Tecnología I

Mecanizado1. Introducción

2. Máquinas herramientas

3. Herramientas de corte

4. Control en máquinas herramientas.

Introducción

Manuales → poca precisión → esfuerzo físico operario.

Máquinas herramientas → ↑↑↑

precisión, ↑↑↑

repetitividad.

Desbastado: gran volumen de material removido.

Acabado y/o terminado: ↑↑↑↑

terminación superficial.

Rugosidad superficial ⇒

aspecto de diseño⇓

tanto tecnológicamente como estéticamente

Ra respecto de la tecnologRa respecto de la tecnologíía de la fundicia de la fundicióónnIntroducción

Introducción

Clasificación de operaciones y formas

• Revolución: Torneado, Roscado.

• Agujeros: Taladrado, Escariado, Avellanado, Brocado, Mandrinado.

• Planos: Fresado, Limado - Cepillado.

• Perfiles especiales: Mortajado, Brochado, Dentado.

Máquinas herramientas

Altas velocidades de corte ⇒ altas temperaturas⇓

Líquidos refrigerantes

Aceites solubles en agua(20% / H2 O)

H2 O → disminuye temperaturasAceite → disminuye μ

Máquinas herramientas: refrigeración

Máquinas herramientas: refrigeración

Máquinas herramientas: refrigeración

Máquinas herramientas: refrigeración

Máquinas herramientas: refrigeración

Máquinas herramientas: refrigeración

Máquinas herramientas: movimientos

a. Torneado:Pieza → movimiento giratorio → llamado movimiento de corte IHerramienta → movimiento de avance IIb. TaladradoHerramienta, 2 movimientos simultáneos: uno giratorio asociado al corte I,

y uno rectilíneo, asociado al avance II. La pieza, inmóvil.c. FresadoHerramienta → giratorio, movimiento I Pieza → avance II, progresivo y perpendicular eje giro de herramientad. Limado - CepilladoLimadoras: herramienta → movimiento rectilíneo alternativo de corte I

pieza → movimiento de avance IICepillos : pieza → movimiento de corte I

herramienta → movimiento de avance IIe. Rectificado: muelas policortantes → movimiento de corte IPieza cilíndrica → corte I, aumenta en sentido inverso

disminuye en el mismo sentidoavance II → ortogonal al corte I

Pieza plana → único movimiento de avance II, rectilíneo

Máquinas herramientas: movimientos

Superficies cilíndricase = ( d - d1 ) / 2 [mm]

d = ∅

a mecanizar; d1 = ∅

mecanizado

Superficies planas:e = H - h [mm]

H = Altura superficie a mecanizar, h = Altura mecanizada.

Avance `s` → herramienta o pieza → f = e . S

f = sección nominal transversal de la viruta mecanizada

Máquinas herramientas: rendimientos

Herramientas

Herramientas

Herramientas

Herramientas

Cuatro cuestiones que se plantean diseñador e ingeniero: -¿Cómo se puede optimizar el mecanizado de esta pieza? -¿Cuál es el tiempo estimado de mecanizado? -¿Qué características debe reunir la máquina que se precisa? -¿Qué herramientas son las mas adecuadas?

Sandvik → OTS: Original Tooling System

Herramientas de forma y de superficie

Herramientas de forma y de superficie

Tipos de viruta

Tipo 1: elementos y/o escalonada.Metales tenaces con ↓

Vc o Vc bien pero mal ángulos.

Tipo 2 : continuas, espiral o cinta → las mas recomendadas.Buena terminación superficial y variables corte óptimas.Rompevirutas, sobre cara de ataque, evita 'galletas'.

Tipo 3: fraccionada, longitud de viruta < 5 mm.Típicas materiales duros y/o frágiles, por CQ o TT.Aceros aleados y/o tratados, fundiciones laminares.

Control de máquinas herramientas

Automatización → control de mecanizado → mínimo/nulo esfuerzo

Automatización → total o parcial.

Ventajas → disminuir costos de fabricacióncontrol de producción y calidadposibilidad en piezas de muy alta complejidadevita riesgo físicooptimiza espacios físicos dentro de plantas

Desventajas → alto costo equiposrígida política mantenimiento

Control numérico - CN

Control por números (1942), configuración hélices helicópterosControl desde 1 dirección, taladrado, hasta 3, electroerosionado

Se desarrollan innumerables sistemas de programaciónOptimización de los parámetros de corte ⇒ reducción de costos

CPU - Unidad de Control de ProcesosCNC - Control Numérico por CPU

CND - Control Numérico Directo, 1 CPU con varias herramientas⇓

CM - Centro de Mecanizado, 1 CPU con hasta 100 herramientas

CM → piezas muy complejas, óptima calidad, muy bajas toleranciasEquipos muy versátiles, personal ↑↑

calificado (operar y mantener)

Sistemas CAD/CAM

Diseño Asistido CPU / CAD – CAM / Manufactura Asistida CPU

Integración de ideas a distancia, de diseñadores a ingenieros

Diseñador → CAD/CAM → rapid prototyping → prototipo Ingeniero → CAD/CAM + CM → producción en masa

CIM - Fabricación Integrada por CPU, pleno aprovechamientoStocks, costos y control de cada proceso ⇒ ↑↑↑ flexibilidad

Actualidad → sistemas de realidad virtual

Sistemas CAD/CAM

Automatismo ⇒ productividad, rapidez, precisión y velocidad.

Grandes series > 10.000 piezas: máquinas transfer, varios automatismos trabajando simultáneamente en forma sincronizada

Series medias, entre 50 y 10.000 piezas: varios automatismos, entre ellos los copiadores y los CN.CN → 5 y 1.000, deberán ser repetidas varias veces durante el año

Series pequeñas < 5 piezas: CN no es rentable, salvo en piezas muy complejas que justifiquen la programación.Mecanizado en máquina convencional → menor costo

SMF - Sistemas de Manufactura Flexibles (SMF) ⇒ “Light-Out”