PROCESOS DE MANUFACTURA

ACTIVIDAD DE TRABAJO INDIVIDUAL U2

ATC 2

ELABORADO POR:

DOLCEY TRUJILLO BARRERA

12258735

TUTOR:

JOSE GOMEZ SILVA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

NEIVA-HUILA

INTRODUCCION

En este trabajo conoceremos los temas de la segunda unidad de la materia realizaremos un cuestionario de los conceptos sobre los procesos de mecanizado

Realizando este cuestionario daremos nuestro punto de vista sobre la importancia que tienen los procesos de mecanizado en el sector industrial para así completar nuestra formación y afrontar el ámbito laboral con unos conocimientos claros sobre el funcionamiento y procesos que desarrollan las diferentes maquinas herramientas en el sector industrial..

OBJETIVO GENERAL

El objetivo principal de esta actividad es el reconocimiento del contenido de la unidad dos del módulo y la familiarización con los temas a tratar, como son el mecanizado y las maquinas herramientas utilizadas en los diferentes procesos.Es importante conocer que los temas que desarrollaremos en este curso desarrollaran habilidades como estudiantes y nos preparara en el ámbito de las tecnologías de los procesos de manufactura.

CUESTIONARIO

1. ¿En qué consiste el corte de materiales y que variables se tienen en cuenta en el mismo?

Es uno de los procesos de remoción de material metálico y algunos casos plástico, en el cual se utiliza una herramienta de corte la cual se encarga de extraer el material de una pieza cuando se lleva a un proceso de mecanizado, hay muchos tipos de herramientas de corte pero todas se basan en un proceso de arranque de viruta, entre sus principales variables tenemos,

-Parámetros de trabajo: para realizar una operación de maquinado se tiene tanto el movimiento de la pieza como el movimiento de la herramienta, por tal motivo se hace necesario definir dimensiones y magnitudes tanto de la pieza como de la herramienta de corte y asi esperar el producto deseado.

-Fluidos en el corte: los fluidos en el corte nos ayudan a solucionar problemas que puede afectar gravemente la pieza mecanizada asi como también la herramienta de corte por lo cual estos fluidos ayudan a mejorar la temperatura tanto en la zona de corte y fricción, la fricción en las fases herramienta viruta y herramienta pieza de trabajo y a la remoción de la viruta.

-Refrigerantes: son fluidos diseñados para mejorar las temperaturas calor, y asi reducir los efectos del calor en las operaciones de maquinado.

2. ¿Qué se genera en el corte de materiales o en los procesos de maquinado o en los procesos con arranque de viruta?

Al realizar procesos de maquinado con arranque de viruta se generan virutas de distintas formas ya sean por el tipo de proceso que se está utilizando como a su vez las velocidades y herramientas con las que se está operando, las principales formas de viruta que encontramos en un proceso de mecanizado, virutas alargadas como se encuentran en operaciones realizadas con tornos así como también virutas en forma de espiral encontradas con operaciones realizadas con taladros entre otras , se debe tener claro que el tamaño de la viruta se encuentra relacionado con el material de la pieza como es su dureza y resistencias así como también la velocidad a la que se está realizando dicho maquinado por tal motivo a

bajas velocidades se obtienen virutas más grandes y en altas velocidades el tamaño de la viruta es inferior, todos estos factores inciden en el desempeño de mi herramienta de corte por lo cual debo elaborar un plan de trabajo relacionando el tipo de material como las velocidades adecuadas para el mecanizado.

3. como se clasifican las máquinas herramientas?

4. ¿En qué consiste el desgaste de una herramienta de corte y de que depende la duración de la misma?

El desgaste de una herramienta de corte se define como la longitud de tiempo de corte en el cual se puede usar la herramienta. Una herramienta puede perder su capacidad de corte por varias razones u por lo tanto su vida útil se verá afectada por lo tanto a que tener claro:

Temperatura: la dureza y resistencia de los metales disminuye con la temperatura, si la temperatura de corte es demasiado elevada para la herramienta se pierde la dureza y por lo tanto la capacidad de corte.

Rotura: como consecuencia del alto grado de dureza, las herramientas suelen ser frágiles, cuando las fuerzas de corte superan un determinado umbral empiezan a despréndanse partículas de la arista de corte o a veces un trozo importante de la herramienta.

Desgaste progresivo: ocurre cuando la herramienta se utiliza inadecuadamente, se produce una pérdida de forma de la herramienta y reducción de su eficencia de corte, a partir de un determinado instante se produce un desgaste acelerado y la falla total de la herramienta.

5. Qué partes esenciales conforman una máquina herramienta y cuáles son los movimientos principales que se dan en esta?

-Partes de las Maquinas Herramientas

-Movimientos en las Maquinas Herramientas

En las maquinas herramientas se consideran tres ejes en los cuales se puede desarrollar dos tipos de movimientos:

1- Rotatorio2- Lineal

Por lo regular los ejes son identificados con las letras X, Y, Z.

El eje Z es el eje sobre el cual la herramienta o la pieza gira, así si una fresa tiene una herramienta girando verticalmente su eje Z será vertical y por lo cual será una fresa vertical, si en un torno la pieza gira en su eje horizontal el torno será horizontal y el eje Z será horizontal.

Los ejes X, Y se ubican de diferentes maneras según los fabricantes de las maquinas herramientas.

Los movimientos rotatorios se logran por medio de motores conectados a engranajes o tornillos sinfín que permiten graduar las velocidades y potencias.

Los movimientos lineales se logran por medio de los motores paso a paso conectados a cremalleras que permiten el avance o retroceso lineal de las piezas o partes,

6. Defina el movimiento de avance y el movimiento de corte

-Movimiento de avance

Es el que permite a la herramienta desprender material de manera permanente y controlada. En el caso de un torno es el movimiento del buril que hace que se desprenda viruta, en una fresadora seria seria el movimiento de la mesa.

-Movimiento de corte

por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras, pinzas, mandriles auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos modernos de Control Numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite.

7. Que operaciones se pueden realizar en un torno horizontal?

Entre las operaciones que puede realizar un torno tenemos:

El cilindrado, refrentado, cónico, perfilado o de forma y roscado en torno, se pueden realizar además trabajos especiales como: realización de barrenos (agujeros ciegos) de escariado (ampliación de agujeros), maleteado (grabado) de superficies, corte o tronzado y careado.

8. Describa el movimiento y la velocidad de corte en el torno

En la mayoría de las maquinas herramientas la velocidad de corte se obtiene de tablas, las que se han elaborado por expertos en el trabajo de metales y el uso de diferentes herramientas. Se puede calcular la velocidad de corte en función de las RPM, y del diámetro de la pieza; esto se toma para estimar las cantidades de trabajo invertido respecto al tiempo. El establecimiento adecuado de las velocidades de corte permite fácilmente la determinación del número de revoluciones a la que debe operar la máquina, cuando no se establece adecuadamente el número de revoluciones puede generar:

- Poco aprovechamiento de las capacidades de la maquina- Baja calidad en las piezas fabricadas- Daño a las herramientas o maquinas- Baja efectividad en la planeación y programación del trabajo

La fórmula general para el cálculo de la velocidad de corte es la siguiente:

Donde Vc= velocidad de corte en m/min, d= diámetro de la pieza en mm.

n=revoluciones por minuto.

9. Que significa CNC, en relación con los tornos?

Los tornos CNC (control numérico computarizado) son tornos comandados por un

cerebro programable, control numérico. Equipos que se controlan por medio de

cintas magnéticas y o consolas de computadora, pueden tornear ejes de casi

cualquier tamaño y forma, hacen trabajos con varias herramientas al mismo

tiempo, existen tornos CNC que pueden tener una torre revolver con más de 60

herramientas, Los ejes X, Y y Z pueden desplazarse simultáneamente en forma

intercalada, dando como resultado mecanizados cónicos o esféricos según

la geometría de las piezas.

Las herramientas se colocan en portaherramientas que se sujetan a un cabezal

que puede alojar hasta 20 portaherramientas diferentes que rotan según el

programa elegido, facilitando la realización de piezas complejas.

En el programa de mecanizado se pueden introducir como parámetros la

velocidad de giro de cabezal porta piezas, el avance de los carros longitudinal y

transversal y las cotas de ejecución de la pieza. La máquina opera a velocidades

de corte y avance muy superiores a los tornos convencionales por lo que se

utilizan herramientas de metal duro o de cerámica para disminuir la fatiga de

materiales.

10.Cómo se calcula el tiempo total de operación en torneado?

El tiempo total de operación es la suma de los cuatro tiempos de manera empírica

se a definido lo siguiente:

-Tiempo principal Tp = este es el que utiliza la máquina para desprender la viruta

y con ello se adquiera la forma requerida

-Tiempo a prorratear Tpr = tiempo que el operario requiere para hacer que la

maquina funcione, incluyendo armado de la máquina, marcado de la pieza, lectura

de planos, volteos de las piezas, cambio de herramientas etc.

- Tiempo accesorio o secundario Ta = utilizado para llevar y traer o preparar la

herramienta o materiales necesarios para desarrollar el proceso, por ejemplo el

traer el equipo y material para que opere la máquina.

- Tiempo imprevisto Tinp = es el tiempo que se pierde sin ningún beneficio para la producción, como el utilizar para afilar una herramienta que se rompió o el tiempo que los operadores toman para su distracción, descanso o necesidades.

11.Cómo describe un proceso de fresado

El fresado es una operación de maquinado en la cual se hace pasar una parte de trabajo enfrente de una herramienta cilíndrica rotatoria con múltiples bordes o filos cortantes, el eje de rotación de la herramienta cortante es perpendicular a la

dirección de avance. la orientación entre el eje de la herramienta y la dirección del avance es la característica que distingue al fresado.

El fresado es una operación de corte interrumpido; los dientes de la fresa entran y salen del trabajo durante cada revolución. Esto interrumpe la acción de corte y sujeta los dientes a un ciclo de fuerza de impacto y choque térmico en cada rotación. El material de la herramienta y la geometría del cortador deben añadirse para soportar estas condiciones.

La forma geométrica creada por el fresado es una superficie plana. Se pueden crear otras formas mediante la trayectoria de la herramienta de corte o la forma de dicha herramienta. Debido a la variedad de formas posibles y a sus altas velocidades de producción, el fresado es una de las operaciones de maquinado más versátiles y ampliamente usadas.

12.Describa el proceso de taladrado.

De todos los procesos de maquinado, el taladrado es considerado como9 uno de los procesos más importantes debido a su amplio uso. El taladro es un proceso de maquinado por el cual produce agujeros (agujeros completos o agujeros ciegos).

Una de las más simples empleadas en los trabajos de producción es el taladro prensa. Esta, maquina produce un agujero en un objeto forzando contra él una broca giratoria, otras máquinas obtienen el mismo resultado a la inversa, conservando estacionaria la broca y girando el metal. A pesar de que esta máquina es especializada en taladro, efectúa un número de operaciones similares con la adición de las herramientas apropiadas.

En este tipo de máquina, la herramienta que se utiliza es la broca, una broca es una herramienta de corte rotatoria la cual uno o más bordes de corte con sus correspondientes ranuras las cuales se extienden a lo largo del cuerpo de la broca. Las ranuras pueden ser helicoidales o rectas, las cuales sirven de canales o ductos para la evacuación de las virutas así como para la adición del fluido de corte. La mayoría de brocas poseen dos ranuras pero aun así emplean brocas que poseen tres o cuatro ranuras las cuales son conocidas como brocas de núcleo.

13.Cuáles son los elementos que hacen parte de una fresadora?

Entre los principales elementos que hacen parte de una fresadora encontramos:

1-El bastidor o base = es el punto de apoyo en el suelo de la máquina herramienta, por tanto la parte que sirve de sostén y reposo del resto de la fresadora, se trata de un cajón de forma generalmente rectangular, con base reforzada, muy similar a los que pueden verse en una fundición.

2-Husillo de trabajo o eje porta fresa = Una de las partes más importantes de la máquina, es la parte que sostiene la herramienta de corte y la que la dota de movimiento, por medio de una caja de transmisión o de velocidades, el husillo recibe el movimiento que hará llegar a la fresa. Es hueco y termina en una hembra cónica normalizada, de 3,5 pulgadas por pie, en el extremo frontal está montado en cojinetes antifricción, adecuados. Fijados a un brazo de corredera que se ajusta a la columna y que le permite situarse en la posición que requiere, para cualquier longitud a la que desea trabajar.

3-Mesa = sirve de sostén a la pieza que va a labrarse. Dichas piezas pueden estar directamente montadas sobre ellas o atreves de accesorios de fijación, con el fin de poder fijar dichos accesorios la mesa esta provista de ranuras T, donde se alojan los tornillos de fijación, puede moverse transversalmente junto con el carro transversal que la guía o longitudinalmente sobre el carro. Esto es lo que permite que la pieza a trabajar pueda moverse.

4- Carro transversal o porta mesa = Es una estructura de fundición, rectangular, sobre la que descansa la mesa, su movimiento transversal (consecuentemente también la mesa que descansa sobre el) ocurre en un plano horizontal. Esta ensamblada a la consola por medios de unas guías. Se desliza sobre ella a mano por medio de tuerca y tornillo o automáticamente por medio de la caja de avances, un dispositivo adecuado permite su inmovilización. El carro porta mesa está montado sobre la ménsula.

5- Ménsula = Es un dispositivo ajustado a la cara frontal de la columna por medio de unas guías por estas se desplaza verticalmente gracias a un tornillo que puede ser operado a mano o mecánicamente, la ménsula se encarga de sostener el carro y la mesa.

14.Qué importancia tiene saber la cantidad máxima de viruta que puede desprender una fresa por unidad de energía suministrada?

Para calcular la capacidad de producción de una maquina fresadora, es necesario conocer la cantidad máxima de viruta que esta puede desprender, esto se puede obtener al multiplicar una constante del desprendimiento de viruta de las maquinas fresadoras que se denomina “cantidad de viruta admisible “o V por la potencia de la máquina, la que se simboliza como N, a continuación se presenta la formula para calcular la cantidad máxima de viruta que puede desprender una fresa.

15.Justifique qué máquina usaría para fabricar un eje de acero 1020

TORNO = se usaría un torno ya que se realizara una operación de cilindrado en un eje de acero 1020, un torno es la maquina apropiada para desarrollar dicha actividad ya que la pieza que es el eje de acero es sostenida por un dispositivo de sujeción montado en el eje del torno, haciéndolo girar contra la herramienta de corte que puede ser un acero rápido, de esta forma el torno realizara la operación de cilindrado en el eje penetrando con la herramienta de corte a la medida deseada del diámetro del eje.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS

Erazo, O. (2008). Procesos de Manufactura en Ingeniería Industrial. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Vallina, M. (2001). Tecnologías de fabricación. Apuntes preparados a partir de Serope Kalpakjian y Steven R. Schmid: Manufactura, ingeniería y tecnología. México, 2002: Pearson Educación.

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Aratecno Proyecto. (2009). Fresadora [Video]. Recuperado de http://www.youtube.com/watch?v=Ozb49F7YiAA

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