar 2 pasadas de ap =2 mm con un avance

de 0.40 mm/rev, aunque para ello sería necesario comprobar la disponibilidad

de potencia al haber elegido valores ligeramente superiores a los

determinados inicialmente.

Avance en acabado

Para realizar el acabado de cualquier superficie de la pieza, es necesario

haber terminado el desbaste. Dicho desbaste termina cuando la medida real

del diámetro se encuentra aproximadamente a menos de 1.2 mm (ap <

0.6mm) por encima de la cota final del plano.

La profundidad de pasada ap, en acabado queda pues determinada en función

de la cota final de desbaste y la cota final de la pieza, siendo necesaria una

comprobación dimensional previa a la pasada final.

En este caso el valor del avance queda condicionado, NO a la máxima

potencia disponible, sino a las especificaciones de acabado superficial de la

pieza, normalmente cuantificadas mediante el parámetro Ra.

La expresión que relaciona el valor de Ra expresado en µm viene dada por:

Ra= 0.8 = 32.1 f2/rh



Donde rh representa el valor del radio de la punta de la herramienta. Los

radios de la punta de la herramienta mas utilizados son 0.2; 0.4 y 0.8 mm.

Por ejemplo para un valor de:

Ra = 0.8 µm y un radio de punta de la herramienta rh = 0.4mm, se tiene.

Ra = 0.8 = 32.1 f2/ re = 32.1 f2 / 0.4 De donde

f* = 1.324.0*8.0

=0.1 mm/rev Tomando, por ejemplo a partir de los valores disponibles en el torno, f =

0.082 mm/rev ó f = 0.088 mm/rev. para el avance, a poner a la máquina,

inferior al que resulte calculado ya que el acabado superficial obtenido es

peor que el valor teórico obtenido mediante la expresión anterior.

13.2. CÁLCULO DE TIEMPO DE FRESADO Se trata de planear la pieza de la figura con una profundidad de pasada de 8

mm mediante un fresado frontal. La pieza tiene una ps de 2800 N/mm2. La

máquina tiene 20 Kw de potencia con un rendimiento de 0,75 y una gama

continúa de velocidades de giro de cabezal y de avance de la mesa de:

20< N< 2000 rpm

20< vf< 15000 mm/min, respectivamente.

La fresa tiene un diámetro de 400 mm y sus 6 filos están constituidos por

plaquitas cuadradas con Kr = 75º, θ = 5º y r = 0,4 mm.

Existen además las siguientes restricciones:

Por efecto tamaño, el avance por filo debe ser mayor de 0.01 mm.

La fuerza máxima de corte (estática, no al impacto) es de 5000 N.

La velocidad de corte no debe ser menor de 80 ni mayor de 150 m/min.

Se pide:

Deducir la expresión del espesor de viruta medio en fresado frontal.

Calcular la pareja de valores (N, vf) para que el tiempo de mecanizado sea

mínimo.



Dibujar el perfil teórico de rugosidad generado y calcular el tiempo de

mecanizado (creces= 5 mm).

Método Calculo Potencia En Fresado (Sandvik)

Potencia de corte:

Donde:

Tipos de material Dureza HB ps kg/mm2

Acero al carbono C 0.15 %

C 0.35 %

C 0.70 %

Aceros baja aleación recocido

templado

Aceros alta aleación recocido

templado

Aceros inoxidables ferríticos

austeníticos

125

150

250

125-200

200-450

150-250

250-500

175-225

150-200

275

300

330

320

390

350

410

360

390



Acero fundido no aleado

baja aleación

alta aleación

Acero extra duro

Fundición maleable viruta corta

viruta larga

Fundición gris poco dúctil

muy dúctil y

aleada

Fundición modular (tenaz) ferrítica

perlítica

Fundición en coquilla

225

150-250

150-300

50 HRC

110-145

200-250

150-225

200-300

125-200

200-300

40-60 HRC

260

280

320

675a

220

200

140

180

150

225

475a

(1) ps es para un valor de mm

0.0

5

0.1

0

0.1

5

0.2

0

0.2

5

0.3

0

0.3

5

0.4

0

0.4

5

0.5

0

0.6

0

0.7

0

0.8

0

0.9

0

1.0

0

K1 1.5

0

1.2

3

1.1

0

1.0

0

0.9

4

0.8

9

0.8

5

0.8

1

0.7

9

0.7

6

0.7

2

0.6

9

0.6

6

0.6

4

0.6

2



2) Para conseguir que tm sea mínimo hay que hallar el valor de vf = af·Nf·N =

máx

R1) Del valor máximo que puede alcanzar la fuerza de corte se obtiene:

R2) Aplicando la restricción de la velocidad de corte se tiene:

R3) De acuerdo con la expresión para la potencia de corte del método

Sandvik:

Para poder calcular Pc se necesita K1, que es función de . Habrá que fijar

por tanto un valor de . Como interesa af·N = máx para que tm sea mínimo,



hay que elegir un con el que af sea máximo y que además sea compatible

con las restricciones. Luego de acuerdo con R1) af = 0.22 mm, y entonces:

Una vez determinado se obtiene a partir de las tablas K1 = 1.06

Para y , la velocidad de giro es

, que es más restrictiva que la

restricción anterior de N.

Por tanto, la pareja de valores que hace que el tiempo de mecanizado sea

mínimo es:



3) El perfil de rugosidad generado es:

después el tramo es recto.

El tiempo de mecanizado es:

Calculo de Costo de Mano de Obra

7.1. CÁLCULO DEL NÚMERO DE EMPLEADOS

Las dimensiones de los edificios y del aparcamiento se basan en el número máximo de empleados que, en un solo turno, van a trabajar en la planta; por lo tanto, es necesario su determinación antes de la implantación. Se ha considerado lo siguiente.

7.1.1. TÉCNICOS

- Director general.

- Ingeniero de proceso.



- Químico.

- Responsable de seguridad, calidad y medio ambiente.

7.1.2. ESPECIALISTAS

- Técnico de laboratorio.

- Electricistas (1 por turno).

- Fontaneros (1 por turno).

- Soldadores (1 por turno).

- Técnicos de Control e Instrumentación (1 por turno).

- Personal de abastecimiento.

7.1.3. PERSONAL ADMINISTRATIVO

• - Un administrativo (encargado de la gestión de compra - venta).

• - Un contable.

• - Un secretario.

7.1.4. OPERARIOS

Se calculan en función del número de operaciones del proceso. Se requiere un operario para cada una de ellas, excepto para la de reacción que se requiere un operario por cada cuatro hornos.

Se han considerado cinco operaciones que son las que aparecen a continuación. Entre paréntesis aparece el número de operarios requeridos en cada una:

• Sección 1: Mezclado del KCl. (uno por turno)

• Sección 2: Cristalización y acondicionamiento del nitrato potásico. (uno por turno)

• Sección 3: Mezclado del NH 4 NO 3 . (ninguno)

• Sección 4: Evaporación. (uno por turno)

• Sección 5: Cristalización y acondicionamiento del cloruro amónico. (uno por turno)

Para supervisar todas estas operaciones se necesitarán:



• - Capataz (uno por turno).

7.1.5. PERSONAL DEDICADO A SERVICIOS

• - Personal de limpieza (dos en el turno de la tarde).

• - Cocinero. (uno por turno).

• - Camarero (uno por turno).

Haciendo un recuento del personal, el número máximo de empleados por turno será de veintiuno.

7.2. TURNOS DE TRABAJO

Los turnos de trabajo dependerán de la función desempeñada en la planta.

7.2.1. PERSONAL ADMINISTRATIVO

En este turno se incluirán al Director General, Ingeniero de proceso, Responsable de seguridad, calidad y medio ambiente, el administrativo, el contable y el secretario. Se dispondrá de un turno repartido entre la mañana y la tarde.

Horario:

- Mañana: 9:00 – 13:00

- Tarde: 16:00 – 20:00

(El director deberá estar siempre localizable).

7.2.2. OPERARIOS

Dentro de este turno se incluirán a los trabajadores de la sala de control, capataces, guardas de seguridad, electricistas, fontaneros, soldadores, técnicos de instrumentación y control y operarios. Se dispondrán de tres turnos los cuales son continuos y se abandonará el trabajo cuando el operario que comienza la jornada dé el relevo al operario que la finaliza.

- Turno 1: 8:00 – 16:00.

- Turno 2: 16:00 – 24:00.

- Turno 3: 00:00 – 8:00.

7.2.3. PERSONAL DE LABORATORIO

En este turno se incluirán al químico, técnico de laboratorio y el personal de abastecimiento. Se dispondrá de un solo turno.



Horario: 9:00 – 17:00.

7.2.4. PERSONAL DE CAFETERÍA

En este grupo se incluyen al camarero y al cocinero.

Habrá dos turnos:

Horario:

- Turno 1: 11:00 – 15:00.

19:00 – 23:00.

- Turno 2: 3:00 – 7:00.

7.2.5. PERSONAL DE LIMPIEZA

Horario: 20:00 – 23:00.

Monografia Inge de Metodos Final

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