EXAMEN PARCIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA - ENERGIA

PROCESOS DE MANUFACTURA IExamen parcialMircoles, 05 de noviembre del 2008Ing. Snchez Valverde, VictorianoCALLAO

Per

2008EXAMEN PARCIAL. Mircoles, 05 de noviembre del 2008Problema N 1 (5 puntos)Disear el funcionamiento del sistema para el husillo principal de un torno mecnico que debe tener velocidades rotacionales de 125 a 2000 rpm, como mnimo y mximo respectivamente. Y, del mismo modo se deber proyectar sobre un sistema de poleas trapeciales de cinco (5) escalones opuestos entre si, y est unida en el contraeje la polea de ingreso al sistema de la caja Norton que gira a 1750rpm. Y, la distancia entre centros virtual es 360mm y posteriormente a los clculos expuestos, se tiene velocidades extremas de corte 122 m/mn y el tiempo de vida es 5 min y su correspondiente velocidad de corte es 61 m/mn y el tiempo de vida es 41 mn. Se pide determinar:

1. Las velocidades en progresin geomtrica.2. Los dimetros de los conos de las poleas.3. La constante exponencial del material.4. La constante de Taylor

SOLUCIONARIO:Datos.n8 = 125rpm n2 = 2000rpm m = 5

n = 1750rpm

Cv = 360mm

Vc = 122m/minT1 = 5min

Vc = 61m/min T2 = 41min

1. Las velocidades en progresin geomtrica.

La razn de la progresin geomtrica.

K =

n10= 125 rpm

n8= n10*k = 125 * 2 = 250 rpm.

n6= n8*k = 250 * 2 = 500 rpm.

n4 = n6*k = 500* 2 = 1000 rpm.

n2= n4*k = 1000*2 = 2000 rpm.

2. Los Dimetro de los conos de poleas.

d1 =

d2 = Cv d1 = 360 192 = 168d3 =

d444 = 360 130.9 = 229.1d5 =

d6 = 360 - 80 = 280

d7 =

d8= 360 45 = 315

d9 =

d10 = 360 28.42 = 331.58

3. La constante exponencial (n)

V. Tn = C122 (5)n = C61 (41)n = C12 (5)n = 61 (41)n

Ln12 + nLn5 = Ln61 + n Ln410.693 = n (2.104)

n = 0.329

4. La constante de Taylor

122 (5)0.329 = C

C = 207

61(41)0.329 = 207

PROBLEMA N 2 (5 puntos)Para la experiencia en el laboratorio del tipo en corte ortogonal, se mecaniza un material de acero cuyo peso especifico es , razn por el cual la herramienta usada tiene un ngulo de ataque , siendo el avance de 0.35mm/rev, y el ngulo de posicin es 46, el ancho de la viruta es , la longitud de la viruta es , y cuyo peso obtenido es de . Asimismo, la profundidad de contacto de la herramienta y la viruta es 1.2mm, cuyo esfuerzo de cizallamiento normal sobre la cara de ataque que se distribuye es en forma lineal, desde un valor mximo de hasta cero sobre el filo del extremo de su longitud de contacto, y del mismo modo, el coeficiente aparente de ficcin es . Se pide calcular:

1.- La fuerza normal de cizallamiento.

2.- El ngulo de cizallamiento.

3.- La fuerza resultante o equivalente.

4.- La fuerza de corte.

5.- La presin especifica del material en Kw-min/cm3.

1.-Fuerza normal de cizallamiento

1.1.-Esfuerzo normal de cizallamiento

1.2.-rea de cizallamiento deformada

Fuerza normal de cizallamiento

2.-Angulo de cizallamiento

2.1.-Espesor de la viruta deformada

2.2.-Razn de corte

Espesor no deformado.

ec = a * sen K = 0.35*sen46 = 0.25mm

Angulo de cizallamiento

3.-Fuerza resultante

3.1.-Angulo de ficcin media

3.2.- fuerza resultante.

4.-Fuerza de corte

5.-La presin especifica del material.

5.1.-rea de corte no deformado:

PROBLEMA N 3 (5 puntos)Una maquina herramienta universal tiene un motor elctrico de , cuya eficiencia mecnica es del , donde la velocidad de corte mximo para el debastado es , para el acabado es , y el husillo principal se encuentra dotado de velocidades de: n = 45, 63, 88, 125, 175, 240, y 335rpm, y la caja de la mesa o mandil tiene las velocidades automticas para el corte longitudinal de avances en: . La presin especifica de corte del material esta propuesto por la ecuacin de , donde; Te es la tolerancia de eje, y el dimetro nominal de la pieza funcional es . Nota: el dimetro mximo deber ser para el proceso de debastado y el mnimo para la operacin del acabado.El proceso de manufactura tiene un avance de para la mesa longitudinal, el ngulo de posicin de la herramienta es 60 para el debastado y 90 para el acabado, con una profundidad de corte de y la longitud de la pieza es . Se pide determinar:

1.- Seleccin de la velocidad de corte: debastado y acabado.

2.- La presin especfica de corte.

3.- La potencia de corte: debastado y acabado.

4.- El numero de pasadas.

5.- El tiempo de mecanizado: debastado y acabado.Solucin:

K(=60

K((=90

p=3mm

L=350mma=0.35mm/rev1.-debastado: Seleccin de la velocidad de corte

(

1.1.-Velocidad rotacional del husillo.

Seleccionamos:

n = 88rpm

1.2.-Velocidad de corte debastado:

1.3.- acabado:Seleccin de la velocidad de corte

(

1.4.-Velocidad rotacional del husillo

Seleccionamos:

n = 125rpm

1.5.-Velocidad de corte acabado

2.-Potencia especifica de corte

Tolerancia del eje.

Te = ds di = 74 73.926 =0.074

3.-Potencia de corte.

debastado:

3.1.- Espesor de viruta no deformada.

eC = 0.35* sen 60 = 0.3mm.

Seccin de corte.

Ac = a * ec = 0.35* 3 = 0.9mm

3.2.- Remocin de viruta

3.3.- Potencia de corte.

Potencia efectiva

3.4.-Verificacin

Acabado:

Espesor de viruta no deformada.

eC = 0.35* sen 90 = 0.35mm.

Seccin de corte.

Ac = a * p = 0.35* 3 = 1.05mm

Remocin de viruta

Verificando: Potencia efectiva,

Pe = Pm*(=2.2*0.80=1.76Kw

Pe(Pc

1.76(1.4Kw

Una pasada en el cada proceso

4.-Numero de pasadas

Dos pasadas en todo el proceso.5.-Tiempo de mecanizado.

Debastado:

Seleccionamos.

Acabado:

Seleccionamos.

problema N 4 (5 puntos)

Un torno mecnico tiene un motor elctrico de 0.75Kw y su velocidad rotacional es 1750rpm, cuyo rendimiento mecnico es 90% y la caja Norton tiene una gama de velocidades a la salida del husillo principal son:

n = 24, 30, 38, 48, 58, 72, 90, 99, 120, 188, 234, 290, 365, 425 y 505 rpm.

En la operacin de debastado se cilindra el material cuya longitud es de 400mm y cuyo dimetro deber reducirse por mandrinado de 220 a 212mm, de las consideraciones propuestas, para la mesa se selecciona en un avance de 0.25mm/rev, donde la velocidad de corte mximo es de 25m/min y la vida de la herramienta es 60min siendo el material de acero rpido, y la presin especfica del material es 0,07 Kw-min/cm3. Se pide determinar:

1. la fuerza de corte en la pasada.

2. El momento torsor en el contraeje.

3. la potencia de corte requerida para la pasada.

4. el tiempo de vida de la herramienta.5. el tiempo de maquinado en la pasada total.Solucin.

Datos:Pm = 0.75 Kw

V > 25m/min

KC = 0.07 Kw

L = 400mm

T = 60min

( = 90%

D = 200m

n = 0.15

d = 212mm

n1= 1750rpma = 0.25mm/rev.1.- la fuerza de corte en la pasada.1.1 Numero de pasadas de igual profundidad

a) Dimetro medio del mandrinado

b) Velocidad rotacional

Seleccionamos:Para el desbronque: n = 30rpm

c) Velocidad de Corte requerido

d) Numero de pasadas.

Tres pasadas:

Potencia Efectiva

Pe = Pn * ( = 0.75 x 0.9 = 0.675

PC = 0.07 x 6.78 = 0.475 KWPe > PC ( 0.675 > 0.475 KWNumero de Pasadas = 3

Profundidad de Corte

rea de Corte:

AC = 1.33 x 0.25 = 0.33mm2Caudal de Remocin.

ZW = 0.33 x 20.36 = 6.78

2.- El momento torsor en el contraeje.

3.- La potencia de corte en la pasada:

PC = 0.07 x 6.78 = 0.470 KW4.- Tiempo de Duracin de la herramienta.

V1 = 25m/min

V2 = 2036m/min

T1 = 60

5.- Tiempo de maquinado

examen parcial Mircoles, 05 de noviembre del 2008Nota: anotar el nombre del curso, cdigo, apellidos y nombres en el cuadernillo; para cada problema una pgina y en el orden propuesto, el desarrollo de cada problema es literal y sin abreviaciones de ningn tipo, de no realizarse como lo sugerido NO se calificara, y el documento se deber realizar solo con lapicero negro o azul, prohibido el uso del lpiz o lapicero rojo.Problema N 1 (5 puntos)Disear el funcionamiento del sistema para el husillo principal de un torno mecnico que debe tener velocidades rotacionales de 125 a 2000 rpm, como mnimo y mximo respectivamente. Y, del mismo modo se deber proyectar sobre un sistema de poleas trapeciales de cinco (5) escalones opuestos entre si, y est unida en el contraeje la polea de ingreso al sistema de la caja Norton que gira a 1750rpm. Y, la distancia entre centros virtual es 360mm y posteriormente a los clculos expuestos, se tiene velocidades extremas de corte 122 m/mn y el tiempo de vida es 5 min y su correspondiente velocidad de corte es 61 m/mn y el tiempo de vida es 41 mn. Se pide determinar:

1. Las velocidades en progresin geomtrica.2. Los dimetros de los conos de las poleas.3. La constante exponencial del material.4. La constante de Taylor

PROBLEMA N 2 (5 puntos)Para la experiencia en el laboratorio del tipo en corte ortogonal, se mecaniza un material de acero cuyo peso especifico es , razn por el cual la herramienta usada tiene un ngulo de ataque , siendo el avance de 0.35mm/rev, y el ngulo de posicin es 46, el ancho de la viruta es , la longitud de la viruta es , y cuyo peso obtenido es de .

Y, del mismo, la profundidad de contacto de la herramienta y la viruta es , cuyo esfuerzo de cizallamiento normal sobre la cara de ataque se distribuye en forma lineal, desde un valor mximo de hasta cero sobre el filo del extremo de su longitud de contacto y del mismo modo, el coeficiente aparente de ficcin es . Se pide calcular:

1.- La fuerza normal de cizallamiento.

2.- El ngulo de cizallamiento.

3.- La fuerza resultante.

4.- La fuerza de corte.

5.- La presin especifica del material en Kw-min/cm3.

PROBLEMA N 3 (5 puntos)Una maquina herramienta universal tiene un motor elctrico de , cuya eficiencia mecnica es del , donde la velocidad de corte mximo para el debastado es , para el acabado es , y el husillo principal se encuentra dotado de velocidades de: n = 45, 63, 88, 125, 175, 240, y 335rpm, y la caja de la mesa o mandil tiene las velocidades automticas para el corte longitudinal de avances en: . La presin especifica de corte del material esta propuesto por la ecuacin de , donde; Te es la tolerancia de eje, y el dimetro nominal de la pieza funcional es . Nota: el dimetro mximo deber ser para el proceso de debastado y el mnimo para la operacin del acabado.

El proceso de manufactura tiene un avance de para la mesa longitudinal, el ngulo de posicin de la herramienta es 60 para el debastado y 90 para el acabado, con una profundidad de corte de y la longitud de la pieza es . Se pide determinar:

1.- Seleccin de la velocidad de corte: debastado y acabado.

2.- La presin especfica de corte.

3.- La potencia de corte: debastado y acabado.

4.- El numero de pasadas.

5.- El tiempo de mecanizado: debastado y acabado.problema N 4 (5 puntos)

Un torno mecnico tiene un motor elctrico de 0.75Kw y la velocidad rotacional es 1750rpm, cuyo rendimiento mecnico es 90% y la caja Norton tiene una gama de velocidades a la salida del husillo principal son:

n = 24, 30, 38, 48, 58, 72, 90, 99, 120, 188, 234, 290, 365, 425 y 505 rpm.

En la operacin de debastado se cilindra el material cuya longitud es de 400mm y cuyo dimetro deber reducirse por mandrinado de 220 a 212mm, de las consideraciones propuestas, para la mesa se selecciona en un avance de 0.25mm/rev, donde la velocidad de corte mximo es de 25m/min y la vida de la herramienta es 60min siendo el material de acero rpido, y la presin especfica del material es 0,07 Kw-min/cm3. Se pide determinar:

1. la fuerza de corte en la pasada.

2. El momento torsor en el contraeje.

3. la potencia de corte requerida para la pasada.

4. el tiempo de vida de la herramienta.5. el tiempo de maquinado en la pasada total.

Solucin:

Datos.

EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

Elaborado Ing. Snchez Valverde, Victoriano 3 noviembre 2008 Pgina 10 Ing. Guerrero Roldan Felix

_1275801055.unknown

_1275803122.unknown

_1275803133.unknown

_1275967531.unknown

_1276400241.unknown

_1287134372.unknown

_1287137168.unknown

_1287138370.unknown

_1287134398.unknown

_1276400604.unknown

_1287064568.unknown

_1276400290.unknown

_1275968846.unknown

_1276400223.unknown

_1275968895.unknown

_1275968593.unknown

_1275966744.unknown

_1275966903.unknown

_1275967399.unknown

_1275966868.unknown

_1275803135.unknown

_1275966542.unknown

_1275803134.unknown

_1275803128.unknown

_1275803131.unknown

_1275803132.unknown

_1275803130.unknown

_1275803124.unknown

_1275803125.unknown

_1275803123.unknown

_1275802182.unknown

_1275802544.unknown

_1275802556.unknown

_1275803120.unknown

_1275803121.unknown

_1275802597.unknown

_1275803119.unknown

_1275802197.unknown

_1275802297.unknown

_1275802309.unknown

_1275802415.unknown

_1275802445.unknown

_1275802265.unknown

_1275801088.unknown

_1275801103.unknown

_1275802163.unknown

_1275802176.unknown

_1275801202.unknown

_1275801097.unknown

_1275801068.unknown

_1275801079.unknown

_1275801062.unknown

_1275798991.unknown

_1275799061.unknown

_1275799401.unknown

_1275800845.unknown

_1275801049.unknown

_1275800616.unknown

_1275799418.unknown

_1275799022.unknown

_1275799033.unknown

_1275799047.unknown

_1275799027.unknown

_1275799009.unknown

_1275799016.unknown

_1275799003.unknown

_1274903713.unknown

_1275189668.unknown

_1275798888.unknown

_1275798899.unknown

_1275798911.unknown

_1275798878.unknown

_1275798856.unknown

_1275798866.unknown

_1275798842.unknown

_1275188471.unknown

_1275188795.unknown

_1275158771.unknown

_1275159381.unknown

_1274903709.unknown

_1274903711.unknown

_1274903712.unknown

_1274903710.unknown

_1199849866.unknown

_1272173002.unknown

_1272173051.unknown

_1272172608.unknown

_1068323975.unknown

_1178171325.unknown

_1148916227.unknown

_1068323476.unknown