TRABAJO FINAL DE MANUFACTURA INDUSTRIAL 2 DE UPIICSA DEL IPN Aportado por: IVAN ESCALONA MORENO - la_polla_records_emi@yahoo.com.mx

I N T R O D U C C I Ó N

Los procesos de manufactura son la forma de transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso práctico en nuestra sociedad y así disfrutar la vida con mayor comodidad. Con el rápido desarrollo de nuevos materiales, los procesos de fabricación se están haciendo cada vez más complejos, de ahí nace la importancia de conocer los diversos procesos de manufactura mediante los cuales pueden procesarse los materiales. La industria requiere actualmente de tales conocimientos y es por eso que el presente trabajo pretende que los alumnos como nosotros apliquen los conocimientos adquiridos en la materia de Manufactura Industrial. El proceso de fabricación descrito es una base de aluminio cuyas operaciones principales fueron el torneado y taladrado. El torneado es una operación con arranque de viruta que permite la elaboración de piezas cilíndricas, cónicas y esféricas, mediante el movimiento uniforme de rotación alrededor del eje fijo de la pieza. El taladrado es la operación que consiste en efectuar un hueco cilíndrico en un cuerpo mediante una herramienta de denominada broca, esto se hace con un movimiento de rotación y de alimentación. Para lograr terminar este trabajo exitosamente, el equipo compró el Aluminio de acuerdo a las especificaciones dadas por el maestro, hizo los cálculos necesarios para el maquinado de la pieza y ésta fue enviada a un taller para su elaboración. En las siguientes páginas se encontrará la secuencia de operación para el maquinado de la pieza y el dibujo de la misma, la descripción de la maquinaria y materia prima utilizadas así como su costo de producción. Es de gran importancia que el futuro profesional ingeniero industrial tenga conocimiento de los procesos de manufactura de mayor aplicación para la fabricación de piezas y materiales, así como de los procesos industriales básicos, ya que con la numerosa incorporación de empresas pequeñas y medianas basadas en procesos de manufactura y la incorporación de tecnología de punta para mantener o aumentar sus índices de competitividad se hace necesario que los conocimientos adquiridos en el salón de clases sean llevados a la práctica con la elaboración de trabajos como este.

OO BB JJ EE TT II VV OO

Con la elaboración de este trabajo se pretende proporcionar un conocimiento básico sobre

los procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas.

De este objetivo se desprenden otros objetivos secundarios:

✓ Identificar qué procesos son los adecuados, según la pieza a maquinar.

✓ Conocer la importancia del estudio de los procesos de manufactura.

✓ Conocer la aplicación de los procesos de fabricación estudiados en clase con

aplicaciones comunes en la industria.

✓ Conocer ventajas y limitaciones de cada proceso de manufactura.

✓ Poder seleccionar y aplicar la secuencia de manufactura técnica para una pieza en

específico (base de aluminio).

M A R C O T E Ó R I C O

El objetivo fundamental en los Procesos de Manufactura por Arranque de Viruta es obtener piezas de

configuración geométrica requerida y acabado deseado. La operación consiste en arrancar de la pieza

bruta el excedente (material sobrante) del metal por medio de herramientas de corte y maquinas

adecuadas.

PROFUNDIDAD DE CORTE. Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta; generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentido perpendicular; En las máquinas donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y Rectificado) o de la herramienta (Mandrinado), la profundidad de corte se determina según la fórmula:

2

if DDt

−=

en donde: Di = Diámetro inicial de la pieza (mm). Df = Diámetro final de la pieza (mm). VELOCIDAD DE AVANCE.

Se entiende por Avance al movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta última respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado. El Avance se designa generalmente por la letra" s" y se mide en milímetros por una revolución del eje del cabezal o porta-herramienta, y en algunos casos en milímetros por minuto. VELOCIDAD DE CORTE. Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en dirección del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la herramienta. "En el caso de maquinas con movimiento giratorio (Tomo, Taladro, Fresadora, etc.), la velocidad de corte esta dada por:

DnVC = (m/min) ó (ft/min) En donde: D = diámetro correspondiente al punto más desfavorable (m). n = número de revoluciones por minuto a que gira la pieza o la herramienta. Para máquinas con movimiento alternativo (Cepillos, Escoplos, Brochadoras, etc.), la velocidad de corte corresponde a la velocidad media y esta dada por:

T

LVC =

en donde: L = distancia recorrida por la herramienta o la pieza (m). T = tiempo necesario para recorrer la distancia L (min). A continuación se da una breve descripción de los procesos de torneado y taladrado así como algunas

de sus características.

Proceso Definición del Proceso Equipo

Torneado

Es un proceso de maquinado en el cual una herramienta de punta sencilla remueve material de la superficie de una pieza de trabajo cilíndrica en rotación

El torneado se lleva a cabo tradicionalmente en una maquina llamada torno

Definición del Equipo Clasificación del equipo Herramienta

El torno es una maquina, la cual suministra la potencia para tornear la parte a una velocidad de rotación determinada con avance de la herramienta y profundidad de corte especificado

Torno para herramientas Torno de Velocidad Torno Revólver Torno de Mandril Maquina de Barra

Automática Tornos controlados

Numéricamente

Se usan herramientas de punta sencilla, para la operación de roscado, se ejecuta con un diseño con la forma de la cuerda a producir. El torneado de formas se ejecuta con una de diseño especial llamada herramienta de forma.

Definir Herramienta Clasificación de la Herramienta Operaciones Relacionadas con el Torneado

Se usa una herramienta de corte con un borde cortante simple destinado a remover material de una pieza de trabajo giratoria para dar forma de cilindro.

Cabezal Contrapunto Tortea Carro Transversal Carro Principal

Careado Torneado Ahusado o Torneado de

Contornos Torneado de Formas Achaflanado

Tronzado Perforado

Proceso Definición del Proceso Equipo

Taladrado Es una operación de maquinado que se usa para crear agujeros redondos en una parte de trabajo

Taladro Prensa

Definición del Equipo Clasificación del equipo Herramienta El Taladro Prensa es la máquina estándar para taladrar.

Taladro Vertical Taladro Banco Taladro Radial Taladro Multiple

Broca

Definir Herramienta Clasificación de la Herramienta

Operaciones Relacionadas con el Taladrado

Hay disponibles varias herramientas de corte para hacer agujeros, pero la broca helicoidal es con mucho la más común. Sus diámetros fluctúan desde 0.006 pulg. Hasta brocas tan grandes como 3.0 pulg. Las brocas helicoidales se usan ampliamente en la industria para producir agujeros en forma rápida y económica.

Broca Helicoidal

Escariado Roscado Interior Abocardado Avellanado Centrado Refrenteado

Operación Dibujo Velocidad de corte

(vc) Avance de hta. Cálculos &

Observaciones Desbaste Acabado

Desbaste Acabado Desbaste Acabado

Refrentado

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

Pt= (63.5-50)/2 Pt= 6.75 mm. (por ambos lados)

6mm m = 3 pasadas de 2mm

0.75mm m = 3 pasadas de 0.75 mm

Cilindrado 1 Exterior con

radios exteriores de 6

mm

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

Pt= (114.3-110)/2 Pt= 2.15 mm. (Longitud de 20 mm)

2mm m= 2 pasadas de 1 mm

0.15 mm m= 2 pasadas de 0.075 mm

Cilindrado Int 1

Con radios interiores de 6

mm

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

Pt = 8mm. L = 48 mm

7.5 mm, con 3pasadas

0.5 mm con m = 2 pasadas

Cilindrado Exterior 2

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

Pt = (114.3-62)/2 Pt= 26.15 (Longitud de 30 mm)

26 mm m= 8 pasadas de 2.6 mm

0.15 mm m= 2 pasadas de 0.075 mm

Cilindrado interior 2

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

Pt = 3 mm (Longitud de 20 mm)

2.5 mm, con 2 pasadas

0.5 mm, con 2 pasasas

Conizado para cilindrado 2 con radios de 3 mm

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

Con un ángulo de 11.31° Longitud 20 mm Diámetro 58 mm

1.5 mm con dos pasadas

0.5 mm con dos pasadas

Chaflanes de

45°

Barrenos de ¼” Diámetro

120 m/min

150 m/min

0.75 mm/rev

0.13mm/rev

8 chaflanes 2 barrenos

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D E S C R I P C I Ó N D E L P R O C E S O CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO / MATERIAL / EQUIPO DIAGRAMA Nº 1 HOJA Nº 1 de 3

RESUMEN

OBJETO: pieza de Aluminio, con barrenos en el centro

Actividad Actual Propuesta Economía OPERACIÓN

TRANSPORTE

ESPERA

INSPECCIÓN

ALMACEN

68 2 4

15 4

ACTIVIDAD: Maquinar una pieza, mediante las siguientes operaciones: 1) Refrentado, 2) Cilindrado exterior, 3) Cilindrado interior, 4) Conizado, 5) Realizar chaflanes, 6) Taladrado (2 barrenos) MÉTODO: ACTUAL / PROPUESTO

DISTANCIA (m) 15 LUGAR: Taller de Fresa, Torno y Taladro TIEMPO (Hr-

Hom) 150

OPERARIO (S) Jorge Hernández COSTO ($)

MANO DE OBRA MATERIAL

140 150 100

Fecha: 15 de Octubre del 2003

TOTAL DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

C D T (min)

SÍMBOLO OBSERVACIONES

Material es llevado al torno 1 5 Es una sola pieza Colocar material en el Torno Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Verificar que la pieza esté bien sujeta Colocar el BURIL correcto para la operación

Encender el torno Realizar el REFRENTADO Maquinar, realizando desbaste en la pieza

0.38 6 mm, 3 pasadas,

Maquinar, realizando acabado en la pieza

1.65 0.75 mm, 3 pasadas

Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Se realiza manualmente Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Se realiza manualmente Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Verificar que la pieza esté bien sujeta Identificar el BURIL a utilizar

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Quitar el BURIL anterior Colocar el BURIL correcto para la operación

Encender el torno Realizar el CILINDRADO EXTERIOR Maquinar, realizando desbaste en la pieza

0.40 2 mm, 2 pasadas

Maquinar, realizando acabado en la pieza

1.78 0.15mm, 2 pasadas

Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Se realiza manualmente Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Se realiza manualmente Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Verificar que la pieza esté bien sujeta Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior Colocar el BURIL correcto para la operación

Encender el Torno Continuación del proceso de maquinado: (página 2)

:

C D T (min.

)

SÍMBOLO OBSERVACIONES

Realizar el SEGUNDO CILINDRADO EXTERIOR

Maquinar, realizando desbaste en la pieza

1.60 26 mm, 8 pasadas

Maquinar, realizando acabado en la pieza

1.78 0.15 mm, 2 pasadas

Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Se realiza manualmente Limpiar la mesa y la pieza Se realiza manualmente Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior Colocar el BURIL correcto para la operación

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Verificar que la pieza esté bien sujeta Encender el torno Realizar el CILINDRADO INTERIOR Maquinar, realizando desbaste en la pieza

0.25 7.5 mm, 3 pasadas

Maquinar, realizando acabado en la pieza

0.87 0.5 mm, 2 pasadas

Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Se realiza manualmente Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Se realiza manualmente

Verificar que la pieza esté bien sujeta Encender el torno Realizar el SEGUNDO CILINDRADO INTERIOR

Maquinar, realizando desbaste en la pieza

0.05 2.5 mm, 2 pasadas

Maquinar, realizando acabado en la pieza

0.26 0.5 mm, 2 pasadas

Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Se realiza manualmente Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Se realiza manualmente

Verificar que la pieza esté bien sujeta Identificar el BURIL a utilizar Quitar el BURIL anterior Se necesita una

herramienta Colocar el BURIL correcto para la operación

Acodada

Encender el torno Realizar el CONIZADO Maquinar, realizando desbaste en la pieza

0.22 1.5 mm, 2 pasadas

Maquinar, realizando acabado en la pieza

0.21 0.5 mm, 2 pasadas

Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Limpiar la mesa y la pieza a maquinar Se realiza manualmente Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Se realiza manualmente

Verificar que la pieza esté bien sujeta

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Identificar los lugares donde se realiza hacer los chaflanes

4 Se deben realizar 8 chaflanes a 48º

Encender el torno Hacer chaflanes en la pieza Apagar el torno Quitar la viruta de la máquina Limpiar la pieza

Continuación del proceso de máquina (página 3)

C D T

(min.)

SÍMBOLO OBSERVACIONES

Realizar Arcos 3 2 Llevar pieza hacia el taladro de banco Colocar la pieza en el taladro Inspeccionar detenidamente las dimensiones

Verificar que la pieza esté bien sujeta Diámetro de ¼” Colocar las brocas para realizar la perforación

Encender el taladro de banco Se realiza el primer BARRENO 0.22

5 Atraviesa la pieza

Se realiza el segundo BARRENO 0.225

Atraviesa la pieza

Apagar el taladro de banco Quitar la viruta de la máquina Retirar la pieza del taladro Se lleva al departamento de terminado 7 La pieza terminada se limpia totalmente Se lleva al almacén

TOTAL 1 15

13.87

68 2 4 15 1

P R O C E S O D E M A Q U I N A D O (RESUMEN)

1. En primer lugar, el material es llevado al torno para realizar un refrentado, con el fin de que las caras frontales queden planas y normales al eje de la pieza. El material que es aluminio tiene dimensiones de 4.5” de diámetro por 2.5” de largo y tiene que realizarse un desbaste de 6 mm con 3 pasadas y 0.75 mm con una pasada para el acabado. El refrentado se hace por ambos lados.

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2. Una vez realizado el refrentado se procede a hacer un cilindrado exterior con radios exterior de 6 mm; el desbaste para el cilindrado es de 2 mm con 2 pasadas de 0.075 mm, el cilindrado exterior se hace para una longitud de 20 mm.

3. Terminada la operación de cilindrado exterior, se continúa con un cilindrado interior de 16 mm de longitud. Es necesario para esta operación del uso de una herramienta acodada y llegar a una diámetro interior de 96 mm.

4. Terminada esta secuencia de operaciones se voltea la pieza para realizar igualmente en el torno una segunda operación de cilindrado exterior a lo largo de una longitud de 30 mm, para el desbaste se deben dar 10 pasadas de 2.6 mm c/u y 2 pasadas de 0.075 mm c/u para el acabado.

5. Se prosigue a realizar un conizado para el segundo cilindrado con radios de 3 mm, esta operación se realiza con un ángulo de 11.31º, una longitud de 20 mm y un diámetro de 58 mm.

6. Una vez hecho el conizado se continúa con un segundo cilindrado interior de 6 mm de longitud y un diámetro interior de 40 mm, nuevamente es necesario cambiar la herramienta de corte por un herramienta acodada.

7. Se realizan 8 chaflanes a 40º en las partes superior e inferior de la pieza. 8. Se realizan los arcos a la pieza 9. Por último la pieza se traslada a la máquina taladradora para realizar 2 barrenos

de ¼” de diámetro

C Á L C U L O S D E L P R O C E S O D E M A Q U I N A D O

1) REFRENTADO Di = 63.5 mm

Df = 50 mm;

Se toman los mismos datos que el cilindrado L = 114.3 mm

lados ambospor Careado 75.62

5.13

2

505.63

2mm

llP

fi

t ==−

=−

=

Desbaste Acabado

6 mm 0.75 mm

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

Conversión de Pascal a Kilogramo fuerza

2

2

2

2

6

25

/13.24100

14.2413

10220

/100197.11

mmkgmm

cm

cm

kgx

xPa

cmkgPa

==

−

= −

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min03.2min65.1min38.0

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

15.57*

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

15.57*

46.802)5.59(

)/1000min)(/150(1000

5.5945.632

53.601)5.63(

)/1000min)(/120(1000

.. 2067.1)8.0(4500

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

4500

Efectiva Potencia

/5.1)/75.0)(2(

22

2

=+=+=

==

==

===

=−=−=

===

==

=

===

ADrefrentado

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmm

l

Vn

mmmmmmtll

rpmmm

mmmm

l

Vn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

2) OPERACIÓN DEL PRIMER CILINDRADO

Datos:

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2/134.24220

%80

110

3.114

mmkgMPa

mm

mm

C

f

i

==

=

==

Desarrollo:

mmmmmmPif

t 15.22

3.4

2

1103.114

2==

−=

−=

Desbaste Acabado

2 mm 0.15 mm

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

min18.2min78.1min4.0

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

50*

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

50*

88.432)3.110(

)/1000min)(/150(1000

3.11043.1142

18.334)3.114(

)/1000min)(/120(1000

.. 60335.0)8.0(4500

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

4500

Efectiva Potencia

/75.0)/75.0)(1(

cilindrado 1

22

2

=+=+=

==

==

===

=−=−=

===

==

=

===

ADer

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmmVn

mmmmmmt

rpmmm

mmmmVn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

3) Operación del Segundo Cilindrado

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Datos:

2/134.24220

%80 ,62

3.114

mmkgMPa

mm

mm

C

f

i

==

===

Desarrollo:

mmmmmmPif

t 15.262

3.52

2

623.114

2==

−=

−=

Desbaste Acabado

26 mm 0.15 mm

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

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min38.3min78.1min60.1

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

50*

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

50*

3.11043.1142

88.432)3.110(

)/1000min)(/150(1000

18.334)3.114(

)/1000min)(/120(1000

.. 96.1)8.0(4500

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

4500

Efectiva Potencia

/4375.2)/75.0)(25.3(

cilindrado 2

22

2

=+=+=

==

==

=−=−=

===

===

==

=

===

ADdo

A

D

ix

x

c

A

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

mmmmmmt

rpmmm

mmmmVn

rpmmm

mmmmVn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

4) CILINDRADO INTERIOR

li = 50 mm

lf = 34 mm

L = 96 mm/2 = 48 mm

Nota: Los demás datos son igual para el cilindrado exterior

82

3450

2mm

mmmmllP

fi

t =−

=−

=

Desbaste Acabado

7.5 mm 0.5 mm

t = 2.5 mm m = 3 t = 0.25 mm m = 2

-

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min12.1min87.0min25.0

min87.0)2(min)/83.848)(/13.0(

48*

min25.0)3(min)/94.763)(/75.0(

48*

83.848)45(

)/1000min)(/120(1000

455502

94.763)50(

)/1000min)(/120(1000

.. 51.1)8.0(4500

)/134.24min)(/120)(/875.1(

4500

Efectiva Potencia

/5.1)/75.0)(2(

interior

22

2

=+=+=

==

==

===

=−=−=

===

==

=

===

ADcilindrado

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmm

l

Vn

mmmmmmtll

rpmmm

mmmm

l

Vn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

5) SEGUNDO CILINDRADO INTERIOR

li = 34 mm

lf = 28 mm

L = 40 mm/2 = 20 mm

Nota: Los demás datos son igual para el cilindrado exterior

32

2834

2mm

mmmmllP

fi

t =−

=−

=

Desbaste Acabado

2.5 mm 0.5 mm

t = 1.25 mm m = 2 t = 0.25 mm m = 2

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-

min31.0min26.0min05.0

min26.0)2(min)/61.1212)(/13.0(

20*

min05.0)2(min)/45.1123)(/75.0(

20*

61.1212)5.31(

)/1000min)(/120(1000

5.315.2342*

45.1123)34(

)/1000min)(/120(1000

.. 75.0)8.0(4500

)/134.24min)(/120)(/9375.0(

4500

Efectiva Potencia

/9375.0)/75.0)(25.1(

exterior 2

22

2

=+=+=

==

==

===

=−=−=

===

==

=

===

− ADcilindradodo

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmm

l

Vn

mmmmmmtll

rpmmm

mmmm

l

Vn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

6) CONIZADO

Datos:

2/134.24220

50%,80 ,58

62

mmkgMPa

MMlmm

mm

C

f

i

==

====

Desarrollo:

mmmmmm

Pif

t 22

5862

2=

−=

−=

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Desbaste Acabado

1.5 mm 0.5 mm

t = 0.75 m = 2 t = 0.25 mm m = 2

min43.0min21.0min22.0

min21.0)2(min)/36.631)(/13.0(

50*

min22.0)2(min)/08.616)(/75.0(

50*

36.631)5.60(

)/1000min)(/150(1000

3.11043.1142

08.616)62(

)/1000min)(/120(1000

.. 45.0)8.0(4500

)/134.24min)(/120)(/5625.0(

4500

Efectiva Potencia

/5625.0)/75.0)(75.0(

conizado

22

2

=+=+=

==

==

===

=−=−=

===

==

=

===

AD

A

D

x

cA

ix

i

cD

cce

TTT

revrevmm

mmT

revrevmm

mmT

rpmmm

mmmmVn

mmmmmmt

rpmmm

mmmmVn

VCmmkgmrevmmVq

N

revmmrevmmmmstq

7) BARRENOS (2)

Datos:

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mmP

mmkgMPa

revmms

d

rpmn

C

28

/134.24220

/45.0

min3.6

%80

300

2

===

====

Desarrollo:

( ) ( )( )kgfm

sdM t 06.0

8000

45.0134.243.6

)1000(8

22

==

=

( )min45.0)2(

)/45.0min)(/300(

3.63/128*

.. 03.0)8.0(716

min)/300)(06.0(

Efectiva Potencia

=+

=

==

revmmrev

mmmmT

VCrevkgf

N

barrenos

e

TIEMPO TOTAL DE MAQUINADO

min2min4min87.7min87.7

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

cos ++=++=

+++++=−

archaflanes

MAQUINADOTOTAL

TT

T ;

min87.13=−MAQUINADOTOTALT

.

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D E S C R I P C I Ó N D E L M A T E R I A L El aluminio es un metal sin igual por sus características:

• Es liviano. • Fuerte y de larga duración. • No tóxico. • Resistente a la corrosión. • Excelente conductor del calor y la

electricidad. • No magnetizable. • De fácil manejo. • Excelente reflector de la luz. • Reciclable.

El aluminio es el elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13, más abundante en la corteza terrestre.

Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le convierten en un material idóneo para multitud de aplicaciones; sin embargo, la elevada cantidad de energía necesaria para su obtención dificulta su mayor utilización; dificultad que puede compensarse por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.

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PROPIEDADES DEL ALUMINIO

Ligero, resistente

El aluminio es un metal muy ligero con un peso específico de 2,7 g/cm3 un tercio el peso del acero. Su resistencia puede adaptarse a la aplicación que se desee modificando la composición de su aleación.

Muy resistente a la corrosión

El aluminio genera de forma natural una capa de óxido que lo hace muy resistente a la corrosión. Los diferentes tipos de tratamiento de revestimiento pueden mejorar aún más esta propiedad. Resulta especialmente útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación.

Excelente conductor de la electricidad

El aluminio es un excelente conductor del calor y la electricidad y, en relación con su peso, es casi dos veces mejor que el cobre.

Buenas propiedades de reflexión

El aluminio es un buen reflector tanto de la luz como del calor. Esta característica, junto con su bajo peso, hacen de él el material ideal para reflectores, por ejemplo, de la instalación de tubos fluorescente, bombillas o mantas de rescate.

Muy dúctil

El aluminio es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajos. Esta situación de fundido, puede procesarse de diferentes manera. Su ductibilidad permite que los productos de aluminio se fabriquen en una fase muy próxima al diseño final del producto.

Completamente impermeable e inocuo

La lámina de aluminio, incluso cuando se lamina a un grosor de 0,007 mm. sigue siendo completamente impermeable y no permite que las sustancias pierdan ni el más mínimo aroma o sabor. Además, el metal no es tóxico, ni desprende olor o sabor.

Totalmente reciclable

El aluminio es cien por cien reciclable sin merma de sus cualidades. El refundido del aluminio necesita poca energía. El proceso de reciclado requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial.

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Propiedades Atómicas

Distribución de los Isótopos Naturales N de masa. %

27 100

Estructura Cristalina Cúbico cara centrada

Estructura Electrónica Ne 3s2 3p1

Número Atómico 13

Peso Atómico ( amu ) 26,98154

Sección trans. de Absorción de Neutrones Térm ( Barns ) 0,232

Valencias indicadas 3

Propiedades Eléctricas

Fuerza Electromotríz Térmica contra el Platino ( mV )

+0,42

Coeficiente de Temperatura a 0-100C ( K-1 ) 0,0045

Resistividad Eléctrica @20C ( µOhmcm )

2,67

Temperatura Crítica de Superconductividad ( K ) 1,175

Propiedades Físicas

Densidad a 20°C ( g cm-3 ) 2,70

Punto de Ebullición ( °C ) 2467

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Punto de Fusión ( °C ) 660,4

Propiedades Mecánicas

Estado del Material Blando Duro Policristalino

Dureza - Vickers 21 35-48

Límite Elástico ( MPa ) 10-35 110-170

Módulo Volumétrico ( GPa ) 75,2

Módulo de Tracción ( GPa ) 70,6

Relación de Poisson 0,345

Resistencia a la Tracción ( MPa ) 50-90 130-195

Propiedades Térmicas

Calor Específico a 25C ( J K-1 kg-1 ) 900

Calor Latente de Evaporación ( J g-1 ) 10800

Calor Latente de Fusión ( J g-1 ) 388

Coeficiente de Expansión Térmica @0-100C ( x10-6 K-1 )

23,5

Conductividad Térmica a 0-100C ( W m-1 K-1) 237

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D I B U J O D E L A P I E Z A

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D E S C R I P C I Ó N D E L A M A Q U I N A R I A Y E Q U I P O La pieza fue maquinada principalmente en Torno y taladro. A continuación se muestran las características de la maquinaria empleada y las herramientas.

MAQUINARIA

Torno • Torno Paralelo automático Chino. • 9 Velocidades • 16 pulgadas de volteo • 70 cm entre puntos (aprox) • 220 volts • 1.5 HP • 1700 rev/min

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Taladro • Taladro de banco argentino • 220 volts • 1.5 HP • 1700 rev/min

HERRAMIENTA

Broca de Centros • No. 3 • Acero de alta velocidad

Buril Cortador • HSSO (Cromo-Zinc) • Acero de alta resistencia Momax • 3/8 “

Barra de desbaste • Para interiores • ¾ de diámetro • 8” de largo • Con buril en la punta

Broca • Broca de ¼ de diámetro • Acero de alta velocidad

C O S T O S D E F A B R I C A C I Ó N A continuación se muestra el cálculo del costo unitario de producción de la pieza tomando en cuenta los siguientes datos:

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

Herramientas

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

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❑ Una broca de ¼ cuesta $15.00 y sirve para 100 piezas.

Gastos Indirectos

❑ Renta $600 ❑ Luz $250 ❑ Teléfono $250

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

DESCRIPCIÓN COSTO CANTIDAD UTILIZADA

TOTAL POR PIEZA

1 Kg Al. $ 54.86 1.73 $ 94.91 1 Hr. H-M $ 150.00 0.25 $ 37.50

Buril $ 30.00 0.02 $ 0.60 Barra de desbaste $ 200.00 0.03 $ 6.67 Broca de centros $ 25.00 0.001 $ 0.01

Broca de 1/4 $ 15.00 0.01 $ 0.15

COSTO DE PRODUCCIÓN

$ 139.84

GASTO MENSUAL Renta $ 600.00 $ 0.78 Luz $ 250.00 $ 0.33

Teléfono $ 250.00 $ 0.33

GASTOS INDIRECTOS

$ 1.43

COSTO TOTAL UNITARIO DE PRODUCCIÓN

$ 141.27

C O N C L U S I O N E S

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Este trabajo fue una aplicación práctica de gran parte de los temas que hemos

aprendido en la clase de Manufactura Industrial II ya que se utilizaron los

conocimientos de Torno y Taladro específicamente.

Podemos decir que con la aplicación práctica de estos temas es suficiente para

entender lo que se aprendió en el curso ya que todos están relacionados y,

aunque cada uno tiene sus características, aprendimos a hacer cálculos

respecto a las máquinas y tiempo empleado, aprendimos que existen

diferencias para velocidades de corte y avance dependiendo de los materiales,

todo para hacer una pieza de ciertas especificaciones, dándonos cuenta de que

nosotros como Ingenieros Industriales, debemos estar siempre informados

respecto de las especificaciones y tiempos requeridos para fabricar las piezas,

controlando así al capital humando, materia prima, calidad y, por ende, los

costos.

Después de conocer un proceso de maquinado de una pieza podemos decir que

lo primero que necesitamos establecer cuando trabajemos en la industria o

tengamos nuestro propio negocio es un objetivo, ¿qué es lo que quiero lograr?

en cuanto a cantidad, calidad, etc. Posteriormente debemos definir, en base a

las características deseadas, el proceso de fabricación adecuado, lo que

implica la selección de la maquinaria y herramental así como la cantidad de

mano de obra empleada. La selección del material es otro punto importante y

debe estar de acuerdo con la calidad que se quiere lograr y con el tipo de

maquinaria en la cual se invirtió. Es necesario también hacer dibujos de la

pieza para evitar confusiones y lograr que ésta sea un producto terminado tal y

como fue planeada.

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Finalmente, después de entender cuál fue el fin de la aplicación práctica de la

materia realizada en este trabajo, podemos decir que nuestro objetivo se

cumplió, ahora tenemos una idea más clara de lo que significa el maquinado

de una pieza, conocimiento que seguramente será aplicado en el futuro.

B I B L I O G R A F I A

• MONTES DE OCA, Ricardo, PÉREZ, Isaac de Jesús, Manual de prácticas de Manufactura Industrial II, IPN-UPIICSA

• MIRÓN, Begeman, B.H., Amstead, Procesos De Fabricación, C.E.C.S.A,

México.

• BOON, G.K., MERCADO, A., “Automatización Flexible en la Industria”,Limusa-Noriega, México, 1991.

• OFICINA INTERNACIONAL DEL TRABAJO, “Introducción al Estudio del

Trabajo”, Cuarta Edición, Limusa, México, 2001.

• Diccionario Enciclopédico Quillet, decimotercera edición, cuarta reimpresión, Cumbre Grolier, México, 1989, Tomo II y XI.

• MARTINO, R.L., “Sistemas Integrados de Fabricación”, Limusa-Noriega,

México, 1990, p.115.

• ROSSI Mario, “Máquinas-herramientas Modernas”, Octava Edición, Dossat, S.A., España, Madrid, 1980, Vol. I, p. 238.

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F U E N T E S C O N S U L TA D A S

• www.goodfellow.com/csp/active/static/S/AL00.HTML • www.monografias.com

REFERENCIAS Y VINCULOS WEB – TRABAJOS DE INGENIERÍA INDUSTRIAL (UPIICSA – IPN)

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/introalaii.htm

INGENIERÍA DE MÉTODOS DEL TRABAJO http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemet/ingdemet.shtml INGENIERÍA DE MEDICIÓN DEL TRABAJO http://www.monografias.com/trabajos12/medtrab/medtrab.shtml INGENIERÍA DE MEDICIÓN: APLICACIONES DEL TIEMPO ESTÁNDAR

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http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemeti/ingdemeti.shtml INGENIERÍA DE MÉTODOS: ANÁLISIS DE LA PRODUCCIÓN 1 http://www.monografias.com/trabajos12/andeprod/andeprod.shtml

INGENIERÍA DE MÉTODOS: ANÁLISIS DE LA PRODUCCIÓN 2 http://www.monografias.com/trabajos12/igmanalis/igmanalis.shtml

INGENIERÍA DE MÉTODOS: MUESTREO DEL TRABAJO http://www.monografias.com/trabajos12/immuestr/immuestr.shtml MANUAL DEL TIEMPO ESTÁNDAR www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger/mantiemesivan.htm

DISTRIBUCIÓN DE PLANTA Y MANEJO DE MATERIALES http://www.monografias.com/trabajos12/distpla/distpla.shtml FUNDAMENTOS DE LA ECONOMÍA DE LOS SISTEMAS DE CALIDAD www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/fin/fundelacal.htm PAGOS SALARIALES: PLAN DE SALARIOS E INCENTIVOS EN INGENIERÍA INDUSTRIAL www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/rrhh/pagosal.htm

CONTROL DE CALIDAD - SUS ORÍGENES http://www.monografias.com/trabajos11/primdep/primdep.shtml CONTROL DE CALIDAD - GRÁFICOS DE CONTROL DE SHEWHART http://www.monografias.com/trabajos12/concalgra/concalgra.shtml INVESTIGACIÓN DE MERCADOS http://www.monografias.com/trabajos11/invmerc/invmerc.shtml PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN - PRONÓSTICOS http://www.monografias.com/trabajos13/placo/placo.shtml INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES - PROGRAMACIÓN LINEAL http://www.monografias.com/trabajos13/upicsa/upicsa.shtml INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES - MÉTODO SIMPLEX http://www.monografias.com/trabajos13/icerodos/icerodos.shtml

INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES - REDES Y LA ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/iopertcpm.htm

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PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN: BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE: LÍNEAS MEZCLADAS Y DEL MULTI-MODELO www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/pcplinen.htm PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN - BALANCEO DE LINEAS www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/pycdelapro.htm MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput.shtml PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRANQUE DE VIRUTA http://www.monografias.com/trabajos14/manufact-industr/manufact-industr.shtml INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HERRAMIENTA http://www.monografias.com/trabajos14/maq-herramienta/maq-herramienta.shtml TEORÍA DE RESTRICCIONES http://www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/tociem.htm

LEGISLACIÓN Y MECANISMOS PARA LA PROMOCIÓN INDUSTRIAL http://www.monografias.com/trabajos13/legislac/legislac.shtml TEORÍA DE LA EMPRESA http://www.monografias.com/trabajos12/empre/empre.shtml PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS - ULTRASONIDO www.gestiopolis.com/recursos/documentos/ fulldocs/ger1/disultra.htm

DIFICULTADES EN LA CERTIFICACIÓN DE CALIDAD NORMAS ISO www.gestiopolis.com/recursos/documentos/ fulldocs/ger1/difiso.htm

CIENCIAS BÁSICAS DE INGENIERÍA Química - Átomo http://www.monografias.com/trabajos12/atomo/atomo.shtml Física Universitaria - Mecánica Clásica http://www.monografias.com/trabajos12/henerg/henerg.shtml UPIICSA - Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos12/hlaunid/hlaunid.shtml

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Pruebas Mecánicas (Pruebas Destructivas) http://www.monografias.com/trabajos12/pruemec/pruemec.shtml Mecánica Clásica - Movimiento unidimensional http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml Química - Curso de Fisicoquímica de la UPIICSA http://www.monografias.com/trabajos12/fisico/fisico.shtml Biología e Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos12/biolo/biolo.shtml Algebra Lineal - Exámenes de la UPIICSA http://www.monografias.com/trabajos12/exal/exal.shtml Prácticas de Laboratorio de Electricidad (UPIICSA) http://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml Prácticas del Laboratorio de Química de la UP http://www.monografias.com/trabajos12/prala/prala.shtml Problemas de Física de Resnick, Halliday, Krane (UPIICSA) http://www.monografias.com/trabajos12/resni/resni.shtml Bioquimica http://www.monografias.com/trabajos12/bioqui/bioqui.shtml Código de Ética http://www.monografias.com/trabajos12/eticaplic/eticaplic.shtml Física Universitaria – Oscilaciones y Movimiento Armónico http://www.monografias.com/trabajos13/fiuni/fiuni.shtml Producción Química - El mundo de los plásticos http://www.monografias.com/trabajos13/plasti/plasti.shtml Plásticos y Aplicaciones – Caso Práctico en la UPIICSA http://www.monografias.com/trabajos13/plapli/plapli.shtml Psicosociología Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/psicosoc/psicosoc.shtml

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Legislación para la Promoción Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/legislac/legislac.shtml

Trabajos Publicados de Neumática en Ingeniería Industrial Aire comprimido de la UPIICSA http://www.monografias.com/trabajos13/compri/compri.shtml Neumática e Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/unointn/unointn.shtml Neumática: Generación, Tratamiento y Distribución del Aire (Parte 1) http://www.monografias.com/trabajos13/genair/genair.shtml Neumática: Generación, Tratamiento y Distribución del Aire (Parte 2) http://www.monografias.com/trabajos13/geairdos/geairdos.shtml Neumática - Introducción a los Sistemas Hidráulicos http://www.monografias.com/trabajos13/intsishi/intsishi.shtml Estructura de Circuitos Hidráulicos en Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/estrcir/estrcir.shtml Neumática e Hidráulica – Generación de Energía en la Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/genenerg/genenerg.shtml Neumática – Válvulas Neumáticas (aplicaciones en Ingeniería Industrial) Parte 1 http://www.monografias.com/trabajos13/valvias/valvias.shtml Neumática – Válvulas Neumáticas (aplicaciones en Ingeniería Industrial) Parte 2 http://www.monografias.com/trabajos13/valvidos/valvidos.shtml Neumática e Hidráulica, Válvulas Hidráulicas en la Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/valhid/valhid.shtml Neumática - Válvulas Auxiliares Neumáticas (Aplicaciones en Ingeniería Industrial) http://www.monografias.com/trabajos13/valvaux/valvaux.shtml Problemas de Ingeniería Industrial en Materia de la Neumática (UPIICSA)

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http://www.monografias.com/trabajos13/maneu/maneu.shtml Electroválvulas en Sistemas de Control http://www.monografias.com/trabajos13/valvu/valvu.shtml Neumática e Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/unointn/unointn.shtml Estructura de Circuitos Hidráulicos en Ingeniería Industrial http://www.monografias.com/trabajos13/estrcir/estrcir.shtml Ahorro de energía http://www.monografias.com/trabajos12/ahorener/ahorener.shtml

Trabajo Publicados de Derecho del Centro Escolar Atoyac Nociones de Derecho Mexicano http://www.monografias.com/trabajos12/dnocmex/dnocmex.shtml Nociones de Derecho Positivo http://www.monografias.com/trabajos12/dernoc/dernoc.shtml Derecho de la Familia Civil http://www.monografias.com/trabajos12/derlafam/derlafam.shtml Juicio de amparo http://www.monografias.com/trabajos12/derjuic/derjuic.shtml Delitos patrimoniales y Responsabilidad Profesional http://www.monografias.com/trabajos12/derdeli/derdeli.shtml Contrato Individual de Trabajo http://www.monografias.com/trabajos12/contind/contind.shtml La Familia en El derecho Civil Mexicano http://www.monografias.com/trabajos12/dfamilien/dfamilien.shtml La Familia en el Derecho Positivo http://www.monografias.com/trabajos12/dlafamil/dlafamil.shtml Artículo 14 y 16 de la Constitución de México

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http://www.monografias.com/trabajos12/comex/comex.shtml Garantías Individuales http://www.monografias.com/trabajos12/garin/garin.shtml La Familia y el Derecho http://www.monografias.com/trabajos12/lafami/lafami.shtml

DATOS ACERCA DEL AUTOR:

Autor: Ing. Iván Escalona Ingeniería Industrial UPIICSA – IPN e-mail: la_polla_records_emi@yahoo.com.mx resnick_halliday@yahoo.com.mx Nota: Si deseas agregar un comentario o si tienes alguna duda o queja sobre algún(os) trabajo(s) publicado(s) en monografías.com, puedes escribirme a los correos que se indican, indicándome que trabajo fue el que revisaste escribiendo el título del trabajo(s), también de donde eres y a que te dedicas (si estudias, o trabajas) Siendo específico, también la edad, si no los indicas en el mail, borraré el correo y no podré ayudarte, gracias. Estudios de Preparatoria: Centro Escolar Atoyac (Incorporado a la U.N.A.M.) Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (UPIICSA) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.) www.upiicsa.ipn.mx Ciudad de Origen: México.

TRABAJO FINAL DE MANUFACTURA INDUSTRIAL 2 DE UPIICSA DEL IPN Aportado por: IVAN ESCALONA MORENO - la_polla_records_emi@yahoo.com.mx

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