costos en herramientas de corte

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    DISEO DE HERRAMIENTAS Y UTILAJES1

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    CURSO: DISEO DEHERRAMIENTAS Y

    UTILAJES

    REALIZADO POR:

    EDISON LEONEL EUGENIO

    CHIVIGORRY

    DOCENTE: ING. JAVIER

    OVIEDO CORNEJO

    AREQUIPA - 2013

    TRABAJO DE INVESTIGACION:

    COSTOS EN HERRAMIENTAS DE CORTE Y SU

    EVOLUCION EN EL TIEMPO

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

    FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION

    Y SERVICIOS

    ESCUELA

    PROFESIONAL

    DE INGENIERIA

    MECANICA

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    008TRABAJO DE INVESTIGACION: COSTOS EN HERAMIENTAS

    DE CORTE Y SU EVOLUCION EN EL TIEMPO

    FECHA:

    28/11/2013

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    CONTENIDO

    1. COSTOS EN HERRAMIENTAS DE CORTE: .......................................................................................... 1

    2. EVOLUCION DE LA HERRAMIENTA DE CORTE EN EL TIEMPO ........................................................... 1

    3. GENERALIDADES. ............................................................................................................................ 1

    3.1.-.LOS COSTOS. ............................................................................................................................... 1

    3.2.- DIAGRAMA COSTO VERSUS VELOCIDAD DE CORTE. .................................................................... 2

    3.3.- COMPARACION DE COSTOS POR FILO. ........................................................................................ 4

    3.3.1.- Costos de adquisicin............................................................................................................... 4

    3.3.2.-Costo de reafilado. .................................................................................................................... 5

    3.3.3.- Reemplazo del filo de corte en la mquina herramienta. ........................................................ 6

    3.3.4.- Conclusin................................................................................................................................ 6

    3.3.5.- Costo por mquina. .................................................................................................................. 6

    3.4.-EL TIEMPO DE VIDA DEL FILO. ...................................................................................................... 7

    3.4.1.- El desgaste del filo. .................................................................................................................. 73.4.2.- La frmula de Taylor y la curva "vT". ....................................................................................... 8

    3.4.3.- Aplicacin de las curvas "vT". ................................................................................................ 11

    3.5.- COMPARACION DE COSTOS EN FUNCION DEL TIEMPO DE VIDA ECONMICA DEL FILO. .......... 13

    3.6.- EL PASO DE LA TEORIA A LA REALIDAD. .................................................................................... 14

    BIBLIOGRAFlA ....................................................................................................................................... 17

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    TRABAJO DE INVESTIGACION: COSTOS EN HERAMIENTAS DE CORTE Y SU EVOLUCION EN EL TIEMPO

    DE :Edison Leonel Eugenio Chivigorry

    A :Ing. Javier Oviedo CornejoDocente del Curso

    ASUNTO :1er. Trabajo de Investigacin de Diseo de Herramientas y Utilajes

    FECHA :Jueves 28 de Octubre del 2013

    1. COSTOS EN HERRAMIENTAS DE CORTE:

    2. EVOLUCION DE LA HERRAMIENTA DE CORTE EN EL TIEMPO

    3. GENERALIDADES.

    Un taller de una unidad econmica, comprende diferentes caractersticas (humanas. mquinas,

    herramientas, produccin, productividad, etc.), cada cual tiene directa influencia sobre los costos, figura

    3.1. Determinar los costos actualizados es complicado. A menudo solo se conoce que los costos son

    altos y de aqu que ello sea de primersima importancia hacer uso de la maquinaria al mximo.

    Invariablemente, el capital necesario, es invertido en mquinas carsimas las cuales, debido al rpido

    desarrollo en este campo, deben ser frecuentemente reemplazadas por unas ms modernas.

    3.1.-.LOS COSTOS.Los costos de las herramientas son por otro lado, ms moderados, cuando se los compara con los costos

    de las mquinas. Al considerar cl ahorro de las herramientas que trabajan en mquinas que funcionan a

    ms baja velocidad, es un mal negocio. Invariablemente el resultado es, un pequeo nmero de

    componentes con un alto valor individual, figura 3.2.. El problema debe ser considerado desde muchos

    puntos dc visa. Sin embargo, este curso se concentrara en los factores bsicos, es decir, cl OPERADOR

    produce COMPONENTES, lo que significa que se necesita una HERRAMIENTA y un MAQUINA. El

    operador, como la compaa, estn interesados en que la maquina pueda trabajar una gran cantidad de

    componentes al ms bajo precio posible. Figura 3.2.. Muchas veces se desea obtener una gran cantidad

    de componentes de una mquina con altas velocidades dc corte y avances.

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    La produccin puede ser aumentada con la aplicacin TECNICAMENTE correcta dc los datos dc corte en

    herramientas y maquinas herramientas modernas, figura 3.4.. Los costos pueden ser reducidos al aplicar

    en forma ECONOMICA y correctamente los datos dc corte. Para ambas consideraciones, TECNICA y

    ECONOMICA, el ingeniero de produccin debe ser capaz de dar los datos de corte correctos en la forma

    en que se definen claramente en las tablas.

    l puede usar por ejemplo el manual Coromant "Seleccin del carburo correcto". Algunas otras tablas o

    nomogramas y condiciones de trabajo recomendadas, dentro de su empresa, figura 3.5.. Cualquiera

    desviacin de los datos de corte correctos (recomendados en dichas tablas) puede dar solamente como

    resultado un aumento en los costos.

    3.2.- DIAGRAMA COSTO VERSUS VELOCIDAD DE CORTE.

    1 dato ms fcil de cambiar es la velocidad de corte y esta afecta normalmente el grado de operacin de

    la mquina herramienta. Este diagrama muestra el efecto del cambio de velocidad de corte sobre loscostos de maquinado de un componente. La velocidad de corte esta' trazada horizontalmente y los

    costos verticalmente. figura3.6.. En la parte inferior del diagrama esta una componente de costo "F",

    independiente de la velocidad de corte. Este valor constante (costos fijos) por componente, cubre varias

    operaciones manuales. Remplazo de piezas en la mquina, etc. El precio de maquinado por componente

    "M", decrece al aumentar la velocidad de corte. La ventaja al usar herramientas modernas, es que

    permitan altas velocidades de corte, lo que llega a ser obvio en el diagrama, figura 3.7..

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    Por supuesto que cl aumento de la velocidad de corte dar como resultado un aumento del desgaste de

    la herramienta. Esto da como resultado un aumento en los costos "T" de herramienta por componente.

    figura 3.8.. Al sumar los tres costos bsicos indicados, se obtiene el costo total de maquinado por

    componente en funcin de la velocidad de corte. La suma de las tres curvas, los costos F, M y T, seobtiene la curva superior, mostrada en la figura 3.9.. El punto ms bajo de ella, representa la VELOCIDAD

    DE CORTE ECONOMICA. La figura 3.10., muestra el efecto de la velocidad de corte en el costo de

    maquinado por componente. Escogiendo una velocidad dc corte que da un tiempo de vida del filo de 60

    minutos, da como resultado un costo muy alto por componente.

    Al aumentar la velocidad de corte a un valor de vida del filo de solo 15 minutos, equivale a una

    reduccin de los costos por componente. Conformando tambin, aproximadamente, el punto ms bajo

    de la curva F.M.T. Si la velocidad de corte es aumentada an ms y la vida del filo llega a solo a 5minutos el costo por componente empieza a aumentar otra vez debido a que el desgaste del filo de la

    herramienta es ms rpido aumentando cl costo de la misma. La velocidad de corte ECONOMICA es la

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    que da el menor costo por componente. En este caso cae en la columna de T = 15 minutos. Como una

    regla econmica, la velocidad dc corte debera ser el nico factor considerado como correcto. En la

    figura 3.11., se ha agregado la curva "Q", que indica el nmero de componentes maquinado por hora.

    Normalmente la cima est situada para una velocidad de corte mayor que la econmica. Si la relacin dc

    produccin no es suficientemente alta con la velocidad de corte, la velocidad de corte puede ser

    aumentada. Sin embargo en dicho caso, estn involucrados los costos adicionales.

    Sin embargo, para estos costos adicionales se logra un porcentaje mayor de produccin en la cima de la

    curva "Q", figura 3.12.. Este costo extra puede justificar, como una alternativa, para la compra de otra

    mquina. Si la vida del filo es reducida an ms, hay un correspondiente aumento en el porcentaje de

    desgaste del filo. Al mismo tiempo hay un incremento proporcional de tiempo necesario de cambio de

    filos gastados, componentes daados, etc., y de aqu una simultanea disminucin de la produccin. Lacurva T" muestra como el costo dc la herramienta aumenta en tales condiciones. Se puede decir que el

    costo dc la herramienta aumenta con la velocidad de corte.

    3.3.- COMPARACION DE COSTOS POR FILO.

    Apropiadamente, el costo de la herramienta esta expresado en costos por filo. Estos comprenden

    diferentes factores de caractersticas individuales; costos de adquisicin, costos de reafilado y costos de

    reemplazos o cambio. Se consideraran cada uno de estos Tres factores en forma ms detallada.

    3.3.1.- Costos de adquisicin.

    El precio de una herramienta soldada es mostrado al lado izquierdo de la figura 3.13. y es de 13.30

    Kr.Sw. (coronas suecas). La experiencia dice que una herramienta con placa soldada puede ser afilada

    como trmino medio, 10 veces. Al agregarse el filo original cuando fue comprada, puede estimarse

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    entonces, que la herramienta tiene un total de vida de 11 filos de corte. Al dividirse el precio inicial de la

    herramienta por el total de filos de corte (11 filos), se obtiene un valor por filo de 1.21 Kr.Sw., un tipo de

    porta herramientas que corresponde a uno de placas desechables, al lado derecho de la figura 3.13.,

    cuesta 45.60 Kr.Sw., en la prctica, dicha suma es despreciada despus de 400 filos de corle. De este

    modo el costo por filo de corte por soporte es de 0.11 Kr.Sw., a dicha cifra, sin embargo, se le debe

    agregar el valor del inserto, ver en la figura 3.13..

    Un inserto, cuadrado negativo tiene tericamente 8 filos de corle. Pero en la prctica esta es reducida a

    7 por quiebre u otras perdidas. Ya que el precio del inserto es de 4.36 Kr.Sw., el costo por filo del inserto

    es de 0.62 Kr.Sw., de este ejemplo, el costo de adquisicin del porta herramientas por filo de corte, ser

    de 0.73 Kr.Sw., Aproximadamente un 40% menos que el que corresponde a uno de herramienta

    soldada.

    3.3.2.-Costo de reafilado.

    Suponiendo que cl costo por hora de taller es de 15 Kr.Sw. y el tiempo e reafilado de la herramienta

    soldada es de solo 6 minutos, el costo de reafilado ser entonces de 1.50 Kr.Sw. (En la prctica el costo

    por reafilado es mayor en 2 a 3 veces). Figura 3.14.. El soporte para placas desechables no necesita

    reafilado, por esto, dicho costo no est incluido. Sin embargo debera incluirse en esta parte, los costos

    de servicio de herramientas fuera de la maquina (por ej. el reemplazo de los insertos en una fresa

    frontal).

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    3.3.3.- Reemplazo del filo de corte en la mquina herramienta.

    Cuando se reemplazan los filos de corte en la mquina herramienta, los costos deben ser calculados

    durante el periodo en que ella est detenida. 25 Kr.Sw. por hora, es un valor bajo, sin embargo es ms

    alto que los 15 Kr.Sw. mencionados antes. El costo del reemplazo de la herramienta soldada depende

    del grado de precisin requerido. Para el propsito de este ejercicio, figura 3.15., se supone un

    reemplazo relativamente fcil, con un tiempo de montaje de solo 2 min. En comparacin con el tiempo

    de 1 min., concedido para la relacin del inserto puede parecer excesivamente largo, pero concede

    tiempo para toda eventual complicacin, chequeo, etc. En estos ejercicios el costo de reemplazo del filo

    de corte soldado, ser el doble del costo del inserto desechable.

    3.3.4.- Conclusin.

    Las tres caractersticas diferentes del costo de la herramienta, costo de adquisicin, costos de reafilado ycosto de cambio han sido resumidas para ambos tipos de filos de corte, figura 3.16.. En el costo de

    reafilado, la concesin debe ser hecha al agregar un filo de corte extra, que es suministrado con la

    herramienta. De este modo el costo de reafilado por filo de corte es solo 10/11 del costo verdadero de

    reafilado por filo de corte. CT, es el costo de la herramienta por filo de corte y es normalmente mucho

    mayor para una herramienta soldada. En este ejercicio es de 3 veces mayor que a uno de porta placas

    desechables.

    3.3.5.- Costo por mquina.

    El costo por maquina puede ser calculado de acuerdo a muchos factores. Se debe incluir, sin embargo.,

    los factores ms comunes como; arriendo, administracin, transporte, etc., figura 3.17. Los factores que

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    involucran los costos de las herramientas de corte no son incluidos ya que son calculados

    separadamente. Para poder relacionar las condiciones econmicas de las condiciones de mecanizado, es

    necesario poder definir el desgaste de la herramienta. Como se mencion antes, el desgaste de la

    herramienta es un factor que contribuye a los costos, tanto como las altas velocidades de corte.

    3.4.-EL TIEMPO DE VIDA DEL FILO.

    Un filo de corte es considerado altamente gastado, cuando no cumple satisfactoriamente durante un

    tiempo, con la requerida seguridad y precisin. Esto generalmente se hace evidente cuando la tolerancia

    esta excedida o cuando hay un riesgo de quiebre del filo, etc.

    3.4.1.- El desgaste del filo.

    Es necesario definir y medir el desgaste del filo. Generalmente es suficiente observar solo dos tipos

    principales de desgaste: el desgaste del flanco "Vb" y el desgaste de crater "KT, figura 3.18. Solo la

    experiencia puede establecer cuanto desgaste puede generarse antes que el filo llegue a ser inservible y

    por lo tanto, ser desechado o reafilado. En general, el desgaste del flanco es el factor crtico, aunque

    cuando se mecaniza fundicin gris el factor lmite es el desgaste de crter.

    Cunto tiempo debe el filo de corte estar en accin antes de que el desgaste se configure y por lo tanto"la medida KTy Vblleguen a ser muy grandes para ser aceptados?.

    En la figura 3.19., cl diagrama muestra el trmino medio del desgaste del filo como funcin del tiempo

    dc corte transcurrido durante un desbastado en el torno.

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    En dicho diagrama los ingenieros tienen la oportunidad de comparar diferentes configuraciones de

    desgaste, expresados en formas reales. Por medio del desbastado en el torno los valores lmites del

    desgaste del flanco caen entre 0.5 a 1 mm. Sin embargo la experiencia ha mostrado que el desgaste se

    aproxima al valor superior, generalmente despus de un largo periodo de corte, y el rango de desgaste

    aumenta rpidamente y a menos que ocurra un contratiempo y produzca un dao al filo, a la

    herramienta, a la maquina o a la pieza. Un desgaste econmico aceptable como lmite superior es 0.8

    mm.

    Usndose este valor como un criterio y manteniendo todas las otras variables (excepto la velocidad de

    corte) constante, puede ser establecida una relacin especfica entre la velocidad de corte y la vida del

    filo de corte. En la figura 3.20., la relacin desgaste/tiempo de corte ha sido ploteada para diferentes

    velocidades de corte entre 100 y 140 m/min. El desgaste del flanco lmite de 0.8 mm es alcanzadodespus de un periodo de tiempo de 3.8 a 11.8 min., dependiendo de la velocidad de corte. De este

    modo al aumentar la velocidad de corte de 100 a 140 m/min., el tiempo dc uso del filo de corte se

    reduce a 1/3.

    3.4.2.- La frmula de Taylor y la curva "vT".Cul es la velocidad correcta desde un punto de vista econmico? Para establecer esto de estas

    relaciones, se deben tomar uno o dos pasos adicionales. Cuando los cinco tiempos de corte

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    transcurridos son ploteados con sus correspondientes velocidades de corte en un grfico log-log, se

    obtiene una curva, como la que se muestra en la figura 3.21.. Esta curva es prcticamente una lnea

    recta y normalmente se le conoce como la "Curva de Taylor", pero tambin a menudo se le menciona

    como la curva "vT".

    Esta indica claramente la relacin entre la velocidad de corte y el tiempo de vida del filo para una

    operacin de mecanizado especfica y un tipo de material. La representacin dc la curva se caracteriza

    por su posicin e inclinacin, ambas estn representadas en la frmula de Taylor.

    En la figura 3.22., se muestra la frmula de Taylor, en ella alfa (a) indica la inclinacin o pendiente de la

    curva y donde "C" es la posicin. El valor de alfa es constante, la cual es necesaria para resolver la

    ecuacin indicada y se puede obtener grficamente. Los principales elementos dc la curva "vT" se

    muestran en la figura 3.23..

    Para obtener alfa, la lnea "y" debe ser trazada perpendicularmente al eje de las velocidades y debe

    tener una unidad dimensional que pueda ser utilizada como un divisor simple, por ej. 50 mm. La lnea"x" es trazada en la parte inferior dc "y", paralela al eje de las velocidades y medida en la misma escala y

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    unidades dc la linca "y". En este ejemplo particular la linca "x" es de 14.5 mm y alfa llega a ser 14.5/50 o

    0.29. Alfa es el valor de la tangente; tg a = x/y.

    Este es un valor, el cual es normal para maquinar un acero suave, de bajo porcentaje de carbono, con

    herramientas de carburo cementado. De este modo se conocen todos los factores esenciales para

    operar una expresin matemtica para obtener el tiempo de vida del filo econmico, Te.

    En la figura 3.24., se indica la ecuacin para obtener el tiempo de vida econmico del filo, dnde:

    CTes el costo dc herramienta por filo,

    CMes el costo por maquina herramienta por minuto,

    aes la pendiente de la curva vT y

    Tees el tiempo dc vida econmico del filo.

    Para resolver este ejemplo, los tres primeros factores han sido establecidos como; 1.5 Kr.Sw.. 0.33

    Kr.Sw. y 0.20 respectivamente.

    Al resolver la ecuacin, da un tiempo Tede 11 min., figura 3.25.Usando este factor en la curva vT correspondiente, puede ser encontrada la relacin con la velocidad de

    corte. En este ejemplo es una velocidad de corte de 120 m/min., con un desgaste del filo de 0.8 mm

    despus de 11.8 min (referida a las cinco curvas de velocidad).

    El desgaste del filo es realmente el tiempo efectivo en que el filo de corte ha sido utilizado para cortar el

    metal. Tomando en consideracin los tiempos manuales y otros tiempos no productivos (tiempos

    suplementarios), este valor de 11.8 min. corresponden a un trabajo efectivo de 30-40 min..

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    3.4.3.- Aplicacin de las curvas "vT".

    A partir del rango de desgaste del filo de corte y su influencia en la inclinacin y posicin en la curva

    "vT", este (el desgaste) por lo tanto, entrega una definicin directa de la mecanabilidad del material a

    trabajar. Como tal, puede ser usado por los fabricantes de aceros como una caracterstica a ser agregada

    a sus especificaciones. En la figura 3.26., se muestran las curvas "vT" para el acero SANDVIK 4LM, una

    aleacin de acero al manganeso que tiene una buena mecanabilidad y soldabilidad el cual es usado en

    tubos de mquina. El grafico de la izquierda es para afinado y el de la derecha, para desbastado.

    Cuando el maquinado es de afinado, el desgaste de crter es tan pequeo que no se puede tomar como

    un criterio de desgaste. Las curvas "vT" para desbastado, han sido establecidas para dos criterios dcdesgaste del flanco de 0.6 y 0.33 mm. y dos criterios para desgaste de crter de 100 y 200 mm.. En la

    figura 3.27., las curvas son para un acero SANDVIK 10RE21, acero inoxidable al molibdeno ferrtico -

    austentico, de alta resistencia mecnica. Como la figura anterior, las tres curvas de la izquierda son para

    afinado y las de la derecha para desbastado. Estableciendo el respectivo desgaste del flanco con un

    criterio de VB dc 0.6 mm. y de KT de 100 mm. respectivamente, las curvas "vT" para desbastado indican

    que el desgaste del flanco llega ser el factor lmite para un tiempo de vida del filo de 20 min. El desgaste

    de crter llega a ser cl factor lmite ms corto de vida del filo.

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    Tales curvas detalladas pueden ser establecidas solamente para materiales definidos especficamente

    para un mismo fabricante. Materiales con los mismos anlisis qumicos y otros, de diferentes fabricantes

    producen curvas "vT" diferentes. Las curvas "vT" para los materiales SANDVIK son establecidas de

    acuerdo con especificaciones de ensayos de mecanizado normalizados los cuales estn siendo

    preparados por ISO. Los datos de corte usados para los dems estn basados en valores promedio de

    materiales comerciales de similares caractersticas por ej. esfuerzo de traccin, dureza, etc.

    La figura 3.24.. de la vida econmica del filo de 11 min. fue establecida para una velocidad de corte de

    120 m/min. y un avance dc 0.4 mm/rev.. Las cuatro curvas "vT" mostradas, figura 3.28., han sido

    establecidas con cuatro rangos diferentes de velocidades. Ellas tambin muestran un tiempo econmico

    de vida del filo de 11 min., obtenido con diferentes avances y velocidades.

    Cul de las cuatro velocidades es la ms aconsejable? Esta es una aplicacin de desbastado en el torno

    y ello implica remover la mayor cantidad de viruta de material por minuto.

    Si la cantidad de viruta removida, denominada capacidad (V), es calculada por primera vez para las

    cuatro combinaciones de velocidad y avance y luego trazadas en funcin del avance, se obtiene una

    curva. Figura 3.29.. En esta curva se puede ver que la mayor capacidad es conseguida con la

    combinacin de 0.8 mm/rev. y con una velocidad de corte de 85 m/min..

    Se puede notar que para altas velocidades, el avance se reduce considerablemente para mantenerse

    dentro del tiempo dc vida econmico del filo, como resultado de ello la capacidad es menor. Con valores

    demasiado bajos de avance, se exige una anormal alta velocidad de corte, lo cual a la vez induce a

    elevadas temperaturas en el filo de corte con el consiguiente riesgo dc la plasticidad.

    Con avances muy elevados da como resultado altas fuerzas de corte las cuales pueden fcilmente

    conducir al quiebre del filo de corte. Las tablas de datos de corte recomendados de SANDV1K, han sido

    desarrolladas en base a un tiempo de vida del filo de 15 min., figura 3.30.. Estas cantidades son un poco

    altas pero, desafortunadamente en muchos talleres, aun no se han preparado para operar sus mquinascon altas velocidades de corte, que son requeridas para alcanzar dicho tiempo de vida. En estas tablas,

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    cada grado o calidad Coromant incluye el avance recomendado para obtener la mayor capacidad con un

    desbastado medio como mecanizado.

    3.5.- COMPARACION DE COSTOS EN FUNCION DEL TIEMPO DE VIDA ECONMICA DEL FILO.

    Un solo factor que ejerce la mayor influencia en los datos de corte es la situacin econmica de la

    herramienta y de la mquina. Costos bajos permiten acortar la vida econmica del filo. Un porta

    herramientas por filo de corte barato, puede ser rentable de operar en tales condiciones, que uno de

    placas soldadas que puede operar a solo 1/3. Bajos datos de corte Ilegan a ser vlidos para porta

    herramientas de placas soldadas por razones puramente econmicas. Se suma al peligro de carcter

    tcnico inherente a los esfuerzos producto de la soldadura, etc., encontrados en la soldadura lo quesignifica que los datos de corte recomendados para los porta herramientas de placas desechables, no se

    pueden aplicar a los de placa soldada.

    La relacin entre los factores econmicos y tcnicos entre un porta herramientas de placas y uno

    soldado revelan algunas situaciones interesantes. En la figura 3.31., las dos columnas del lado izquierdo

    representan el anlisis de costo de una herramienta soldada. Las otras tres columnas representan un

    porta herramientas para placas desechables. El lado izquierdo de cada columna doble entrega el costo

    total de mecanizado con "T", siendo "M" el costo por mquina. El lado derecho (columna "Q") indica el

    porcentaje de produccin.

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    Con la herramienta soldada dc grado S2 a la izquierda de la doble columna, el tiempo de desgaste

    econmico del filo es dc 45 min. y fue establecido a una velocidad de 200 m/min. Como resultado a elloel costo "T" es ms del 25% del costo total por mquina, Observndose una produccin relativa.

    Mantenindose todas las variables iguales a excepcin de un porta herramientas para insertos

    desechables, con un inserto S2, se nota como el costo por herramienta se ha reducido a 1/3 de los

    costos iniciales. Manteniendo todas las condiciones iguales, naturalmente el porcentaje de produccin

    es el mismo.

    Como se mencion antes, la disminucin del costo por filo permite una mayor velocidad de corte y

    provoca una disminucin de la vida del filo de corte menor que los 45 min.. La columna tres muestra el

    resultado. El costo por herramienta ha aumentado un poco, porque ha aumentado la velocidad pero el

    porcentaje de produccin "Q" ha aumentado lambien. Simultneamente los costos por maquina han

    disminuido. Finalmente entonces, como no hay esfuerzos producto de la soldadura en la placa y perdida

    de dureza, el grado S2 es ms resistente al desgaste, que el soldado usado: Usando un SIP con el mismo

    tiempo de vida del filo, la velocidad dc corte es aumentada a 290 ni/min. Ello se refleja en la columna

    cuatro y da un alto porcentaje dc produccin y un bajo costo por maquinado por componente.

    3.6.- EL PASO DE LA TEORIA A LA REALIDAD.

    Habindose establecido los datos de corte tericos, conviene establecer los prcticos, para que estas

    recomendaciones sean las adecuadas. Figura 3.32.. El problema puede ser dividido en cuatro partes:

    desgaste de la herramienta, fuerzas de corte, terminacin superficial y formacin de la viruta. Figura3.33.

    a. DESGASTE DEL FILO.- AI comienzo, se ha establecido como base para la estimacin dc los datos dccorte, el tiempo de desgaste econmico del filo. Un pre-requisito es que se use el carburo msresistente al desgaste para la actividad a realizar.

    b. FUERZAS DE CORTE.- Influyen en la potencia requerida. Hay que asegurarse que la potencia delmotor es suficiente. Los manuales de los fabricantes de herramientas contienen nomogramas paradeterminar la potencia requerida.

    c. TERMINACION SUPERFICIAL.- Es la parte ms importante, controlada por el avance y el radio de lanariz de la herramienta. Se discutir la influencia del avance ms adelante.

    d. FORMACION DE LA VIRUTA.- No necesariamente es un factor lmite cuando se selecciona econmicay tecnolgicamente los datos de corte correctos.

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    La influencia del avance en la terminacin superficial puede ser resuelta con la ayuda de un diagrama.

    figura 3.34.. Usando el grado o calidad SIP con cl avance dc 0.7 mm/ rev y un radio dc nariz dc 1.2 mm.,

    la terminacin superficial obtenida dc Ra = 20 mm y no es un factor Lmite. Al contrario si la terminaci6n

    superficial es de 8 mm especificada como mximo, no es posible de obtener con un avance de 0.7

    mm/rev y con un radio de nariz de 1.2 mm.. A menos que se reduzca el avance a 0.5 mm/rev.. Un gran

    esfuerzo para racionalizar los datos de corte, puede rpidamente perder su efectividad, si el importante

    anlisis del trabajo es perdido.

    Un mtodo muy simple es hacer ensayos prcticos del tiempo de vida del filo en una pieza de muestra.De obtener resultados muy alejados de lo que es econmicamente deseable, .deben ser lgicamente

    manipulados varios datos de corte, para .establecer la mejor utilizacin del equipo, figura 3.35.. En la

    figura 3.36., se ve un resultado prctico de la mejor utilizacin de un equipo con una vida; del filo de

    solo 15 min..

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    Datos de cortes efectivos y econmicos, aseguran una mejor utilizacin de mquinas herramientas,

    tanto antiguas como nuevas, sin inversiones innecesarias y largas planificaciones. EI desarrollo en elcampo de las herramientas es seguido simultneamente con el nuevo desarrollo en maquinaria y

    equipos. El propsito es alcanzar rpidamente una alta tasa de produccin con el personal y equipos

    disponibles corrientemente, figura 3.37.. Nuevas mquinas y herramientas pueden reducir los costos y

    aumentar la produccin a la larga. PERO los datos de cortes efectivos y econmicos se necesitan AHORA.

    Se debe comparar los resultados obtenidos con los datos de corte bsicos. Si es necesario se debe afinar

    ajustando los valores a aplicar. Para ayudar. SANDVIK abastece de hojas impresas "Hojas de Estudio para

    Mecanizado". figura 3.38.. Con estos formularios, se puede analizar si los datos y costos son localmente

    efectivos.

    Los datos de corte pueden ser analizados ms adelante en plena produccin por estudios de Mtodo y

    adaptarlos a las condiciones locales.

    La tecnologa de maquinado "Coromant" est al servicio de las empresas con la informacin con los

    ensayos necesarios de mecanizado.

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    BIBLIOGRAFlA

    Guerrero, Mara del Pilar. Perspectivas positivas de la industria metalmecnica para 2011.http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/INFORMES_ESPECIALES/doc_81

    151_HTML.html?idDocumento=81151

    Zelinski, Peter. El efecto de los incentivoshttp://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/ARCHIVO/ARTICULOS/doc_66371_HT

    ML.html?idDocumento=66371

    Metal Cutting Economics - Sandvik Coromant.

    Modern Machine Shop. The New Rules of Cutting Tools http://www.mmsonline.com/articles/the-new-rules-of-cutting-tools----introduction

    Diseo de Herramientas y Utilajes

    Ing. Jos Luis Velsquez Salazar

    http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/INFORMES_ESPECIALES/doc_81151_HTML.html?idDocumento=81151http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/INFORMES_ESPECIALES/doc_81151_HTML.html?idDocumento=81151http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/ARCHIVO/ARTICULOS/doc_66371_HTML.html?idDocumento=66371http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/ARCHIVO/ARTICULOS/doc_66371_HTML.html?idDocumento=66371http://www.mmsonline.com/articles/the-new-rules-of-cutting-tools----introductionhttp://www.mmsonline.com/articles/the-new-rules-of-cutting-tools----introductionhttp://www.mmsonline.com/articles/the-new-rules-of-cutting-tools----introductionhttp://www.mmsonline.com/articles/the-new-rules-of-cutting-tools----introductionhttp://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/ARCHIVO/ARTICULOS/doc_66371_HTML.html?idDocumento=66371http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/ARCHIVO/ARTICULOS/doc_66371_HTML.html?idDocumento=66371http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/INFORMES_ESPECIALES/doc_81151_HTML.html?idDocumento=81151http://www.metalmecanica.com/mm/secciones/MM/ES/MAIN/IN/INFORMES_ESPECIALES/doc_81151_HTML.html?idDocumento=81151