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• Hugo Andrés Mejía

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Figura 7. Tabla de factores para X, n, K ó Ct

SELECCIÓN DE HERRAMIENTAS METODOLOGÍA DE SOLUCION El correcto desarrollo del ejercicio tiene como base el consecutivo seguimiento de unos pasos que se han denominado como sigue: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Análisis del plano Análisis de la superficie a mecanizar Procedimiento de selección, según catalogo Optimización de la herramienta Determinación de los volúmenes a mecanizar Determinación de la cantidad de herramientas Conclusiones

5. DETERMINACIÓN DE LOS VOLÚMENES A MECANIZAR Para determinar el volumen que se va a retirar en los 5000 pistones, se toma el volumen a mecanizar en una ranura de un pistón y posteriormente se tiene en cuenta el número total de ranuras y de pistones, esto con el fin de obtener los tiempos de mecanizado. Dada a que el volumen a mecanizar por cada pistón es realmente muy pequeño, para el efecto de los cálculos se tendrá en cuenta el volumen total de todas las piezas y se tomará este valor como sí se tratase de una única pieza de volumen mecanizado igual a la suma de todos los volúmenes individuales.

Figura 4. Volumen a retirar de la pieza La figura 4 representa el volumen que debe ser retirado de cada ranura en el pistón y puede ser calculado como si se tratara de un pequeño bloque de forma cuadrada, con una longitud igual a Dmedio, de altura igual a la profundidad de desbaste p y de espesor igual al ancho de la ranura e, como puede verse en la figura 5. El cálculo del diámetro medio es muy sencillo, simplemente basta con restar al diámetro de la pieza o diámetro exterior del anillo, el valor de la profundidad, así, Dmedio = D – p.

Dmedio p e Figura 5. Volumen a retirar en la ranura. (Anillo desarrollado) De esta forma, el volumen a retirar en los 5000 pistones, V, será, V = (Dmedio)p*e*(# de ranuras)(número de piezas) =D - p)p*e*3*5000 (I) Utilizando la ecuación (I), el volumen total a retirar, VT, será, VT =  - 3)*3*2*3*5000 = 22336723,767 mm3 Y el volumen de desbaste total, VD, será, VD =  - 2,5)*2,5*2*3*5000 = 18731746,197 mm3= 18731,7462 cm3 Aquí el valor de p corresponde a la profundidad de desbaste. Es fácilmente ver que el volumen total de acabado, VA, es la diferencia de los dos, VA = 22336723,767 - 18731746,197 = 3604977,570 mm3= 3604,9776 cm3

6. DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE HERRAMIENTAS Para conocer el número de herramientas necesarias en el proceso de ranurado de los 5000 pistones, será necesario relacionar los tiempos de maquinado con los tiempos que cada herramienta puede durar. Para ello, se hace un análisis con datos tomados del fabricante y luego se compara con los resultados para la vida la herramienta y velocidad obtenidos mediante la optimización. La determinación del tiempo de maquinado es el correspondiente al tiempo principal. Los volúmenes a retirar de la pieza ya se han obtenido anteriormente, (hay que recordar que se ha tomado todo el volumen de las piezas como sí fuera uno solo). VD = 18731,7462 cm3; VA = 3604,9776 cm3 a) Usando datos del fabricante SECO Los parámetros de corte son: Vc de 150 m/min en desbaste, de 220 m/min en acabado, ambos correspondientes a un avance, f, de 0,10 mm/rev.

Los tiempos principales para cada proceso corresponden a la fórmula que relaciona la Rata de Remoción del Material (MRR) y el volumen a desalojar, MRR = Vc*ap*f, donde ap = b1 que es la dimensión de corte de la plaquita. MRRdesb = 150*2,15*0,1 = 32,25 cm3/min MRRacab = 220*2,15*0,1 = 47,3 cm3/min Como MRR = Volumen/tiempo, entonces el tiempo denominado tiempo principal, tp, será, tp = V/MRR tp desb = 18731,7462 cm3/32,25 cm3/min = 580,83 min tp acab = 3604,9776 cm3/43,3 cm3/min = 83,26 min El tiempo de vida de la herramienta para trabajar materiales dúctiles (número 1 del tipo P) según el catálogo de seco es de 20 min. Dado que la herramienta tiene doble filo, el tiempo de trabajo de cada herramienta es de 40 min. Como el fabricante no presenta información adicional, se asume que este tiempo es igual al proceso de desbaste que al de acabado en las pastillas correspondientes. El número de herramientas necesarias para el proceso (Nhtas) se obtiene de la relación tiempo de trabajo/tiempo de vida por cada herramienta, Nhtas = tp/(Tv/hta) Nhtas en desb = 580,3 min/(40 min/hta) = 14,5  TOMO 15 HERRAMIENTAS CP500 Nhtas en acab = 83,26 min/(40 min/hta) = 2,1  TOMO 3 HERRAMIENTAS CP30 Los valores para X, K ó Ct pueden obtenerse (aunque no tiene una confiabilidad completa) de la tabla siguiente, en la figura 7. El valor de ttf depende del tipo de torno utilizado y puede ser tan bajo como 10 segundos o tan alto como 10 minutos. Tp= Vol/MRR

Tividafilo

Tiempo vida herr

Cantidad herramientas= Tp/Tvida herr