proceso de manufactura ii

Proceso de Manufactura II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE TECNOLOGA DE LA INDUSTRIA

PROYECTO DE PROCESO DE MANUFACTURA II ELABORADO POR: Mary Triny Gutirrez Mendoza. Jimmy Antonio lvarez Arce. Jonathan Jos Betanco Castillo. Jos Mara Ruiz Lpez.

DOCENTE: Ing. Ricardo Najarro. GRUPO: 5M1-Mec.

Elaborado por 5M1-MEC

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INDICE1. Introduccin. 2. Justificacin. 3. Procesos de manufactura aplicada. Procesos de manufactura aplicada en el torno. Refrentado. Taladrado. Mandrilado. 3.2 Procesos de manufactura aplicada en la fresadora Horizontal. Dispositivo para sujecin de la pieza de trabajo y la fresadora. 3.3 Procesos de manufactura aplicada en el taladro. 3.3.1 Usos y clasificacin. 4. Descripcin del proceso de fabricacin de pieza escogida. 5. Diagrama de flujo de proceso. 6. Calculo de parmetros de la rueda de Acero 40 7. Calculo de parmetros del pin de acero 45. 8. Resumen de todos los parmetros. 9. Descripcin de la materia prima para el engrane. 10. Descripcin de la materia prima para el pin. 11. Eleccin del fluido de corte. 12. Descripcin de maquina y equipo. 12.1 Torno. 12.2 Fresa horizontal. 12.3 Taladro. 13. Costos. 13.1 Costos de fabricacin de engrane. 14. Recomendacin. 15. Conclusin.Elaborado por 5M1-MEC Pgina 2

3.2.1.

Proceso de Manufactura II16. Bibliografa. 17. Anexos.

1.

Introduccin

Como sabemos Nicaragua no es un pas en donde los procesos industriales estn desarrollados o en constante modernizacin, aun as se realizan procesos de manufactura de distintos tipos de productos con muy buenos resultados. En este caso el presente trabajo contiene de manera esencial la descripcin, diseo y elaboracin de un sistema de transmisin por engranaje, compuesto de un pin y una rueda. A grandes rasgos se detalla la forma de cmo se obtendr el producto, desde la materia prima a utilizar hasta la verificacin final del producto terminado; de tal manera que se especifican los procesos a los que sern sometidos los semi-productos, adems de las operaciones que se harn para elaborar el producto terminado. Tambin estn contenidos los clculos de diseo tomando en cuenta las especificaciones tcnicas del sistema fueron solicitadas con respecto a los datos que inicialmente se suministran. En los clculos que se hicieron se muestra toda la informacin necesaria para conocer de manera terica el desempeo del proceso, y as conocer el nivel o porcentaje de eficiencia del mismo ya que en nuestro campo de la ingeniera que es la industria es un dato que tiene mucha relevancia.


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2.

Justificacin

El presente trabajo se elaboro por la necesidad que existe de conocer y analizar cada uno de los procesos necesarios para la construccin de un sistema de transmisin por engranaje, ya que en la actualidad este tipo de sistemas son muy utilizados, ya sea a nivel de la aplicacin en la industria o en el estudio de los mismos en la ingeniera. Con este trabajo se desea presentar, cada parte del proceso necesario para la elaboracin de un sistema de transmisin de engranaje ya que puede servir como base , tambin para posteriores trabajos de similar objetivo, y tambin aportar informacin actual sobre como se da la produccin de estos sistemas en nuestros das.


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3.

Proceso de manufactura aplicada.

Proceso de manufactura por arranque de viruta Torneado Maquina: Torno Herramienta de corte: Cuchilla para cilindrar. Broca centro. Broca 1/2 Barra de mandrilado. Cuchilla de 45 grado. Instrumento de medicin: Pie de rey Reloj comparador. Micrmetro para interiores. Micrmetro para exteriores. Taladrado Maquina: Taladradora de columna. Operacin: Perforado. Instrumento de medicin: Pie de rey. Fresado Maquina: Fresado Horizontal. Operacin: Plato divisor, Fresa cilndrica. Instrumento de medicin: Calibrador de vernier para dientes de engrane.


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3.1 Proceso de manufactura aplicada en el torno. 3.1.1 Refrentado Por lo general el material se corta previamente en una segueta mecnica, y consecuentemente, la pieza no esta a escuadra en el extremo ni cortada a la longitud especificada. El refrentado realizado del centro hacia fuera produce (fig 7.) un mejor acabado, pero es difcil cortar en una cara slida en el centro. EL refrentado desde el exterior (fig 8.) es mas conveniente por poderse tomar cortes mas gruesos y por que es mas fcil trabajar hasta lneas marcadas sobre la circunferencia de la pieza de trabajo. Cuando se refrenta desde el centro hacia afuera, lo mejor es usar un buril derecho para tornear en un portaburil izquierdo, pero cuando se refrenta desde el exterior hacia el centro puede usarse un buril izquierdo en un portaherramienta derecho o recto. El refrentado y otros maquinados a buril deben hacerse en piezas de trabajos ms de cinco dimetros desde el extremo de las mordazas del mandril. La punta de la herramienta debe ajustarse al centro de la pieza de trabajo. Esto se hace ajustando la herramienta al centro del contrapunto y haciendo un corte de prueba hasta el centro de la pieza de trabajo. Si la herramienta est fuera de centro quedar en un pequeo mun sin cortar. En este caso puede reajustarse la herramienta al centro de ese mun cito. Debe fijarse el carro cuando se hacen cortes de refrentado, porque la presin de corte puede hacer que se muevan en alejamiento la herramienta y el carro, lo cual hara que la superficie refrentada resultara curva y no plana. Deben usarse avances ms finos para el acabado que para el desbastado. Figura 7. Refrentado de una pieza de trabajo del centro hacia fuera.


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Figura 8.Refrentado de una pieza de trabajo desde el exterior hacia el centro. Brocas de centros y taladro de centros. Cuando se sujeta y tornea una pieza de trabajo entre centros, se requiere un agujero de centro en cada extremo de la pieza. Este agujero debe tener un ngulo de 60 grados para que corresponda a la forma del centro y adems un agujero mas pequeo para que quede libre la punta del centro. Los agujeros de centros se hacen con una combinacin de broca y avellanado, a la que se conoce a veces como broca de centros. Las brocas de centros generalmente se sujetan en un mandril colocado en la unidad de cola, mientras que la pieza de trabajo se sujetan en el mandril del torno, el cual la hace girar para el taladro de centros (figura 9). La pieza de trabajo puede colocarse tambin y sostenerse en posicin vertical para hacer el taladro de centros en un taladro de pedestal. Sin embargo, no se aplica mucho este mtodo. Por lo general, los agujeros de centros se taladran haciendo girar la pieza de trabajo en un mandril de torno y haciendo avanzar la broca de centros hacia la pieza de trabajo por medio del husillo de la unidad de cola. Sin embargo las piezas de trabajo largas se refrentan generalmente sujetando en el mandril uno de sus extremos y sostenido el otro en un apoyo uniforme (figura 10). Como el extremo de una barra sacada de existencia no esta nunca cortada a escuadra, debe taladrarse su centro solo despus de haber maquinado un pequeo agujero con el buril del torno. Se necesita usar un avance lento para proteger el pequeo y delicado extremo de la broca. Debe usarse aceite de corte y la broca debe retrocederse con frecuencia para remover las rebabas. Mientras mayor


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Proceso de Manufactura IIsea el dimetro de la pieza de trabajo y mas grueso el corte, mayor deber de ser el agujero del centro. Figura 9. Taladrado de centros de una pieza de trabajo sujeta en un mandril.

redondo sujeto en una

Figura 10. Taladro d e un centro en un trozo de material prensa de tornillo para taladro.

3.1.2 Taladrado El taladro hecho en torno generalmente produce agujeros de sobre tamaos y las brocas se mueven con cierta excentricidad respecto al eje del torno (fig 11). No sucede tal cosa en el caso de algunos tipos de taladro para manufactura, como el taladro de mano. Sin embargo, es posible lograr un alineamiento axial mas perfecto cuando se hace girar la pieza de trabajo y se mantiene fija la broca, como en una operacin de torno, en comparacin con las operaciones en las que se hace girar la broca y se mantiene fija la pieza, como en un taladro de pedestal. El taladro produce tambin agujeros de acabados rugoso, tanto el acabado como los errores de tamao pueden corregirse mediante el mandrilado o el escareado. Primero debe taladrarse el agujero a un tamao ligeramente menor que el dimetro terminado, con objeto de dejar material para hacer el acabado por cualquiera de estos mtodos.


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Figura 11.

3.1.3 Mandrilado Es el proceso de agrandar y perfeccionar un agujero existente o un taladrado. Las velocidades y los avances del mandrilado se determinan de la misma manera que para el torneado exterior. El mandrilado a tamao predeterminado se hace tambin en la misma forma que el torneado exterior, con la excepcin de que se hace girar el tornillo de avance transversal en sentido contrario a las de las manecillas del reloj para mover la herramienta hacia la pieza de trabajo. Se emplea una gran variedad de porta-barras para mandrilado. Algunos tipos estn diseados para barras pequeas forjadas mientras que otros, de construccin mas rgida se usan para trabajos ms grandes y pesados. La punta de la herramienta de corte debe posicionarse exactamente sobre la lnea de centros de la pieza de trabajo (fig. 12 y 13). Debe haber un espacio para dejar que pasen las rebabas entre la barra y la superficie que se esta maquinado, ya que de lo contrario las rebabas se acuaran y atascaran la parte posterior de la barra, forzando a la herramienta de corte a entrar a mayor profundidad en la pieza de trabajo. Elaborado por 5M1-MEC Pgina 9

Proceso de Manufactura IIEl mandrilado pasado es el mandrilado de una pieza de trabajo desde un extremo hasta el otro, o sea, a toda su longitud en la direccin del agujero. Para hacer el mandrilado pasado, se sujeta la herramienta en una barra que sea perpendicular al eje de la pieza de trabajo.

Figura 12. La punta de la herramienta de mandrilar debe posicionarse en la lnea de centros de la pieza de trabajo.

Figura 13. Si la herramienta est demasiado alta, el ngulo - inclinacin hacia atrs se vuelve excesivamente negativo puede romperse la punta de la herramienta. El resultado de la posicin es un acabado de mala calidad.


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herramienta pasado .

Figura 17. Acomodo de barra-y para mandrila do

3.2 Proceso de manufactura aplicada en la fresadora horizontal. 3.2.1 Dispositivos para sujecin de posicionamiento en la pieza de trabajo y su la fresadora.

Las piezas de trabajo grandes y de formas irregulares a menudo se sujetan directamente a la superficie superior de la mesa de la mquina. Las ranuras en T que corren a lo largo de la parte superior de la mesa, son maquinadas a precisin y son paralelas a los lados de la mesa. Estas ranuras se utilizan para retener tomillos de pasantes de sujecin. Las piezas de trabajo tambin se pueden alinear introduciendo en las ranuras en T paralelas ajustadas y recargando la pieza de trabajo contra dichas paralelas mientras se est fijando dicha pieza. En la figura 1 se muestra una pieza de trabajo sujeta a la mesa con elementos de prensado y tornillos pasantes apoyados en las ranuras en T. Los tornillos se sitan cerca de la pieza de trabajo y el bloque que soporta al extremo exterior de la barra de prensado es de la misma altura que el Elaborado por 5M1-MEC Pgina 11

Proceso de Manufactura IIhombro que se est prensando. La figura 2 Ilustra un buen arreglo de prensado. Cuando el tornillo ms prximo a la pieza de trabajo que al bloque de soporte de la barra de prensado, se obtiene el mximO efecto de palanca. El bloque de soporte debe estar ms bajo que la pieza que se est prensando. Al prensar piezas de trabajo con superficies acabadas o delicadas, se debe tener cuidado de proteger dichas superficies contra los daos que pudiera ocasionar el prensado. Debe colocarse una calza de proteccin entre la superficie de la pieza de trabajo y los elementos de prensado (figura 3). Antes de colocar piezas fundidas sin maquinar o costuras de soldadura sobre la mesa de una mquina, se protege la superficie de la mesa con una calza. Esta calza o cubierta de proteccin puede ser de papel, de lmina metlica o hasta de madera hojeada, dependiendo de la exactitud del maquinado que se va a efectuar. Una pieza de trabajo debe tener un soporte abajo de cada lugar en que ejerza presin un elemento de prensado (figura 4). Si se prensa una pieza de trabajo sin soportar, la' pieza se puede doblar o flexionar elsticamente, y puede soportar a su forma original al dejar de aplicar la presin de prensado. Si es frgil el material de la pieza de trabajo, la presin de prensado puede romperla. Las piezas de trabajo tienden a moverse sobre la mesa por la presin de corte que se ejerce contra ellas. Este movimiento se puede impedir fijando un bloque de tope sobre la mesa y llevando a la pieza de trabajo a apoyarse contra ste (figura 5).

Figura 1. Pieza de trabajo prensada a la mesa con p pasantes introducidos en las ranuras en T y barra prensado.


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Figura 2. Tornillo de prensado prximo a la pieza de acero : en esta posicin el tornillo produce un efecto BAJO LA SUPERFICIE DE sujecin

Figura 3.Las superficies de acabado fino deben


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Proceso de Manufactura IIprotegerse unos ocasionados por el prensado. .

Figura 5. Pieza de trabajo soportada bajo una barra de prensado.

Figura 6. El bloque de tope impide que se deslice la pieza de trabajo


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Dispositivos divisores. Los dispositivos que se han desarrollado directamente a partir de la lnea de las mquinas divisoras se conocen como mesas giratorias. Estas se basan ya sea en una relacin de sin fin a engrane muy precisa, con exactitud a mas o menos 2 segundos de arco, o bien, en su forma ms refinada, en un crculo ptico que se lee con una combinacin de microscopio y vernier hasta una lectura final de 1 segundo de arco. Las mesas rotatorias se usan en las mquinas herramientas maestras como la mandriladora sobre plantilla y las mquinas esmeriladoras sobre dispositivo, as como para inspeccin (figura 1). Para la calibracin e inspeccin de estas herramientas maestras, se emplea un dispositivo divisor de precisin (figura 2), cuya exactitud alcanza hasta 1/10 de segundo de arco. El segundo de arco es aproximadamente el ngulo subtendido por el dimetro de un lpiz ordinario a una distancia de 1,600 metros. Se han desarrollado muchos tipos de cabezas divisoras horizontales y universales, en vista de que se aplican a la manufactura de partes en fresadoras y en otras mquinas para fabricacin. Los dispositivos divisores del husillo horizontal, como la cabeza de divisin directa, tienen el husillo conectado directamente a la manivela divisora (figura 3). La divisin es igual al nmero de agujeros que hay en los distintos crculos de agujeros, que hay disponibles en los platos divisores para adaptarse a la cabeza (50 agujeros como mximo). Un aditamento para corte de engranes que tiene la adicin de sin fin y engrane de 40:1 (figura 4) da una capacidad hasta de 60 nmeros, en cualesquiera nmeros pares, y para los nmeros divisibles entre 5, de 60 a 120. La cabeza para fresado en espiral es el aditamento para corte de engranes que tiene la adicin de una conexin de accionamiento (figura 5) Elaborado por 5M1-MEC Pgina 15

Proceso de Manufactura IIpara acoplarse a travs de los engranes al tornillo de gua. Este permite hacer el fresado de formas en espiral, como por ejemplo, las estras de escariadores helicoidales y de los cortadores para fresado de superficies. La cabeza divisora universal de espiral es un dispositivo divisor que efecta la misma funcin que la cabeza para fresado en espiral con provisin para acoplamiento al tornillo de gua de la fresadora. Adems, el conjunto del husillo va instalado en un bloque oscilante que permite inclinar el husillo desde menos cinco grados hasta pasar la vertical por cinco a diez.

Mesa rotativa con contrapunto y centro ajustable


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Proceso de Manufactura IIFigura 2. Cabeza divisora de presicin

Figura 4. Aditamento para corte de engranes

Figura 5. Cabeza para

fresado en espiral

Cabezas divisoras y mesas giratorias

La cabeza divisora, a la que tambin se conoce como cabeza indicadora, se emplea para dar movimiento de rotacin a las piezas de trabajo en las operaciones de fresado. Su parte importante es la caja o alojamiento, la cual contiene el husillo (figura 1). El husillo tiene un mecanismo de corona y tornillo sin fin. H tornillo sin fin da vueltas por la accin de un grupo de engranes que se mueven con la manivela el instrumento, o por medio de Elaborado por 5M1-MEC Pgina 17

Proceso de Manufactura IIun tren de engranes conectado mecnicamente al tornillo de gua de 2. fresadora. El eje del husillo se puede desplazar en un plano vertical para permitir la sujecin de las piezas de trabajo en posicin horizontal o vertical. Una vez ajustado el eje del husillo, se aprietan las abrazaderas de sujecin para asegurar al husillo en esta posicin. En la mayora de las cabezas divisoras el tornillo sin fin puede desengranarse de la corona, y dicha operacin se hace dando vueltas a un collarn . Cuando est desengranado el tornillo sin fin, el husillo puede girarse fcilmente con la mano mientras se monta la pieza o cuando se utiliza el instrumento para hacer divisin directa. Al hacer divisin directa, se usa el mbolo para embonar el perno para divisin directa en un agujero del crculo de agujeros de divisin directa que se encuentra en la nariz del husillo (figura 2). La nariz del husillo tiene un agujero cnico para recibir herramientas y mandriles de zanco cnico. El algunas cabezas divisoras la nariz del husillo est roscada para recibir mandriles de agujero roscado. Despus de que se ha girado el husillo se aprieta su seguro para impedir que tenga cualquier movimiento mientras se efecta el corte. Cuando est engranado el tornillo sin fin, la rotacin del husillo se obtiene girando la manivela de la cabeza indicadora. La relacin de indicacin que es de uso ms frecuente entre la manivela de la cabeza y el husillo es 40:1. Esto significa que la manivela de la cabeza necesita girar 40 revoluciones para que d una revolucin el husillo. Otra relacin de indicacin que se encuentra en las cabezas divisoras es la de 5:1. La manivela de la cabeza tiene una especie de mbolo que mueve un perno de indicacin o de divisin hacia adentro y hacia afuera de un agujero del plato indicador. El plato indicador tiene varios crculos de agujeros igualmente espaciados, y se utiliza para obtener revoluciones parciales precisas de la manivela de la cabeza. A menudo, el plato indicador tiene un juego diferente de crculos de agujeros en el lado inverso. Para algunas cabezas divisoras se obtienen platos indicadores de nmeros grandes de agujeros y de varios crculos diferentes de agujeros. Cuando slo se da una revolucin parcial a la manivela de la cabeza, el comps del sector se separa una distancia. Igual a esa vuelta parcial para evitar el tener que contar los espacios para cada vuelta del divisor. El tope del plato indicador embona en dientes de sierra cortados en la circunferencia del mismo. Cuando se suelta, el plato indicador puede girar a incrementos pequeos. Existe a la venta una cabeza divisora de gama amplia (figura 3) que permite dividir desde en 2 hasta en 400,000 partes. El divisor de gama amplia tiene un gran plato indicador, manivela de la cabeza y comps del sector, como una cabeza divisora ordinaria de relacin 40:1. Enfrente del gran plato indicador hay instalados un plato indicador pequeo, la manivela de la cabeza y el comps del sector. La manivela pequea est engranada al tornillo sin fin de la manivela grande de la cabeza y tiene una relacin adicional de 100:1 para obtener una relacin total de 4,000:1(40:1 por 100:1). Se necesitan 4,000 revoluciones de la manivela pequea para hacer girar al husillo una revolucin completa. El plato indicador pequeo tiene 2 crculos de agujeros de 100 y 54 agujeros. Cuando se mueve la manivela indicadora 1 espacio en el crculo de 54 agujeros del plato pequeo, la pieza de trabajo gira 6 segundos de arco. La pieza de sujecin con contrapunto soporta uno de los extremos de la pieza de trabajo. El contrapunto o centro se puede ajustar para cercarlo a la cabeza o alejarlo de ella, para permitir el desmontaje de las piezas de Elaborado por 5M1-MEC Pgina 18

Proceso de Manufactura IItrabajo y para poder ajustarla a piezas de trabajo de diferente longitud. El centro de la pieza de sujecin se puede ajustar tambin de manera vertical para permitir la nivelacin de las piezas de trabajo. Las piezas de trabajo que tienen conicidad o son acuadas se soportan haciendo oscilar horizontalmente el eje del centro. Las piezas de trabajo largas: esbeltas se soportan con un apoyo ajustable en el centro. Otro dispositivo divisor de uso comn es la mesa giratoria.

Figura 1. Seccin transversal de una cabeza divisora en la que se ve el tornillo sin fin y la flecha del mismo


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Figura 2. Componentes de indicacin de gama amplia una cabeza divisora.

Figura 3. El divisor de

3.3 Proceso de manufactura aplicada en el taladro. Las mquinas taladradoras o comnmente denominadas TALADROS sirven para realizar barrenos, roscar interiormente con machuelos, roscar exteriormente con tarrajas, avellanar, escariar y para hacer perforaciones en general. Tambin pertenece a las mquinas que realizan maquinado por medio del arranque de viruta y aunque su desempeo es respetable, puede ser sustituido por las mquinas fresadoras. Los taladros son mquinas para la produccin de pieza por pieza, no se utilizan para la fabricacin de piezas en masa. Cuando es necesaria la fabricacin de taladros, escariados o barrenos en grandes cantidades se utilizan las mquinas de control numrico. Estas mquinas con herramientas especiales muy parecidas a las brocas, barrenas o penetradores se realizan trabajos de produccin masiva. Mquina de gran precisin y costo, en la que una pieza con un taladro previamente realizado puede ser aumentado el dimetro y mejorando su terminado.


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3.3.1 Su uso y clasificacinActividad Herrami enta Acaba do Descripcin Orificios que tienen terminado de desbastado, pueden ser rectos o cnicos. Las brocas son herramientas de dos filos y punta. Orificios con gran precisin en sus dimensiones, nicamente se fabrican de manera recta. Los penetradores son herramientas de varios filos para terminado de gran precisin, los que pueden ser manuales o para mquinas herramienta. Perforaciones pasantes con terminado de gran calidad, se consideran como operaciones de ajuste, mas que de perforacin. La barrena es una herramienta sin punta y de varios filos. Herramienta con punta de 75 o 90 que se utiliza para eliminar las orillas de los bordes de un agujero previamente realizado. Herramienta que se coloca en el taladro para dar propiamente un terminado a un barreno previamente realizado. Las herramientas pueden ser de cuchillas ajustables o de fieltro. Pgina 21

Perforacion Broca es o taladros

Escariado

Penetrado ro escariado r

Barrenado

Barrena

Avellanado

Avellanad or

Ajuste

Cuchillas de ajuste



4. Descripcin del proceso de fabricacin de pieza escogida. Primero se comienza a trabajar en el torno haciendo el refrentado de la barra, que no es ms que darle la medida exacta de longitud de la barra de acero 1040, realizando cortes en las caras de las barras o de los cilindros, de esta manera acortando la distancia de la barra hasta la medida que se requiere. Luego se contina con el cilindrado de una determinada distancia de la barra, el cilindrado no es ms que darle el dimetro que se pide en el plano. Colocando las cuchillas perpendiculares a la barra y con una cierta medida de profundidad en esta, mediante las vueltas que se le da en torno, lograr el corte de superficie y el dimetro necesario. Se utiliza el carro mvil y el broquero o perro de arrastre para realizar la operacin de taladrado al introducir una broca de media pulgada en el centro de la pieza, para luego utilizar otra broca de una pulgada. Despus se realiza la operacin de cilindrado interior para agrandar el agujero y llevarlo hasta la dimensin requerida, que ser el lugar de ubicacin del eje. Luego se comienza a trabajar en otra maquina herramienta que ser en esta ocasin el taladro. Para empezar el agujero pasante se introduce primero la broca centro, luego otra broca de mayor dimetro para luego introducir la broca del dimetro deseado. Se realiza la misma operacin en cada uno de los cincos agujeros que llevara la rueda. Despus se comienza a trabajar en la fresadora horizontal para la elaboracin de los dientes. Primer paso es calcular las dimensiones de la Elaborado por 5M1-MEC Pgina 22

Proceso de Manufactura IIpieza en blanco, es decir, antes de cortar el engrane. Se trata de determinar las siguientes dimensiones: Dimetro exterior, paso diametral, ancho del engrane, profundidad total de corte, nmero de dientes. En seguida se puede proceder a cortar la pieza en blanco del material requerido. El lector tiene que recurrir a su ingenio para sostener dicha pieza mientras corta los dientes, y esto puede hacerse en un mandril o dejando un mameln al engrane. Se prepara la fresadora para corte de engranes instalando la cabeza divisora sobre la mesa de la mquina. Se debe estar seguro de que el eje del husillo de la cabeza divisora sea paralelo a la superficie de la mesa. Se debe verificar que su eje sea paralelo ala mesa de la mquina. Se debe lubricar el agujero de la pieza en blanco antes de instalarla en el mandril. Instlese un perro de arrastre en el extremo grande del mandril de manera que quede entre los centros de la cabeza divisora y del soporte de contrapunto. Sujtese la cola del perro en la ranura de arrastre que tiene el husillo de la cabeza divisora. Con un indicador de cartula, comprese la altura del mandril en el soporte de contrapunto y en la cabeza divisora (figura 1). Se debe recordar dejar margen por la conicidad del mandril. Se ajusta la altura del centro del soporte de contrapunto en caso necesario. Se mueve la mesa transversal acercndola a la Columna y se instala el cortador de engrane en el rbol de la mquina cerca del centro de la pieza en blanco que va a maquinar. Manteniendo la pieza de trabajo y el cortador tan prximos a la columna como sea posible se obtiene un montaje ms rgido. Instlese el cortador de manera que la presin de corte se aplique contra la cabeza divisora. Se alinea el cortador de manera que quede centrado sobre la pieza de trabajo en blanco (figura 2).

Figura 1. Operacin para verificar que el eje del mandril sea paralelo a la


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Figura 2. Alineacin del cortador para que quede centrado sobre la pieza en blanco en la que se ha de cortar el engrane. Calclense las RPM que se deben usar y ajstese la mquina a dicha velocidad. Con el cortador girando, se eleva la consola de la mquina hasta que el cortador toque apenas a la pieza de trabajo; luego se ajusta la cartula micromtrica a cero. Se mueve la mesa longitudinalmente hasta que el cortador haya pasado completamente la pieza de trabajo y se apaga la mquina. Se calcula el movimiento de la cabeza divisora para el nmero de dientes que se vaya a cortar. Se ajusta el comps de sector para el nmero deseado de agujeros, recordando no contar el agujero en el que est el perno. Se gira la manivela indicadora en el sentido de las manecillas del reloj una revolucin, y se asienta el perno indicador en el nmero del crculo de agujeros. Se asegura el husillo de la cabeza divisora. Esta ser la posicin para el primer espacio entre dientes. Si el lector adopta la costumbre de hacer siempre el primer corte con el perno indicador en el agujero numerado del crculo de agujeros, le resultar fcil verificar en cualquier momento su posicin regresando a la original. Se ajusta la profundidad de corte, dejando para el corte de acabado aproximadamente 1/32 de pulgada. Se pone a trabajar el husillo y se alimenta manualmente la mesa al cortador, dejando que ste slo marque el borde de la pieza en blanco de la que se har el engrane. Se retrocede el cortador alejndolo de la pieza de trabajo. Se hace la indicacin de la siguiente posicin y se procede as marcando simplemente las posiciones de los espacios entre dientes sobre el borde de la pieza en blanco a toda la circunferencia de la misma (figura 3). Cuntese el nmero de espacios. Si se ha cometido un error de indicacin, todava es oportuno corregirlo sin haber arrumado el engrane. Cuando el nmero de espacios est correcto, se hacen todos los cortes de desbastado, Se ajustan los perros del viaje de avance de la mesa longitudinal para detener dicho avance a la terminacin del corte en un lado y cuando el cortador ha pasado totalmente la pieza de trabajo en el lado de iniciacin. Se ajusta el rgimen de avance de manera que


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Proceso de Manufactura IIse obtenga un acabado aceptable. Usando un soporte de centro (o gato) bajo la pieza en blanco durante la operacin de corte se ayuda a controlar la vibracin. Se eleva la consola de la mquina para el corte de acabado. Se cortan dos espacios y se mide el diente que queda entre ellos, en cuanto a espesor con un calibrador de dientes de engranes con vernier. Se hacen los cortes restantes de acabado (figura 4). Elimnense todas las asperezas con una lima o con un cepillo de alambre. Se desmonta el mandril del engrane y se limpia la mquina. Con esto se termina el corte de un engrane cilndrico de dientes rectos en la fresadora.

Figura 3. Marcado de todos los espacios entre acabado de dientes dientes en torno a la circunferencia de la pieza en blanco de la que se ha de cortar el engrane .

Figura 4.Corte de

5.

Diagrama del flujo de proceso.

CURSOGRAMA ANALTICO OPERARIO/MATERIAL/EQUIPO DIAGRAMA No. 1 HOJA No. 1 OBJETO: "Rueda dentada de diente recto" ACTIVIDAD: Elaborado por 5M1-MEC ACTIVIDAD OPERACIN TRANSPORTE RESUMEN ACTUAL. 60 5 Pgina 25

Proceso de Manufactura IIProceso de Fabricacin LUGAR: Taller Mecnico Industrial METODO: ACTUAL ELABORADO: 5M1-MEC. DESCRIPCIN Cortado o preparado del semiproducto. Ir al almacn Tomar la materia prima Llevarla al rea de corte Cortar el material que se necesita Llevar al almacn el resto del mat. Pedir las herramientas y el equipo Revisar las herramientas y el equipo REFRENTADO Ir al torno Montar la pieza Montar la herramienta Cuchilla de Refrentar Torno Paralelo 92 x 315 acero 1040 ESPERA INSPECCION 0 20

ALMACENAM. COSTOS TOTAL SIMBOLO

4

OBSERVACIONES


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Proceso de Manufactura IIEspecificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Medicin Especificar parmetro de maquinado. Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Bata y gafa Maquinar Medicin Apagar la mquina Quitar la herramienta CILINDRADO Montar la herramienta Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Elaborado por 5M1-MEC Gafas y bata Cuchilla de cilindrar. Acabado 0,1mm Pie de rey. Desbastar 1,9mm Gafas y Bata

Pie de Rey.

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Proceso de Manufactura IIEncender la mquina Maquinar Medicin Apagar la mquina Quitar la herramienta Limpiar la mquina TALADRAR Montar la pieza Montar la herramienta 1 Broca de centros 3.175mm Dimetro de 315 a 288 Pie de rey

Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Quitar la herramienta Montar la herramienta 2 Especificar parmetros maquinado Broca 40mm Gafas y bata


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Proceso de Manufactura IIVerificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Montar la herramienta 3 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Montar la herramienta 4 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Limpiar la mquina Mortajador Gafas y bata Barra de Mandrinado Gafas y bata


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Proceso de Manufactura IIBARRENADO Ir al taladro Montar la pieza Montar la herramienta 1 Broca de centros 3.175mm Taladro de Columna

Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Quitar la herramienta Montar la herramienta 2 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Gafas y bata Broca 35mm Gafas y bata


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Proceso de Manufactura IIApagar la mquina Montar la herramienta 3 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Verificar los agujeros Limpiar la mquina FRESADO Ir a la fresadora Montar la pieza Montar la herramienta Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Bata y gafa. Fresa Cilndrica Fresadora Horizontal. Gafas y bata Broca 40mm


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Proceso de Manufactura IIHacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Verificar los dientes Quitar el material sobrante Ir al almacn. Entregar las herramientas y equipo Almacenaje Totales Pie de Rey


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CURSOGRAMA ANALTICO OPERARIO/MATERIAL/EQUIPO DIAGRAMA No. 1 HOJA No. 1 OBJETO: "Pin" ACTIVIDAD: Proceso de Fabricacin LUGAR: Taller Mecnico Industrial METODO: ACTUAL ELABORADO: 5M1-MEC. DESCRIPCIN Cortado o preparado del semiproducto. Ir al almacn Tomar la materia prima Llevarla al rea de corte Cortar el material que se Elaborado por 5M1-MEC(80 x 96) mm

RESUMEN ACTIVIDAD OPERACIN TRANSPORTE ESPERA INSPECCION ACTUAL. 42 4 0 12

ALMACENAM. COSTOS TOTAL SIMBOLO

4

OBSERVACIONES

acero 1040x

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Proceso de Manufactura IInecesita Llevar al almacn el resto del mat. Pedir las herramientas y el equipo Revisar las herramientas y el equipo REFRENTADO Ir al torno Montar la pieza Montar la herramienta Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Medicin Especificar parmetro de maquinado. Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Bata y gafa Elaborado por 5M1-MEC Pgina 34 Desbastar 1,8mm Gafas y Bata Cuchilla de Refrentar Torno Paralelo

Pie de Rey.

Proceso de Manufactura IIMaquinar Medicin Apagar la mquina Quitar la herramienta CILINDRADO Montar la herramienta Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Maquinar Medicin Maquinar Apagar la mquina Quitar la herramienta Limpiar la mquina TALADRAR Montar la pieza Montar la herramienta 1 Broca de centros 3.175mm Debastar 1.9mm, =80 Pie de rey Acabado 0.1mm, =78mm Gafas y bata Cuchilla de cilindrar. Acabado 0,2mm Pie de rey.


Pgina 35

Proceso de Manufactura IIEspecificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Quitar la herramienta Montar la herramienta 2 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Montar la herramienta 3 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Barra de Mandrinado Gafas y bata Broca 33mm Gafas y bata


Pgina 36

Proceso de Manufactura IIPonerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Montar la herramienta 4 Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de proteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Limpiar la mquina FRESADO Ir a la fresadora Montar la pieza Montar la herramienta Especificar parmetros maquinado Verificar los montajes Ponerse el equipo de Elaborado por 5M1-MEC Bata y gafa. Pgina 37 Fresa Cilndrico Frontal Fresadora Horizontal. Mortajador Gafas y bata

Proceso de Manufactura IIproteccin Encender la mquina Hacer la operacin de maquinado Apagar la mquina Verificar los dientes Quitar el material sobrante Ir al almacn. Entregar las herramientas y equipo Almacenaje Totales Pie de Rey

6. Calculo de parmetros de la rueda de acero 40 FASE 1 Refrentado Datos: Li= 92mm Pt = 1mm L f= 90mm i=1 Desbaste Elaborado por 5M1-MEC Pgina 38

Proceso de Manufactura IIVc= 20mm/min S=1 mm/rev Acabado Vc=24mm/min S=0.5mm/rev Restriccin Desbaste 1 mm por pasada Acabado 0.1 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo Pt=1 Desbast Acabad e o 0.9 t=0.9 0.1 t=0.05 t=0.05 m= 1 m=2

cd(rpm ) ca(rpm ) Ta(min) Td(min) FASE 2 Cilindrado Datos: D= 315mm Elaborado por 5M1-MEC

69,20 83,04 2,17 1,30

Pgina 39

Proceso de Manufactura IIDf = 294mm Pt = 315 294 / 2 = 10.5 i=1 Desbaste Vc= 20mm/min S=1 mm/rev Acabado Vc=24mm/min S=0.5mm/rev Restriccin Desbaste 1 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo Pt=10.5 Desbas Acabad te o 10 t=2.5 t=2.5 t=2.5 t=2.5 m= 4 m=2 cd(rpm ) ca(rpm ) Ta(min) Td(min) 0.5 t=0.25 t=0.25

20,21 24,25 24,25 14,55


Pgina 40

Proceso de Manufactura IIFASE 3 Agujero del eje -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 = 13 m/min i=1 vcx1000 13000 = = 1303.32rpm d (3.175)

n=

Momento Torsor: M t =

(d 2 ) s ( 65)( 3.175 ) 2 ( 0.1) = = 8.1750 x10 3 Kgf-m 8(1000 ) 8(1000 )

Potencia efectiva: Ne =

( M t )( n )716

=

(8.1750 x10 3 )(1303.32 ) = 0.01860C.V 716( 0.8)

Tiempo= T =

P+ 1 d 0.01860 + 1 ( 3.175 ) 3 ( i) = 3 = 8.2631x10 3 min. ( n )( s ) 1303 .32( 0.1)

Para la broca 2 de 40mm. P=90mm s=0.20 mm/rev d=40 mm =65 kg/mm 2 =80%

Vc = 12 m/min Elaborado por 5M1-MEC Pgina 41

Proceso de Manufactura IIn= vcx1000 13000 = = 103.45rpm d (40)

Momento torsor: M t =

(d 2 ) s ( 65)( 40 ) 2 ( 0.2 ) = = 2.6kgf m 8(1000 ) 8(1000 )


( M t )( n )716

=

(2.6)(103.45) = 0.4695C.V 716( 0.8)

Tiempo: T =

P+ 1 d 0.4695 + 1 ( 40 ) 3 ( i) = 3 = 0.6671 min. ( n )( s ) 103.45( 0.2 )

FASE 4 Cilindrado interior. Datos: D= 40mm Df = 60mm Pt = 60 40 / 2 = 10 Elaborado por 5M1-MEC Pgina 42

Proceso de Manufactura IIi=1 Desbaste Vc= 20mm/min S=1 mm/rev Acabado Vc=24mm/min S=0.5mm/rev Restriccin Desbaste 1 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo Pt=10 Desbast Acabad e o 2 t=4.75 t=4.75 m= 2 0.5 t=0.25 t=0.25 m=2

cd(rpm ) ca(rpm ) Ta(min) Td(min)

159,15 190,99 0,63 0,38

FASE 5 BARRENADO Broca 35 mm P=90mm Elaborado por 5M1-MEC Pgina 43

Proceso de Manufactura IIs=0.20 mm/rev d=35 mm =65 kg/mm2 =80% Vc = 12 m/min n= vcx1000 13000 = = 118.229 rpm d (35)

Mt =

(d 2 ) s ( 65 )( 35 ) 2 ( 0.2 ) = = 1.99 kgf m 8(1000 ) 8(1000 )

Ne =

( M t )( n )716

=

(1.99)(118.229 ) = 0.4107 C.V 716( 0.8)

T=

P+ 1 d 0.4107 + 1 ( 35) 3 ( i) = 3 = 0.5107 min. ( n )( s ) 118 .229( 0.2 )

FASE 6 Fresado Fresa cilndrica D=294 mm Z = # de dientes = 96 Elaborado por 5M1-MEC Pgina 44

Proceso de Manufactura IIDesbaste Vc= 17 m/min Sm = Nmero de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 18.789x 96 x 0.045= 81.168 mm/rev n= vcx1000 17000 = = 18.4056 rpm d ( 294)

Acabado Vc=22mm/min Sm = Nmero de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 24.3153 x 96 x 0.05 = 116.7134 mm/rev n= vcx1000 22000 = = 23.8191rpm d (294)

Restriccin Desbaste 0.5 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo kg/mm2 = resistencia del material al corte n= 80% = eficiencia SOLUCION Pt=6 Desbast Acabad e o 5.5 t=2.75 t=2.75 m=2 0.5 t=0.25 t=0.25 m=2

Fuerza de corte

Fc =

( 2 )( S m )( )( b ) t ( d t ) Z (Vc )1000

=

2 ( 81.168)( 65)( 262 ) 2.5( 294 2.5) = 129.9851Kg f 96(18.789 )1000Pgina 45


Proceso de Manufactura IIPotencia efectivaNe = TD = TD = Fc Vc 129 .985(17 ) = = 0.6138C.V 4500 4500 ( 0.8) L+E+Z A

90 + 49.64 + 5 = 8.51 min. 17 L+E+Z TA = A TA = 90 + 49.64 + 5 = 6.57 min. 22

Tiempo total de fresado TD + TA = 15.08min 7. Calculo de parmetros del pin de acero 45 FASE 1 Refrentado Datos: L =96 mm Pt = 1mm L = 94mm i=1 Desbaste Vc= 8mm/min S=0.5 mm/rev Acabado Vc=12mm/min S=0.2mm/rev Restriccin Desbaste 1mm por pasada Elaborado por 5M1-MEC Pgina 46

Proceso de Manufactura IIAcabado 0.1 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo Pt=1 Desbas Acabad te o 0.9 t=0.9 m= 1 0.1 t=0.1 m=1

cd(rpm ) ca(rpm ) Ta(min) Td(min)

26,53 39,79 11,81 7,09

FASE 2 Cilindrado Datos: D= 80mm Df = 78mm Pt = 1 i=1 Desbaste Vc= 20mm/min S=1 mm/rev Acabado Vc=24mm/min S=0.5mm/rev Restriccin Elaborado por 5M1-MEC Pgina 47

Proceso de Manufactura IIDesbaste 1 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo

Pt=1 Desbast Acabad e o 0.9 t=0.9 m= 1 0.1 t=0.1 m=1 cd(rpm ) ca(rpm ) Ta(min) Td(min)

79,58 95,49 1,63 0,98

FASE 3 Agujero del eje -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=90

kg/mm2

=80%

Vc = 13 m/min i=1


Pgina 48

Proceso de Manufactura IIn= vcx1000 13000 = = 1303.32rpm d (3.175)

(d 2 ) s ( 90 )( 3.175 ) 2 ( 0.1) = = 0.0113kgf m Momento Torsor: M t = 8(1000 ) 8(1000 )


( M t )( n )716

=

(0.0113)( 24.3153 ) = 4.7968 x10 4 C.V 716( 0.8)

Tiempo= Ne =

( M t )( n )716

=

(0.0113)( 24.3153 ) = 4.7968 x10 4 C.V min 716( 0.8)

Para la broca 2 de 33mm. P=94mm s=0.20 mm/rev d=33 mm =90 kg/mm2 =80%

Vc = 12 m/min n= vcx1000 12000 = = 115.7490 rpm d (33)

Momento torsor: M t =

(d 2 ) s ( 90 )( 33) 2 ( 0.2 ) = = 2.45kgf m 8(1000) 8(1000 )


( M t )( n )716

=

(2.45)(115.7490 ) = 0.4950C.V 716( 0.8)

Tiempo: T =

P+ 1 d 0.4950 + 1 ( 33) 3 ( i) = 3 = 0.4965 min. ( n )( s ) ( 0 .2 ) 115.7490


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FASE 4 Cilindrado interior. Datos: D= 33mm Df = 35mm Pt = 1 i=1 Desbaste Vc= 20mm/min S=1 mm/rev Acabado Vc=24mm/min S=0.5mm/rev Restriccin Desbaste 1 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo Pt=1 Desbast Acabad e o 0.5 t=0.5 m= 1 0.5 t=0.5 m=1

cd(rpm ) ca(rpm ) Ta(min) Td(min) Elaborado por 5M1-MEC

192,91 231,50 0,30 0,18 Pgina 50


FASE 5 Fresado Fresa cilndrica D=78 mm Z = # de dientes = 24 Desbaste Vc= 14 m/min Sm = Nmero de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 57.1325x 24 x 0.037= 50.7336 mm/rev n= vcx1000 14000 = = 57.1325 rpm d (78)

Acabado Vc=18mm/min Sm = Nmero de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 73.4561 x 24x 0.037 = 65.2290 mm/rev n= vcx1000 18000 = = 73.4561rpm d (78)

Restriccin Desbaste 0.5 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm mx. por pasada, 2 pasadas mnimo =90kg/mm2 = resistencia del material al corte n= 80% = eficiencia. SOLUCION Pt=6.5 Desbast Acabad e o 6 t=2 Elaborado por 5M1-MEC 0.5 t=0.25 Pgina 51

Proceso de Manufactura IIt=2 t=2 m=3 m=2 t=0.25

Fuerza de corte

Fc =

( 2 )( S m )( )( b ) t ( d t ) Z (Vc )1000

=

2 ( 50.7336 )( 90 )( 65) 2( 78 2) = 68.4248 Kg f 24(14 )1000

Potencia efectivaNe = TD = TD = Fc Vc 68.4248 (14 ) = = 0.2660C.V 4500 4500 ( 0.8) L+E+Z A

90 + 10.96 + 5 = 7.57 min. 14 L+E+Z TA = A TA = 90 + 10.96 + 5 = 5.89 min. 18

Tiempo total de fresado TD + TA = 13.46min


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8. Resumen de todos los parmetros

1= 61.3 rad / s P1= 9.55 kw = 4 (relacin de transmisin) T= 20000 H Carga estable - Funcin General

-

Calculo ------- geometra. Materiales ----- Tratamiento Trmico. Mtodo de obtencin. Transmisin 1. Momento torsional del eje:

= P1/1 = 9.55*103/61.3 = 155.79 Nm = 156 Nm 2. Materiales: Pin ---------- Acero 40x ----- Mejoramiento --- 270HB Rueda --------- Acero 40 -------Normalizado ---- 235 HB 3. Numero de base de ciclos Pin ---------- NHD1 = 21.6x106 Rueda --------- NHD2 = 14.55x106 4. Acumulado para 20,000 Hrs NHe = 60 cnt = 572.4**t NHe1= 572.4*61.3*20x103= 7x108 Elaborado por 5M1-MEC Pgina 53

Proceso de Manufactura IINHe2= 7x108/4 = 1.75 x 108 5. Coeficiente de longevidad: KHL2= (NHD/ NHe)1/6 = ( 14.55x106/ 1.75x 108 )1/6 uno entonces adecuado 6. Limite de fluidez de contacto HBlim= 2HB +70 = 2 (235)+70 = 540 Mpa 7. Tensin de contacto [H2] = HBlim * KHL/ SH = 540 *1/1.1= 490 Mpa SH recomendada =1 8. Tensin permisible para la flexin flimb= 1.8HB ------- Pin = 496 Mpa Rueda = 424 Mpa [f]= flimb/2 ------- Pin = 248 Mpa Rueda = 212 Mpa 9. Coeficiente de calculo bd= 0.5 ba(u+1) ; ba= 0.5 bd= 0.5 (0.5) (4+1) = 1.25 10. Coeficiente de carga variable. KHB= 1.08 bd = 1.25 KfB = 1.55 dw = Ka (u+1) [T1* KHB/ bd* (H)2]1/3 = 4450 (4+1) [ (156*1.08)/0.5*2*(496)2]1/3 = 0.175 m = 180 mm Asumimos dw =180 (Normalizado) 11. Distancia entre centro m = (0.01..0.02) dw m= 1.8 3.6 ; asumimos 3mm Elaborado por 5M1-MEC Pgina 54 < 1 ; como es menor que no es

Proceso de Manufactura IInumero total de dientes dw= (d2+d1)*2 = d1(u+1)/ 2= (mz1+mz2)/ 2 =m z/2 z= 2dw/(u+1)= 120/ 5 = 24 Z2 = z-z1= 120-24 = 96 U = 96/24= 4 12. dp1= z1*m= 24*3= 72 dp1=z2*m= 96 *3 =288 dd1= dp1 + 2m = 72 +6 =78 dd2= dp2 + 2m = 288+6 = 294 df1= dp1 - 2m = m(z1-7/3) df2= dp2 - 2m = m(z2-7/3) ancho de la corona------ b = ba* dw = 0.5 *180 = 90 Pion --------------------- b1 =90 +4 = 94 ( dos mm a cada lado) Valor factible de la tensin por contacto h= 436x103 [ (Ft/d1b2) * (u+1/u) * KHB KHu]

h= 436x103 [ (4340/(72x10-3)(90x10-3) * (4+1/4) * 1] h = 467 Mpa (490 467) / 490 = 4.7 % Del libro Reshetov se calcularon los siguientes datos: Dimetro para el rbol d= 0.32 d= 0.32(180) = 57.6 Dimetro del cubo dcm= 1.6d dcm= 1.6 ( 57.6b)= 92.16

Dimetro de la llanta Do= da -2 ( h +2.8 mH) Do= 294 -2 ( 9 +2.8 *3)= 259.2 Elaborado por 5M1-MEC Pgina 55

Proceso de Manufactura IIAltura de la parte gruesa del alma h1 = 0.05A h1 = 0.05(180) = 9 Distancia del aro exterior de la rueda C2 = 0.04 A C2 = 0.04 (180) = 7.2 Dimetro de la circunferencia de los agujeros dcp = Do + dcm / 2 +10 dcp = 259.2- 96.16 / 2 +10 = 185.68 Dimetro de los agujeros del alma d1= Do dcm/4 d1= 259.2 92.16/4= 41.76 Radio de empalme R1 = 0.02A ; R2 0.075 h- Altura del arco Las correlaciones anteriores son validas cuando: 30 ; Zc = 99- 200 []sup 7000 Kg /cm2 Por lo tanto se escoge el dibujo III, debido a su recomendacin Realizacin III: Se recomienda usarla cuando da 400 mm

De la siguiente tabla se forma el espesor del alma A C1 200 250 300 350 400 10 10 10 12 14 450 500 600 700 800 900 15 16 20 22 25 28 100 0 32

C1: espesor del alma en mm A: distancia entre centros en mm : b/aA coeficiente de anchura del diente Nota: Si el dimetro exterior del cubo dcm< 0.512 A , es necesario calcular el espesor del alma y el del cubo.


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9. Descripcin de la materia prima para la rueda. Materia prima. El tipo de material que se utilizara para la elaboracin de la rueda dentada es acero 40. Este material lo encontramos en la industria en barras de 315mm de dimetro*6000mm de longitud.

Estas son los diferentes tipos de formas de suministro en que se presenta la barra 1040. Caractersticas principales Como acero de alto carbono, alcanza al templarse durezas elevadas. Tiene soldabilidad pobre por el que no se recomienda, sin embargo en caso necesario se puede hacer con soldadura de arco usando electrodos E-7018. COMPOSICIN DEL ACERO Acero es una aleacin de hierro y carbono que contiene otros elementos de aleacin, los cuales le confieren propiedades mecnicas especificas para su utilizacin en la industria metalmecnica. Aunque el Carbono es el elemento bsico a aadir al Hierro, los otros elementos, segn su porcentaje, ofrecen caractersticas especficas para determinadas aplicaciones, como herramientas, cuchillas, soportes, etc. COMPOSICIN QUIMICA. C 0.38-0.42 Si 0.15-0.35 Mn 0 .60 - 0.90 P 0.040 S 0.050 Elaborado por 5M1-MEC Pgina 57


Aplicaciones. Se utiliza especialmente en partes que requieren de una alta dureza y resistencia (templadas en agua y aceite respectivamente) Tambin se emplean en la fabricaron de herramientas que requieren una gran tenacidad, como picos, martillos, discos de embrague y ejes de trasmisin, entre otros. Su uso se extiende a los implementos agrcolas y a la industria minera. Dureza estado de suministro 160 HB Caracterstica de los elementos. Carbono - C: El Carbn - Carbono es el elemento de aleacin ms efectivo, eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbn forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a su vez la perlita. Cuando el acero se enfra ms rpidamente, el acero al carbn muestra endurecimiento superficial. El carbn es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero. Manganeso - Mn: El Manganeso es uno de los elementos fundamentales e indispensables, esta presente en casi todas las aleaciones de acero. El Manganeso es un formador de austenita, y al combinarse con el azufre previene la formacin de sulfuro de hierro en los bordes del grano, altamente perjudicial durante el proceso de laminacin. El Manganeso se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento. Fsforo - P: Fsforo se considera un elemento perjudicial en los aceros, casi una impureza, al igual que el Azufre, ya que reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensin y mejorar la maquinabilidad. Azufre - S: Elaborado por 5M1-MEC Pgina 58

Proceso de Manufactura IIEl Azufre se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza. Sin embargo, en ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en azufre son difciles de soldar pueden causar porosidad en las soldaduras.

Tratamiento trmico Los aceros al carbono templados y revenidos con porcentajes de carbono variables de 0.25 a 0.55%, se suelen emplear generalmente con resistencias comprendidas entre 55 y 90 Kg/mm2 y, a veces, en casos excepcionales como el de fabricacin de muelles, se usan hasta resistencias de 150 a 200 Kg/mm2. El empleo de los aceros al carbono templados y revenidos para la fabricacin de piezas con esas resistencias tiene varias ventajas. Una muy importante es que el lmite de elasticidad es ms elevado que en los aceros normalizados o recocidos, y otra que la combinacin de caractersticas (resistencia y alargamiento) tambin se mejora. En cambio si esa resistencia se consigue templando y reviniendo la pieza despus de mecanizada, el trabajo de torno o fresa se podr hacer previamente en estado recocido mucho ms fcil. En el caso de que por mecanizado haya que quitar material, preferible, como hemos dicho, mecanizar en estado de recocido y luego templar y revenir, dejando generalmente en el mecanizado un exceso de medidas para eliminar luego las deformaciones que se producen en el temple y revenido. Cuando la cantidad de material a eliminar por mecanizado es pequea puede convenir templar y revenir el material y luego mecanizar las piezas pudindolas dejar as a las medidas definidas. ACEROS AL CARBONO PARA CEMENTACION Acero 1040: La templabilidad de este acero se usa para piezas de maquinas de pequeo y mediano espesor y sirve para piezas que deban ser templadas a induccin, o con soplete. Elaborado por 5M1-MEC Pgina 59

Proceso de Manufactura IIAceros de 0.40% e C. Elementos de maquinas y motores, alambres para cables, ejes para locomotoras, etc. (R = 65 Kg/mm2, A = 19%) TRATAMIENTOS TERMICOS DE LOS ACEROS AL CARBONO DE CONSTRUCCION Recocido: el objeto de este tratamiento es ablandar el acero, homogenizar su estructura y composicin qumica y aumentar su ductilidad. Se presentan cuatro formas: -Recocido de regeneracin: Cuando despus de la forja o laminacin se desea mecanizar en las mejores condiciones posibles los aceros con porcentajes de carbono variables de 0.35 a 0.60%. -Recocido de ablandamiento: En algunos casos en que interesa disminuir la dureza de los aceros al carbono. -Recocidos contra acritud: Se emplea para aceros de bajo contenido en carbono (inferior a 0.30%) que han sufrido un fuerte trabajo en fro por laminado o estirado y en los que la dureza ha aumentado por deformacin de los cristales, habindose disminuido al mismo tiempo la ductilidad y el alargamiento hasta limites tan bajos que no se puede seguir el proceso mecnico de transformacin en fro porque se rompe el acero. -Recocido globular: En algunos casos excepcionales en que se interesa que los aceros queden con estructuras globulares debe calentarse durante largo tiempo el acero a temperaturas entre 700 a 740C y luego enfriar lentamente. De esta forma el material tiene una extraordinaria ductilidad. -Normalizado: Este tratamiento consiste en calentar el acero a unos 50C por encima de la temperatura crtica Ac y enfriarlo luego al aire. Su empleo es importante cuando la estructura cristalina del acero es gruesa por haber sufrido calentamientos a temperaturas muy elevadas, o porque el trabajo de forja ha sido insuficiente para destruir la estructura en bruto de colada o la estructura cristalina no es la correcta. -Temple y revenido: Al dar a los aceros al carbono un temple y revenido se consiguen muy buenas caractersticas cuando el perfil es delgado. En un acero al carbono bien templado o revenido, el valor del lmite elstico suele llegar a ser un 75% de la carga de rotura.

Propiedades Mecnicas de los Aceros S.A.E. Elaborado por 5M1-MEC Pgina 60

Proceso de Manufactura IIPropiedades Fsicas Limite Limite Alarg N de Acero de de Esta Calenta Enfrian Reveni aEstricci durez S.A.E. Rotur Fluenc do do do do mien n a N a ia a C en a C to % Brine Kg/m Kg/m % ll m2 m2 1040 LC 63 38 24 41 187 1040 EF 64 53 18 46 195 700 64 39 31 64 186 1040 TT 840 Agua 430 79 58 19 49 230 Tratamiento Trmico

10.

Descripcin de la materia prima para el Pin.

Materia prima. Para la elaboracin del pin se utilizara el acero 45, debido a su alta dureza y diversas propiedades fsicas. Este material lo encontramos en la industria en barras de de diferentes calibres o dimetros variado con 6000mm de longitud. El acero 45 o como se norma AISI/SAE 1045 se puede suministrar de diferentes maneras, dependiendo del perfil y la estructura que se desea obtener del acero. Entre otras maneras de suministro estn las barras de perfiles: cuadradas y redondas; tambin estn suministradas en laminas. Para este trabajo es preciso trabajar con barras redondas laminadas.


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Composicin Qumica del pin Acero de contenido medio de carbono: SAE 1045

Propiedades Quimicas

0.43 0.50 % C 0.60 0.90 % Mn 0.04 % P mx 0.05 % S mx

Propiedades Mecanicas


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Propiedades Fsicas

Si el contenido de carbono va de 0.34 hasta aproximadamente 0.65%; los aceros se laminan o se forjan para usarlos en partes que exijan resistencias elevadas. Aplicaciones Ejes y elementos de mquinas, piezas bastante resistentes, cilindros de motores de explosin, transmisiones, etc Comnmente usado en piezas que necesitan una resistencia media-alta, como pernos de alta resistencia, engranes, piones, tornillos, flechas de bomba, flechas de transmisin, cigeales de maquinaria y en partes de maquinaria. Descripcin del los componentes del acero Carbono - C : El Carbn - Carbono es el elemento de aleacin mas efectivo, eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbn forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a su vez la perlita. Cuando el acero se enfra ms rpidamente, el acero al carbn muestra endurecimiento superficial. El carbn es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero. Fsforo - P : Fsforo se considera un elemento perjudicial en los aceros, casi una impureza, al igual que el Azufre, ya que reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensin y mejorar la maquinabilidad. Manganeso - Mn : El Manganeso es uno de los elementos fundamentales e indispensables, esta presente en casi todas las aleaciones de acero. El Manganeso es un formador de austenita, y al combinarse con el azufre previene la formacin de sulfuro de hierro en los bordes del grano, altamente perjudicial durante el proceso de laminacin. El Manganeso se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento. Azufre - S : El Azufre se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza. Sin embargo, en ocasiones se agrega Elaborado por 5M1-MEC Pgina 63

Proceso de Manufactura IIhasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en azufre son difciles de soldar pueden causar porosidad en las sodaduras. Silicio Si: El Silicio posee una gran estrucura metalica y muy resistente. El silicio en el acero aumenta la dureza del material. Tratamiento Trmico Para elevar la dureza del material de la pieza que se va a utilizar es necesario realizar tratamiento trmico ya sea a una superficie o a toda la pieza. Como en este caso se trata de un par de engranaje para transmisin y la dureza solicitada para el pion es de 270 HB, se recomienda tomar en cuenta las siguientes especificaciones para el material con que esta elaborado: Los engranajes estn sometidos a grandes presiones tanto en la superficie de contacto y por eso el tratamiento que la mayora de ellos recibe consiste en un tratamiento trmico de cementacin o nitruracin con lo cual se obtiene una gran dureza en la zona de contacto de los dientes y una tenacidad en el ncleo que evite su rotura por un sobreesfuerzo. La cementacin consiste en efectuar un calentamiento prolongado en un horno de atmsfera controlada y suministrarle carbono hasta que se introduzca en la superficie de las piezas a la profundidad que se desee. Una vez cementada la pieza se la somete a temple, con lo cual se obtiene gran dureza en la capa exterior, ideal para soportar los esfuerzos de friccin a que se someten los engranajes. Los engranajes que se someten a cementacin estn fabricados de aceros especiales adecuados para la cementacin. Otras veces el tratamiento trmico que se aplica a los engranajes es el de nitruracin, que est basado en la accin que ejercen sobre la superficie exterior de las piezas la accin del carbono y del nitrgeno. La nitruracin reduce la velocidad crtica de enfriamiento del acero, alcanzando un mayor grado de dureza una pieza nitrurada y templada que cementada y templada, aun para un mismo tipo de material. En la actualidad, y particularmente en la industria de la automocin, se estn supliendo aceros aleados por aceros ms sencillos dadas las grandes ventajas tcnicas que ofrece la nitruracin (elevadas durezas, regularidades de temple, menos deformaciones...). En los procesos de Elaborado por 5M1-MEC Pgina 64

Proceso de Manufactura IInitruracin se puede obtener capas entre 0.1-0.6mm., siendo las durezas en la periferia del orden de los 60-66 HRC. La nitruracin es un proceso para endurecimiento superficial que consiste en penetrar el nitrgeno en la capa superficial. La dureza y la gran resistencia al desgaste proceden de la formacin de los nitruros que forman el nitrgeno y los elementos presentes en los aceros sometido a tratamiento. A veces hay engranajes que se les aplica un temple por induccin donde el calentamiento es limitado a la zona a tratar y es producido por corrientes alternativas inducidas. Cuando se coloca un cuerpo conductor dentro del campo de una bobina o de un solenoide con corrientes de media o alta frecuencia, el cuerpo es envuelto por una corriente inducida, la cual produce el calentamiento. Para ello se emplea inductores que tienen la forma apropiada de la dentadura que queremos tratar. La ausencia de todo contacto entre el inductor y la pieza sometida a calentamiento permite la obtencin de concentraciones del orden de los 25.000 W cm-2. La velocidad de calentamiento es casi unas 15 veces ms rpida que por soplete. Para templar una pieza por induccin ser necesario que tenga un espesor por lo menos unas diez veces superior al espesor que se desea templar. El xito de un buen temple reside en acertar con la frecuencia de corriente de calentamiento, para que sta produzca una concentracin suficiente de corriente inducida en la zona a templar. El sistema que se emplea en el calentamiento es en dos ciclos. 10.000 ciclos para el calentamiento de la base de los dientes y 375.000 para el calentamiento de la periferia. Despus de efectuados los dos calentamientos el engrane es sumergido en agua o aceite en funcin del tipo de acero que sea. Una posibilidad que existe para solucionar los problemas que aparecen en los engranajes ha sido el nquel qumico. Los depsitos de nquel le confieren a la pieza tratada una buena resistencia a la corrosin, una gran resistencia a la friccin y una gran dureza con ayuda de unos precipitados concretos. El niquelado qumico se consigue que las capas sean uniformes, siempre y cuando todas las partes de la pieza estn en contacto con la solucin y la composicin de esta se mantenga constante, y el espesor de esta capa vara segn el tiempo de tratamiento y la composicin. Las piezas antes de ser tratadas deben de pasar por otras fases como pueden ser el decapado, ataque, para garantizar su adhesin, y otra cosa a tener en cuenta es que el niquelado qumico reproduce en la superficie la rugosidad de la pieza tratada.


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Proceso de Manufactura IIEl porcentaje de carbono del acero que esta compuesto el material es de 0,45%. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 90 kg/mm2, aunque hay que tener en cuenta las deformaciones. Con las estas especificaciones se pueden lagar a alcanzar una dureza de hasta 280HB. Tambin se da normalizado a 900C y recocido a 790C.

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11.

Eleccin del fluido de corte.

Esta eleccin se basa en criterios que depender de los siguientes factores: a) Del material de la pieza en fabricar. Para las aleaciones ligeras se utiliza petrleo; para la fundicin, en seco. Para el latn, bronce y cobre, el trabajo se realiza en seco o con cualquier tipo de aceite que este exento de azufre; para el nquel y sus aleaciones se emplean las emulsiones. Para los aceros al carbono se emplea cualquier aceite; para los aceros inoxidables autnticos emplean los lubrificadores al bisulfuro de molibdeno. b) Del material que constituye la herramienta. Para los aceros al carbono dado que interesa esencialmente el enfriamiento, se emplean las emulsiones; para los aceros rpidos se orienta la eleccin de acuerdo con el material a trabajar. Para las aleaciones duras, se trabaja en seco o se emplean las emulsiones. c) Segn el mtodo de trabajo. Para los tornos automticos se usan los aceites puros exentos de sustancias nocivas, dado que el operario se impregna las manos durante la puesta a punto de la mquina; para las operaciones de rectificado se emplean las emulsiones. Para el taladrado se utilizan los 'afeites puros de baja viscosidad; para el fresado se emplean las emulsiones y para el brochado los aceites para altas presiones de corte o emulsiones.


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12.

Descripcin de la maquina y equipo.

12.1 TornoLos tornos modernos son maquinas de gran exactitud y complejidad capaces de efectuar gran variedad de operaciones. Antes de intentar trabajar en un torno debe conocer sus partes principales y funcionamiento. Una de las maquinas mas importantes en la industria del labrado de los metales es el torno. Un torno es un dispositivo en el cual se hace girar la pieza de trabajo contra un herramienta cortante. A medida que la herramienta cortante se mueve longitudinal y transversal respecto al eje de la pieza de trabajo, se genera la forma de la pieza de trabajo. Un torno consta de los siguientes grupos importantes de de componentes: cabeza, carro de la bancada, contrapunto, caja de engranajes para cambio rpido de velocidad y base o pedestal. La cabeza esta fija en el lazo izquierdo de la banca o banco del torno. Contiene el husillo que mueve los diversos dispositivos de sujecin de la pieza de trabajo. El husillo esta contenido por rodamientos en sus extremos. Si son cojinetes del tipo de buje o de rodamiento, se emplea tambin un cojinete axial para que acepte el juego hacia el extremo. A menudo se emplean rodamientos de rodillos cnicos en el husillo en los tornos modernos. Tambin se hacen cambio de velocidad del husillo en la cabeza del torno, ya sea por medio de bandas o de engrane (fig 1.) La mayora de los tornos impulsados por bandas tienen un intervalo de velocidades bajas accionado por un sistema de engranes ubicados en la parte posterior (fig 2.). Las velocidades lentas se obtienen desacoplando el perno de seguridad del engrane maestro de la polea de las bandas y engranando los engranes posteriores con su palanca respectiva. Cuando se necesitan velocidades mayores se invierte el procedimiento, desengranando los engranes posteriores y girando luego la polea (fig 3.) a mano hasta que el perno de seguridad del engrane maestro entre nuevamente en la polea. No debe cerrarse las guardas de los engranes y la polea antes de poner de poner en marcha el torno.


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Proceso de Manufactura IIEl husillo es hueco para poder hacer pasar por el las piezas de trabajo largas y esbeltas. Al extremo del husillo que da hacia la cabeza se llama nariz del husillo (fig 4.). Por lo general la nariz es uno de los tres tipos: la propulsin por cua larga (fig 4.), la de seguro de leva (fig 5.), y la del husillo roscado (fig 6.). Los mandriles para torno y dems dispositivo de sujecin para la pieza de trabajo van sujeto a la nariz del husillo y son movidos por estas. El agujero que tiene la nariz del husillo generalmente tiene una conicidad Morse estndar. El tamao del cono vara con el tamao del torno. El banco o bancada del torno constituye la superficie de apoyo y la columna vertical de un torno. Su rigidez y alineacin afectan la precisin de las partes maquinadas en el torno. Por lo anterior, las guas prismticas de torno se construyen calculadas para soportar los esfuerzos que generan los cortes fuertes del maquinado. Encima de las bancadas se encuentran las guas prismticas, las cuales consisten generalmente en dos ves invertidas y dos superficies planas de apoyos. Las guas de los tornos son piezas maquinadas con gran exactitud por rectificado o por fresado o cepillado o rasqueteado manual. Cuando las guas estn desgastadas o tienen algn dao, se afectan la precisin de las piezas maquinadas en el torno que tienen dichas guas. Debajo de la gua frontal del torno va sujeta una cremallera. Los engranes que unen una manivela del carro con dicha cremallera, hacen posible l movimiento longitudinal del carro, el cual se logra con la mano. El carro principal esta formado por el carro transversal y el delantal. El carro se desliza sobre la parte superior de las guas y tiene la corredera transversal y el carro auxiliar. El carro transversal se mueve perpendicularmente al eje del torno en forma manual, girando la manivela del avance transversal automtico. El carro auxiliar va montado sobre el carro transversal y puede ser girado a cualquier ngulo horizontal respecto al eje del torno para maquinar biseles y conos. El carro auxilia solo puede moverse manualmente girando la manivela del tornillo para su avance.


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Figura 1. Cabeza de torno engranado para torno de servicio pesado.


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Figura 2. Vista de una cabeza de torno con transmisin de banda; el engranaje posterior esta engranado y el perno de arrastre desacoplado.

Figura 3. Vista de una cabeza de torno en la que se encuentra desengranado el engranaje posterior y acoplado el perno de arrastre para transmisin directa de banda.

Figura 4. Nariz de husillo de transmisin por cua larga.

Figura 5. Nariz de husillo con seguro de leva.

Figura 6. . Nariz de husillo roscada.

12.2 Fresadora horizontalLa primera fresadora horizontal fue probablemente la inventada por Eli Whitney alrededor de 1820.Whitney invent su mquina para hacer partes para armas de fuego. El cortador de fresado en esa poca era ms bien una lima giratoria, por lo cual difera del moderno cortador de dientes gruesos. Es interesante mencionar que esta mquina tan antigua estaba dotada de avance automtico para mover la mesa abajo del cortador. La altura del husillo a la superficie de la mesa era fija. La mesa estaba dotada de chavetas para sujetar la mesa y para hacer ajustes por desgaste, en forma semejante a las prcticas actuales. Aproximadamente en la misma poca, Robert Johnson construy, en Connecticut, otra fresadora en la que utiliz un mecanismo de cremallera y pin para mover la mesa abajo del cortador. Poco ms de 10 aos ms tarde, en Gran Bretaa, James Nasmyth construy una fresadora especial para maquinar las caras planas de las tuercas para mquinas utilizando un plato divisor. Estas primeras fresadoras tenan una relacin fija entre el husillo y la mesa. El siguiente avance apareci aos ms tarde con una mquina que permita subir o bajar el husillo del cortador y fijarlo en determinada posicin. Aproximadamente en el mismo tiempo se idearon cortadores para maquinar contornos en superficies metlicas. Hacia 1850, la fresadora horizontal era ms grande y precisa y tena medios para mover la mesa de la mquina con avance transversal. Para esta poca el cortador para fresado pasaba de ser una lima giratoria a la forma de cortador con dientes gruesos capaces de cortar rebabas de buen espesor. Los siguientes cambios importantes de la fresadora horizontal tuvieron lugar en 1981, al aparecer la fresadora universal de Joseph Brown (figura 2). En un solo diseo incorpor este inventor una "consola" para mover el conjunto de la mesa hacia arriba y hacia abajo en relacin al cortador, una cabeza divisora en espiral conectada al tornillo de avance de la mesa, y una mesa que poda oscilar en forma tal que poda hacerse fresado en espiral con gran facilidad, como por ejemplo, para cortar las estras de las fresas comunes. En los siguientes 40 aos se lograron avances de las fresadoras hori zontales dirigidos hacia la conveniencia de las posiciones de control y a mejorar el soporte del cortador (figura 3). Este fue tambin un perodo de gran desarrollo para los cortadores, en el cual se desarrollaron toda formas comunes de estos, terminando dicho periodo hacia 1900. La experimentacin cientfica que sigui a los diseos de cortadores en

cuanto a su rendimiento de corte de metal comenz en la primera dcada del siglo veinte. Con la aparicin de los motores elctricos individuales, comenz la produccin en gran escala de fresadoras de gran potencia^ teniendo gran preponderancia las de extremo sobresaliente del rbol del cortador. Las fresadoras pueden equiparse con equipo accesorio de medicin para obtener lecturas directas, para reducir las probabilidades de error del operador cuando se maquinan partes complejas y costosas. Estos sistemas de medicin pueden cambiarse por conmutador para presentar la informacin ya sea en forma inglesa o mtrica, lo cual representa un gran ahorro de

tiempo y elimina la posibilidad de cometer errores en la conversin entre los dos sistemas. La fresadora horizontal, en combinacin con su amplia gama de accesorios, es una mquina herramienta extremadamente verstil, que tiene casi 160 aos de perfeccionamiento en sus diversas formas. Debe sealarse que desde el advenimiento del control numrico ocurrido en 1953, estn siendo desplazadas muchas de las funciones de las fresadoras horizontal y vertical, particularmente en la produccin de partes de gran complejidad con muchas dimensiones interrelacionadas o repetidas. Cuando se fresa una parte con ms de 100 posiciones y profundidades de agujeros relacionadas, es muy difcil evitar cometer por lo menos una equivocacin. En consecuencia, gran parte del trabajo que antes se haca en fresadoras y con los accesorios que se han ilustrado se programa ahora numricamente, aun para hacer una sola parte compleja. Los componentes principales de una fresadora horizontal son la columna, la consola, el carro transversal, la mesa el husillo longitudinal y el brazo superior. La columna es la parte ms importante de la fresadora. La cara de la columna esta maquinada de manera que proporcione una gua exacta para el viaje vertical de la consola. La columna contiene tambin el motor de accionamiento y al husillo. El husillo sostiene y mueve las diversas herramientas de corte, mandriles y arboles de montaje. El husillo es hueco, su extremo delantero tiene un agujero cnico con un cono estndar para la fresadora., AL extremo delantero del husillo se le llama nariz del husillo. El brazo superior va montado sobre la columna y soporta al rbol de montaje mediante un soporte. El brazo superior se desliza hacia adentro y hacia afuera y puede fijarse en cualquier posicin. La consola puede moverse verticalmente sobre la cara de la columna; adems soporta al carro transversal y este proporciona la superficie deslizante para la mesa longitudinal. El carro transversal puede moverse hacia la columna y alejarse de esta para dar movimiento transversal. La mesa proporciona la superficie sobre la cual se sujetan las piezas de trabajo. A lo largo de la superficie superior de la mesa hay ranuras maquinadas en forma de T que sirven para alinear y sujetar dispositivos y piezas de trabajo. Se utilizan volantes de mano o manivelas de palanca para posicionar manualmente la mesa. Las palancas de avance automtico controlan las alineaciones automticas entres ejes, y el rgimen de avance se ajusta por medio de la manivela de cambio de avance. Dos topes de seguridad que hay en el lmite de recorrido de cada eje que impide que se daen accidentalmente los mecanismos de avance, desconectando automticamente el avance. Dos perros de viaje ajustable que tiene cada eje, permiten al operario pre- ajustar las distancias de recorrido especfica para disparar para disparar la desconexin de avance automtico. El posicionamiento rpido de la mesa se logra con la palanca de movimiento transversal rpido. La direccin del avance rpido depende de la posicin de la palanca de avance respectiva. Se utilizan seguros de posicin en la mesa longitudinal, el carro transversal y la consola para impedir que ocurran movimientos indeseados en cualquiera de estos ejes o en todos. Los seguros deben soltarse nicamente en el eje en el que se va a usar el avance automtico. El husillo puede girar a la derecha a la izquierda, dependiendo de la posicin del interruptor de marcha hacia adelante y hacia atrs del mismo La velocidad del husillo se cambia a intervalo de alta o de baja con la palanca de intervalos de velocidad. El selector de

velocidad variable del husillo permite dar al husillo cualquier velocidad posible comprendida entre la mxima y mnima disponible en cada intervalo de velocidad. La palanca de intervalos de velocidad tiene una posicin neutral entre el intervalo de alta y el de baja. Cuando la palanca esta en dicha posicin, el husillo puede gurarse fcilmente con la mano mientras se hace el montaje en la maquina.

Figura 2. Primera fresadora universal fabricada por Brown & Sharpe en 1861.

Figura 3. Hacia los aos 1880s los controles se colocaron de manera conveniente y se incorporaron soportes para los rboles. Esta fue la primera fresadora Cincinnati.

Cortadores para fresado montados en rbol La mayora de los cortadores para fresadora estn fabricados para efectuar determinadas clases especficas de trabajo. Para decidir de manera inteligente respecto al cortador a usar, uno debe poder identificar los cortadores a simple vista y conocer sus capacidades y limitaciones. La mayora de los cortadores para fresadora se fabrican de acero de alta velocidad; los cortadores grandes tienen hojas cortantes o dientes insertados. La fabricacin de cortadores con filos cortantes de carburo, cementado aumenta da con da. Se pueden dividir en cortadores afilados a un cierto perfil y cortadores de forma en relieve. Los primeros se reafilan cortando a esmeril un espacio angosto entre dientes (figura 1) atrs de los filos cortantes. Los segundos se reafilan esmerilando la cara de los dientes paralela al eje del cortador. Los cortadores se clasifican tambin en cortadores movidos por rbol y cortadores del tipo de zanco. De los muchos cortadores para fresadora diferentes que se fabrican, en esta unidad se estudian slo los cortadores ms comunes del tipo movido por rbol o flecha. Los cortadores para fresadora se fabrican para rotacin derecha o para rotacin izquierda, y con hlice derecha o izquierda. La mano de un cortador de fresadora se determina vindola desde el extremo delantero, tratndose de un cortador montado en husillo; un cortador derecho requiere de rotacin en el sentido contrario al de las manecillas del reloj (figura 2), y uno izquierdo gira en el sentido de las manecillas del reloj. La mano de la hlice mina mirando los dientes o las estras de ex tremo del cortador. Las estras que giran derecha forman una hlice derecha y las q a la izquierda siguen una hlice izquierda.

Figura 1. Nomenclatura del cortador plano para fresadora.

En los cortadores de dientes rectos, el filo cortante corta a toda su longitud al mismo tiempo. La presin de corte aumenta hasta que se completa la rebaba. En este momento, el cambio sbito que

experimenta la carga del diente ocasiona un choque que se transmite a travs de la transmisin de potencia y que a menudo deja marcas de vibracin o un acabado poco satisfactorio de la superficie.

12.3 TALADRODESCRIPCIN DEL TALADRO. El taladro ordinario est constituido esencialmente por las siguientes partes:

Pedestal o placa de asiento. Columna de soporte. Mesa de trabajo para colocacin de pieza. Husillo con movimiento rotatorio. Mecanismo de avance de la herramienta. Mecanismo de transmisin y motor.

TALADRO DE COLUMNA Se caracteriza por tener una columna que sirve de unin entre la base y el cabezal. Una taladradora de este tipo se compone fundamentalmente de: base, bastidor o columna, mecanismo para el movimiento principal, husillo portaherramientas, mecanismo para el movimiento de avance y mesa de trabajo.

13.

COSTOS

13.1 COSTOS DE FABRICACIN DE UN ENGRANE DE ACERO MEDIO 1040. DATOS Salario de tcnicos = $200/dia Turnos = 1 turno/da Produccin semanal = 150 piezas (promedio) MANO DE OBRA SALARIOS Tcnicos $200 diarios Turnos de lunes a viernes: 8:00 a 16:00 Hrs Turno de sbados: 8:00 a 16:00 Hrs Mano de Obra por Etapa de Fabricacin considerando 1 tcnico *Torno y Taladro (1 tcnico) - Taladrado - Refrentado - Cilindrado = $ 200.00 diarios *Fresadora (1 tcnico) - Dientes - Separacin de = $ 200.00 diarios la pieza, material sobrante ______________________ = $ 400.00 diarios Turno X Semana = 5 X 1 Turno = 5 Turno de Sbado = 1 X 1 Turno = 1 6 turnos semanales Mano de obra total = 6 X $400 = $2400 semanales Costo unitario de mano de obra =$2400/150 pzas. = $16 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 150 piezas = $25755 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

14. Recomendacin Si en el mercado no se encuentra un material bruto

con el dimetro deseado, se puede obtener al realizar el proceso de recalcado que es aumentar el dimetro cuando se implementa una fuerza sobre el objeto y a su vez se disminuye la altura. Para elaborar la rueda se puede realizar en escalones o con un mandril que servir como un eje para sostener la rueda, este mandril tendr su respectivo juego para que se ajuste. Referente a la chaveta se puede realizar en el torno o se realiza manualmente con una lima cuadrada.

15. Conclusin

Con la elaboracin de este trabajo, reafirmamos que los procesos de manufactura tienen como objetivo fundamental obtener piezas de una configuracin geomtrica 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 mquinas adecuadas a la operacin que se vaya a realizar aplicando 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. As pues con la elaboracin de este trabajo comprendimos la gran importancia que tiene esta asignatura para nuestra formacin como Ingenieros Mecnicos, satisfaciendo as mismo el objetivo de dicho curso el cual consiste en brindarnos los conocimientos generales acerca de los procesos de Manufactura. Tambin determinamos los costos de fabricacin de cada componente de las piezas el cual resultara factible y conveniente si se hiciera en una produccin en serie. Despus de haber obtenido el producto terminado cabe sealar que este debe estar sometido a un tiempo de prueba ya que todo el contenido expuesto solo muestran datos tericos, pero en realidad al instalarse el sistema e iniciar su funcionamiento se obtendrn datos ms reales sobre el proceso de elaboracin.

16. Bibliografa

Manual de Maquinas Heramientas.Volumen 2. Richard R. Kibbe John E Neely Ronald O Meyer. Warren T. White. http://manufacture.com.tw www.cuttermaster.com De www.torreda.com Atlas de diseo de elemento de maquinas tomo I y II. Diseo de elementos de maquina. Chevalier.

Velocidades de corte tpicas, ngulos de corte y avances recomendadosMaterial til ngulos de corte alfa beta gama 8 62 20 6 65 19 5 67 18 8 68 14 6 70 14 5 71 14 8 74 8 6 72 12 5 71 14 6 81 3 6 82 2 5 83 2 25 Desbastado Vc s a 14 0.5 0.5 22 1 1 150 2.5 2 10 0.5 0.5 20 1 1 120 2.5 2 8 0.5 0.5 15 1 1 80 2.5 2 6 0.5 0.3 12 1 0.8 30 0.6 0.5 60 4 Afinado Vc s a 20 0.2 0.1 30 0.5 0.1 250 0.25 0.15 15 0.2 0.1 24 0.5 0.1 200 0.25 0.15 12 0.2 0.1 20 0.5 0.1 140 0.25 0.15 8 0.2 0.1 16 0.5 0.1 30 0.15 0.1 0.1

Acero menos de 50 kg/mm

2

Acero 50-70 kg/mm2

Acero 70-85 kg/mm2

Acero de herramientas

Aluminio

WS SS HS WS SS HS WS SS HS WS SS HS WS SS 10 65 HS

3 120 0.5

Velocidades de corte y avance para brocas de acero rpido (SS)Dimetro de la broca en mm Material ACERO ST 60 a 80 kg/mm2 Fundicin gris 18 kg/mm2 Fundicin gris 22 kg/mm2 Latn 40 kg/mm2 Bronce 30 kg/mm2 Aluminio puro 5 S 0.07 V 12 10 0.13 14 0.24 28 0.24 18 0.15 65 0.15 35 0.12 100 15 0.16 16 0.3 32 0.3 21 0.22 65 0.22 35 0.2 100 20 0.19 18 0.32 34 0.33 24 0.27 65 0.27 35 0.3 100 25 0.21 21 0.35 37 0.35 26 0.3 65 0.3 35 0.35 100 30 0.23 23 0.38 39 0.38 27 0.32 65 0.32 35 0.4 100 ToC ToS T S S Refrig ToC

S 0.15 V 24

S 0.15 V S V S V 16 0.1 65 0.1 35

S 0.05 V 100

Refrigerantes: T = taladrina C = aceite de corte o de refrigeracin S = seco Acero de herramientas (HS) Vc S mm/rev Acero rpido (SS) Vc m/min S mm/rev

m/min Fundicin gris 12 -18 Fundicin gris 18 30 Acero < 50 Acero 50 -70 8 -12 3-6 12 - 14 8-9 0.1 - 0.4 0.1 - 0.4 0.1 - 0.3 0.1 - 0.3 20 - 30 15 - 20 20 - 35 20 - 30 0.15 - 0.7 0.1 - 0.4 0.1 - 0.65 0.1 - 0.55

Material de trabajo Acabado Profundidad

Fresa Fresa frontal Fresa de Fresa de cilndrica b=70 mm disco b= 20 vstago b=100 mm mm b=25 mm

Platos de cuchillas b=180 mm

Sierras b= 2.5 mm

desba afina desbas afina desbas afina desbas afina desbas afina desbaste ste do te do te do te do te do a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=10 30 50 23 40 45 50 35 40

Acero sin vc 17 alear hasta S' 100 65 kg/mm2 Acero aleado hasta 75 kg/mm2 Acero aleado hasta 100 kg/mm2 Fundicin gris Latn vc S' 14 80

22 60 18 50

17 100 14 90

22 70 18 55

18 100 14 80

22 40 18 30

17 50 15 40

22 120 19 100

20 20 16 65

vc S'

10 50

14 36

10 55

14 42

12 50

14 25

13 20

17 65

14 36

18 30

25 30

vc 12 S' 120 vc S' 35 70

18 60 35 50

12 140 36 190

18 70 55 150

14 120 36 150

18 40 55 75

15 60 35 80

19 120 55 120

16 100 50 200

24 90 60 120

35 50 350 200

Materiales vc 200 ligeros S' 200

250 100

200 250

250 110

200 200

250 100

160 90

180 120

250 250

300 90

320 180

a= 5 mm equivale a desbastado a = 0.5 mm equivale a afinado b = ancho de la fresa en mm vc = Velocidad de corte en m/min S'= Velocidad de avance en mm/min

Fluidos de corteMicro emulsiones semisintticas . Clase del producto: Fluidos metalrgicos. Aplicaciones: Proceso Sector industrial: Mquina-Herramienta Ventajas: -Proporciona una refrigeracin eficaz. -Proporciona un buen acabado superficial en diferentes operaciones de mecanizado. -Muy resistente a la actividad biolgica, favorece la eliminacin de los olores de los fluidos y prolonga la vida til de los mismos en el tanque.

Armado con su experiencia en el campo del mantenimiento, Motul posee hoy una gama completa de lubricantes Consciente del hecho de que la lubricacin de mquinas sea un factor determinante para la industria, Motul tiene siempre un odo listo para los requisitos y las necesidades del mercado y de sus clientes. Para servirle mejor, Motul le ofrece, as como su gama de producto, termina la asistencia tcnica para el mantenimiento, de la recomendacin al servicio after-sales, va poner en el servicio de nuestros productos.

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KUTWELL es la marca registrada para una lnea de dos lquidos de corte "solubles" de alto rendimiento para refrescar y lubricar la herramienta y el trabajo en mecanizaciones. La lnea incluye un lquido del petrleo-base, el lquido semisinttico de KUTWELL 40, y uno, KUTWELL 82. Los productos de KUTWELL se mezclan fcilmente en el agua para formar emulsiones estables. Tienen caractersticas moho-preventivas excelentes, ambos se inhiben contra hacer espuma, y ambos son productos verstiles convenientes para una amplia gama de operaciones para corte de metales y de pulidos. Los productos de KUTWELL quitan con eficacia calor del pedazo del trabajo y se pueden aplicar como corriente o en forma de niebla. En muchos casos, el grado apropiado de KUTWELL puede sustituir los lubricantes para cuchillas minerales rectos, y un solo grado puede servir a menudo todas las mquinas de herramientas en una planta.

Descripcin Lquido de corte sin aceite sinttico, miscible en agua, mineral para moler. Bueno el enjuague de comportamiento mantiene las muelas abrasivas y las mquinas limpias. Proteccin contra la corrosin eficiente incluso en las concentraciones bajas, buen establecimiento comportamiento. El tool lquido consiste en una mezcla nica de uso avanzado de los productos (los

lubricantes para cuchillas y los lquidos de corte) y laboratorio de los conocimientos tcnicos, cliente y los servicios de entrenamiento asesores.

proceso de manufactura ii

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