monografia inge de metodos final
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Fabricación de Eje
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
AV. TÚPAC AMARU 210 - RIMAC / LIMA 25 – PERÚ TELEFONO: 481 - 1070
CURSO: INGENIERÍA DE MÉTODOS - MC 751
EJES NORMALIZADOS A RODAMIENTOS
ESTUDIANTES:
Peña caso, Raúl Dante 20051337G
Tovar De La Cruz, Luis Angel 20117003D
Villa Guerra, Christian 20100069G
DOCENTE: Ing. Baldeon Icochea, Roberto Aten
Lima, 05 de Diciembre 2015
INDICE
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 1
Pág.
1. Objetivo. 02
1.1. Plano del la Pieza. 03
2. Levantamiento y Elaboración de Área de la Planta. 04
2.1. Áreas de Actividades. 04
2.2. Mediciones del Área. 05
2.3. Definición de Áreas de Actividades para el Proceso. 06
2.4. Relación de Equipos Disponibles 08
3. Relación de máquinas y/o Equipos que intervienen en el proceso. 12
4. Relación de Personal Técnico y de Oficinas. 12
5. Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ISO y ASA.12
6. Diagrama de Flujo ISO en el formato Horizontal, para el personal. 12
7. Matrices de Carga Distancia, para la Disposición Actual. 12
8. Matrices de Carga Distancia, para la Disposición Propuesta. 12
9. Layout de la Planta Propuesto. 12
10. Programación de Actividades. 12
11. Curva “S” del Proyecto. 12
12. Observaciones y Conclusiones. 12
13. Bibliografía 12
14. Anexos. 12
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FABRICACION DE EJE INTERMEDIO
1. Objetivo
Usar una instalación y maquinarias existentes; de Procesos de Manufactura,
Maquinas y Herramientas y Metrología.
Grupo Nº 0: Fabricación de Eje Intermedio, para un compromiso de
fabricación de 1,000 Unidades en cuatro meses y las máquinas herramientas
que harán uso para su compromiso de fabricación.
VISTA ISOMÉTRICA DE LA PIEZA
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1.1. Plano de la Pieza
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2. Levantamiento y Elaboración de Área de la Planta. La Planta esta ubicada en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería
Mecánica de la UNI (Laboratorio Nº 4).
2.1. Áreas de Actividades:
2.1.1. Oficinas Administrativas y de Prestación de Servicios.
2.1.2. Desembarque de Mercadería.
2.1.3. Almacén de materia prima.
2.1.4. Corte Sierra Mecánica Horizontal.
2.1.5. Torno Standard.
2.1.6. Torno Paralelo
2.1.7. Torno Paralelo CNC.
2.1.8. Torno Revolver
2.1.9. Fresa Horizontal.
2.1.10. Fresa Vertical.
2.1.11. Fresa Revolver.
2.1.12. Rectificadora. Cilíndrica.
2.1.13. Rectificadora Plana.
2.1.14. Taladro Radial.
2.1.15. Esmeriladora.
2.1.16. Generadora de Engranajes.
2.1.17. Prensa Hidráulica 100 Tn.
2.1.18. Prensa Hidráulica 1 Tn
2.1.19. Cepillo Hidráulico.
2.1.20. Cepillo Mecánico.
2.1.21. Corte Plasma
2.1.22. Preparación y Empaque.
2.1.23. Almacén de productos.
2.1.24. Distribución y Carga de Mercadería.
2.1.25. Almacén de Insumos y Herramientas.
2.1.26. Tratamiento térmico.
2.1.27. Balanceadora.
2.1.28. Taladro Vertical.
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2.1.29. Soldadura Eléctrica.
2.1.30. Soldadura Oxiacetilénica.
2.1.31. Soldadura Puntos.
2.1.32. Limadora.
2.1.33. Mesas trabajo manual.
2.1.34. Laboratorio de Ensayos de Materiales.
2.1.35. Cocina y comedor del personal.
2.1.36. Metrología.
2.1.37. Servicios Higiénicos y Vestidores.
2.1.38. Área de Esparcimiento.
2.1.39. Aula Adiestramiento.
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2.2. Mediciones del Área
ÁREAS SEGÚN ACTIVIDADES ACTIVIDAD AREA Oficinas 9 m2 Almacén 50 m2 Áreas para el proceso Sala de Máquinas 1 280 m2 Sala de Máquinas 2 250 m2 Metrología 27 m2 Empaque 220 m2 Carga y Distribución 200 m2
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2.3. Definiciones de Áreas de Actividades, considerando desde
oficinas, almacén y Áreas para el proceso.
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2.4. Relación De Equipos Disponibles ITEM CANTIDAD DESCRIPCION OPERATIVA 01 01 Torno Estándar SI
02 01 Torno Paralelo de 17” “Turn-nado” SI
03 01 Torno Paralelo con Control Numérico SI
04 01 Torno Revolver “Misol” NO
05 01 Cortadora Buehler SI
06 01 Fresadora Horizontal SI
07 01 Fresadora Vertical SI
08 01 Fresadora Revolver NO
07 01 Balanceadora Gishol NO
08 01 Rectificadora Cilíndrica “Cincinatti” NO
09 01 Rectificadora Plana “Kerner” SI
10 01 Taladro Radial Si
11 01 Rectificadora de Herramientas SI
12 01 Generadora de Engranajes “Fellows” NO
13 01 Prensa Hidráulica de 100 Ton. “Tramel” SI
14 01 Prensa Hidráulica de 1 Ton. SI
15 01 Prensa Mecánica SI
16 01 Cepillo Hidráulico “Rocford” SI
17 01 Cepillo Mecánico “Zocca” NO
18 01 Máquina de corte por plasma SI
19 03 Máquinas de Soldar eléctricas “Lincoln” SI
20 01 Equipo de Soldadura Autógena SI
21 01 Máquina Soldadora por Puntos NO
22 01 Compresora neumática “Ingersoll Rand” SI
23 02 Hornos “Salvis” SI
24 01 Limadora SI
25 02 Cortadoras “Buether” SI
26 05 Mesas de Trabajo 4 prensas manuales c/u. SI
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3. Relación de máquinas y o equipos (actual) que intervienen en el proceso. En el cual quedará definido:
ITEM CANT DESCRIPCION AREA (m2)
01 01 Sierra Eléctrica 4 x 5 = 20 m2
02 02 Tornos Radial 4 x 8 = 32 m2
03 01 Fresadora Horizontal 3 x 4 = 12 m2
3.1. Descripción De La Maquinaria Y Equipo
3.1.1. Sierra Eléctrica
3.1.2. Torno Radial Características Técnicas:
Carro Resolución (mm) Comentario
Longitudinal o principal
0,25
Transversal 0,05 En diámetro equivale a 0,1 mm
Orientable o “charriot” 0,05 El avance es manual
Contrapunto 0,05 Sólo para realizar taladros coaxiales
Área que ocupa: 4 x 8 m2
3.1.3. Fresadora Horizontal
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4. Relación de personal técnico y de oficinas 4.1. Relación Nominal.
_____________________________________________________________________ Cargo Nombre Nivel de Formación _____________________________________________________________________ Jefe de Laboratorio Ing. Sebastián Lazo Ochoa Ingeniero Mecánico Asistente Ing. Luis Sánchez Tarnawiecki Ingeniero Mecánico Jefe de Taller Téc. Víctor Gonzáles Rojas Técnico Mecánico Instructor Téc. Julián Cadenillas Baltasar Técnico Mecánico Instructor Téc. Juan Yturria Fenco Técnico Mecánico Operador Téc. Hugo López Villanueva Técnico Mecánico Operador Téc. Juan Pablo Cotrina Técnico Mecánico Operador Téc. Antonio Alarcón B. Técnico Mecánico Operador Téc. Máximo Caillahua Quispe Técnico Mecánico _____________________________________________________________________
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4.2. Estructura Orgánica
(1). Ing. Sebastián Lazo Ochoa (2) Ing. Luis Sánchez Tarnawiecki (3) Yuliana Alejandro Villanueva (4) Víctor Gonzáles Rojas (5) Julián Cadenillas Baltasar Juan Yturria Fenco Máximo Caillahua (6) Abraham Tapia Becerra (7) Julián Cadenillas Baltasar Hugo López Villanueva Juan Yturria Fenco Máximo Caillahua (8) Juan Pablo Cotrina (9) Antonio Alarcón
JEFE DEL
LABORATORIO
(1)
SECRETARIA (3)
INGENIERO
ASISTENTE (2)
JEFE DE
TALLER (4)
OPERADORES
(7)
ALMACENERO
(6)
INSTRUCTORES
(5)
PRACTICANTES
(8)
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5. Elaboración del Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ISO y ASA.
5.1. Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ISO
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5.2. Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación en el Sistema ASA
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6. Elaboración del Diagrama de Flujo ISO en el formato Horizontal, para el personal que labora.
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7. Elaboración de las matrices de carga distancia, de cercanía para la
disposición actual y la propuesta, bajo el análisis de ubicación.
7.1. Descripción De La Materia Prima
Para el proceso de fabricación de esta pieza utilizamos acero SAE 1045, cuyas
características son:
Características y Usos
Acero para piezas de maquinaria de uso general que deban ser templadas y
revenidas como: flechas de transmisión y engranes, asimismo piezas y flechas
que por su tamaño no puedan templarse.
Descripción de la Materia Prima:
Barra redonda Lisa 1 3/8”
Se produce en longitudes de 6 metros.
Las barras son suministradas en estado laminado en caliente y pulidas.
Se suministra en paquetones de 4 TM, los cuales están formados por 4
paquetes de 1 TM c/u.
Dimensiones y Pesos Nominales
DIAMETRO (pulgadas)
PESO
kg/m kg/6 m
1 3/4 12.182 73.090
Composición Química
CALIDAD COMPOSICION QUIMICA (%)
C Mn P máx. S máx.
SAE 1045 0.43 / 0.50 0.60 / 0.90 0.040 0.050
Propiedades Mecánicas
CALIDAD LIMITE DE FLUENCIA (kg/cm²)
RESISTENCIA A LA TRACCION
(kg/cm²)
ALARGAMIENTO EN 200 mm
(%)
SAE 1045 (1) 4500 7500 14.0
Tolerancias Dimensionales
DIAMETRO NOMINAL (d) (pulg)
TOLERANCIA DE DIAMETRO (mm.)
TOLERANCIA EN LA OVALIZACION (mm.)
1 3/4, 2 + 0.35 0.55
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7.2. El Procedimiento De Fabricación:
RESUMEN DE TODOS LOS PARÁMETROS DE LA PIEZA.
Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
1 Corte de la preforma
(1)
Sierra Mecánica
Sierra para Acero
Trozado de barras redondas
lisas 1 ¾”de diámetro
y de 6 m. de largo
Vc=0.27 piezas/min Pt = 5mm L= 256 mm
Ø 4
0 m
m
1
256mm
Se obtiene 23 preformas por
barra.
2 Refrentado
en desbaste(2)
Torno
ISO 403 Refrentar desbaste
Acero Rápido
Montar la pieza de 256 mm de longitud en el
plato universal y dar varias
pasadas para limpiar el corte
irregular
Vc=20m/min s=0.190mm/rev
n=300.7652r.p.m. T=0.6min por
pasada
Ø 4
0 m
m
2
Una o Dos pasadas de 1.5mm
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
3 Refrentado
en Acabado(3)
Torno
ISO 403 Refrentar desbaste
Acero Rápido
Radio de
punta r = 0.8 mm
Con la misma sujeción de la
pieza pero utilizando una herramienta de
acabado Desbaste para el cilindrado es con 1 pasada de 0.5
mm
Vc=24.6m/min s=0.175mm/rev
n=300.7652r.p.m. T=0.52min
Ø 4
0 m
m
3
L>250mm Control Visual
4 Puntear extremo
Centrado(4) Torno
DIN 332 Broca de
Puntear de Φ 2.5 mm
Penetrar Broca una profundidad desde contacto
hasta 5,5 mm con cuatro pasadas
Avance manual(Vc)
s=12.5mm/rev n=300.7652r.p.m.
T=0.4800min
4
5.5 mm
Pt = 1.5mm Di=40mm
L= r =28.575mm
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
5
Volver la pieza y
cilindrar en desbaste(5)
Torno
ISO 401 Cilindrar desbaste
Acero rápido de 45°
Mecanizar de 39mm a 38 mm. Y cota de 12 mm. de longitud para correcta sujeción
en el plato universal
Vc=24.6m/min s=0.26mm/rev
n=330.870r.p.m. T=0.42min
5
45°
12 mm
Ø 3
8 m
m
Controlar con pie de rey 0.05mm
6
Volver la pieza y
Cilindrar en
desbaste(6)
Torno
ISO 401 Cilindrar desbaste
Acero rápido de 45°
El mecanizar de 38 mm. a 35.8 mm. y cota 170 mm. De longitud sujetando con el plato universal y el contrapunto
Vc=20m/min s=0.26mm/rev
t=0.2875 m=2
n=330.870r.p.m. T=5.42min
170 mm
Ø 3
5.8
mm
6
Controlar con pie de rey 0.05mm
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
7 Cilindrar en desbaste(7)
Torno
ISO 401 Cilindrar desbaste
Acero rápido de 45°
El mecanizar de 35.8 mm. a 30.8 mm. y
cota 40 mm. de longitud
sujetando con el plato
universal y el contrapunto
Vc=24.6m/min s=0.26mm/rev
n=330.870r.p.m. T=0.48min
7
45°
40 mm
Ø 3
0.5
mm
Controlar con pie de rey 0.05mm
8 Refrentar redondeos(8)
Torno ISO 403 Refrentar desbaste
Acero Rápido
Radio de
punta r = 0.8 mm
El mecanizar de 35 mm. a 30 mm. y cota 12 mm. de longitud sujetando con el plato universal
Vc=54m/min s=manual n=330.870r.p.m. T=0.12min
8
12 mm
Controlar con pie de rey 0.05mm
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
9
Volver la pieza y
Cilindrar en desbaste(9)
Torno
ISO 401 Cilindrar desbaste
Acero rápido de 45°
Con igual sujeción de la pieza que la operación anterior mecanizar de 35.8 a 30.8 mm y una longitud de 90 mm
Vc=19.2m/min s=0.26mm/rev n=330.870r.p.m. T=2.7min
93 mm
Ø 3
0.8
mm
9
Controlar con pie de rey 0.05mm
10
Refrentar en desbaste(10)
Torno
ISO 403 Refrentar desbaste
Acero Rápido
Mecanizar con la misma sujeción que la operación 9 hasta dejar cara perpendicular al eje. Medir longitud Mecanizar hasta 250.5mm.
Vc=19.2m/min s=0.26mm/rev n=330.870r.p.m T=0.6min por pasada
250.5 mm
Ø 3
0.8
mm
10
Ø 3
5.8
mm
Controlar con pie de rey 0.05mm
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
11
Refrentar en acabado(10)
Torno
ISO 403 Refrentar desbaste
Acero Rápido
Radio de
punta r = 0.8 mm
Medir longitud Mecanizar hasta 250mm.
Vc=19.2m/min s=0.26mm/rev n=330.870r.p.m T=0.6min por pasada
250 mm
Ø 3
0.8
mm
11
Ø 3
5.8
mm
Controlar con pie de rey 0.05mm
12 Puntear extremo
Centrado(12) Torno
DIN 332 Broca de
Puntear de Φ 2.5 mm
Penetrar Broca una
profundidad desde contacto hasta 5,5 mm
con cuatro pasadas
Vc=12.5 m/min s=Manual
n=300.7652r.p.m. T=0.4800min
12
5.5 mm
Comparador 0.01 mm.
Nonius del
contrapunto 0.05mm.
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
13 Cilindrar en acabado(13)
Torno ISO 409 Cilindrar en
acabado
Cilindrar de 30.8mm a
30mm.
Vc=49 m/min s=0.126mm/rev n=630 r.p.m
T=0.36min por pasada
1340 mm
30
mm
35 mm. a 30 mm. y cota 40 mm. de
longitud sujetando con el plato
universal y el contrapunto
14 Cilindrar en acabado(7)
Torno ISO 409 Cilindrar en
acabado
Cilindrar de 30.8mm a
30mm.
Vc=59m/min s=0.126mm/rev n=500 r.p.m
T=1.2min por pasada
14130 mm
Ø 3
0 m
m
Ø 3
5 m
m
35 mm. a 30 mm. y cota 40 mm. de
longitud sujetando con el plato
universal y el contrapunto
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
15 Mecanizar Chaflan
(15)
Torno ISO 401 Cilindrar en acero rápido
Mecanizar Chaflan 1.25
x 45°.
Vc=25 m/min s=manual n=400 r.p.m T=0.03min
15
Control mediante el
nonius del carro orientable
1 pasada de 1.25 mm
16 Rectificado Rectificadora ISO 409 Cilindrar en
acabado
Rectificar Acero rápido de 45°
16
35 mm. a 30 mm. y cota 40
mm. de longitud sujetando con el plato universal y el contrapunto
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Fase Operación Máquina Herramienta Descripción Parámetros de
Maquinado Croquis Observaciones
17 Fresado canal
chavetero (17)
Fresa horizontal
ISO 401 Cilindrar en acero rapido
Mecanizar Chaflan 1.25 x
45°.
Vc=25 m/min s=manual n=400 r.p.m T=0.03min
Control mediante el nonius del carro
orientable
18 Fresado canal
chavetero (17)
Fresa Horizontal
ISO 409 Cilindrar en
acabado
Cilindrar de 30.8mm a
30mm.
Acero rápido de 45°
n=66.8367r.p.m. T=3.1114min
35 mm. a 30 mm. y cota 40 mm. de longitud sujetando
con el plato universal y el contrapunto
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CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO / MATERIAL / EQUIPO
DIAGRAMA Nº 1 HOJA Nº 1
RESUMEN
OBJETO: Aerosol Actividad Actual Propuesta Economía
OPERACIÓN TRANSPORTE ESPERA INSPECCIÓN ALMACÉN
6 8 0 1 3
-- -- -- -- --
-- -- -- -- --
ACTIVIDAD: Ensamble de tubo de aerosol en su aplicador MÉTODO: ACTUAL / PROPUESTO
DISTANCIA (m) 20.5 m
LUGAR Línea de Producción
TIEMPO 10.92 min
OPERARIO (S) = 1 FICHA Nº 100
COSTO MANO DE OBRA MATERIAL
COMPUESTO POR: FECHA: 20 de Marzo APROBADO POR: FECHA:
TOTAL
DESCRIPCIÓN
Cant. Dist (m)
Tiempo (min)
SÍMBOLO OBSERVACIONES
Almacenamiento de lotes 24 Son 12 cajas
Transporte de caja a banda
1 1.5 .06 El operador lo realiza
Colocar el tubo a la banda 10 0.3 .06 El operador lo realiza
Acomodar en línea el tubo El operador lo realiza
Transporte a engrane 50 0.60 Por banda
Etiquetado aerosol Maquinaria
Translado a la rejilla 1 0.1 Por banda
Llenado de rejilla de tubo
Traslado de rejilla a la caja
1.0 El operador lo realiza
Vaciado de rejilla a la caja
El operador lo realiza
Regreso de rejilla a la máquina
1.0
Almacenamiento de lote Son 12 cajas
Transporte de lote 54 12 5
Transporte de caja a mesa 1 2 0.3
Vaciado de caja a área de trabajo
1 0.1
Ensamble de aplicador al 0.1
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tubo
Inspección de la sustancia 1 El operador lo realiza
Almacenamiento de aerosol ensamblada en caja
5 Hasta llenar la caja
Translado de caja al patín 1 2 0.3
PLANO DEL LUGAR DE TRABAJO
Operación Demora Transporte Almacenamiento Inspección
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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
Quitar el BURIL anterior
Colocar el BURIL correcto para la operación
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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
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
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 30
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
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
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 31
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 0.225
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
CÁLCULOS DEL PROCESO DE MAQUINADO
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
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 32
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:
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
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 33
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
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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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 34
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
cA
i
cD
cce
TTT
revrevmm
mmT
revrevmm
mmT
mmmmmmt
rpmmm
mmmmVn
rpmmm
mmmmVn
VCmmkgmrevmmVq
N
revmmrevmmmmstq
CÁLCULO DE PARÁMETROS del eje intermedio
FASE 1 Refrentado-Torno-Buril de cuchillo acodado para refrentar. Datos: Di = 57.15mm Pt = 1mm L = r = 28.575 Desbaste Vc= 30mm/min S=0.45 mm/rev Acabado Vc=54mm/min S=0.2mm/rev Restricción Desbaste 0.3 a 5 mm por pasada Acabado 0.3 mm max por pasada, 2 pasadas mínimo Desbaste
ND = 30000/ (57.15) = 167.0918 r.p.m.
TD = 28.575 /167.0918 (0.45) 1 = 0.380 min.
Pt=1
Desbaste 0.7
Acabado 0.3
t=0.7 t=0.15
t=0.15
m= 1 m=2
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Acabado
NA = 54000/ (57.15) = 300.7652 r.p.m.
TA = 28.575 /300.7652 (0.2) 2 = 0.4750 min. FASE 2 Cilindrado-Torno-Buril acodado derecho para cilindrar Datos: Di = 57.15mm Df = 50.8 Dx = Di – 2 profundidad = 51.95 Pt = 57.15 – 50.8 / 2 = 3.175 L = 50.8 i=1 Desbaste Vc= 30mm/min S=0.45 mm/rev Acabado Vc=54mm/min S=0.2mm/rev Restricción Desbaste 0.3 a 5 mm por pasada Acabado 0.3 mm max por pasada, 2 pasadas mínimo
Desbaste
ND = 30000/ (57.15) = 167.0918 r.p.m.
TD = 50.8 /167.0918 (0.45) 1 = 0.6756 min. Acabado
NA = 54000/ (51.95) = 380.870 r.p.m.
TA = 50.8 /380.870 (0.2) 2 = 1.5353 min. FASE 3 Cuerda Interior-Taladro Datos: Para la broca 1 de centros de 3.175 o 1/8 pulg P=3mm s=0.1 mm/rev d=3.175mm
=65 kg/mm2
=80% Vc = 24 m/min i=1
1219.2406175.3(
240001000
D
VCxn r.p.m.
Pt=3.175
Desbaste 2.6
Acabado 0.575
t=2.6 t=0.2875
t=0.2875
m= 1 m=2
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 36
Momento torsor= )1000(8
S )( 2dMt
= 3
2
101750.8)1000(8
)1.0)(175.3)(65( x kgf-m
Potencia efectiva = Ne = 716
))(( nMt= 02751.0
)8.0(716
)1219.2406)(101750.8( 3
x
C.V.
Tiempo = 01686.0)1()1.0(1219.2406
)175.3(3)(
))((
31
31
isn
dPT min.
Para la broca 2 de 10.7156 mm. o 27/64 pulg P=50.8mm s=0.20 mm/rev d=10.7156 mm
=65 kg/mm2
=80% Vc = 23 m/min
2214.683)7156.10(
230001000
D
VCxn r.p.m.
Momento torsor= )1000(8
S )( 2dMt
= 1865.0
)1000(8
)2.0)(7156.10)(65( 2
kgf-m
Potencia efectiva = Ne = 716
))(( nMt= 2224.0
)8.0(716
)2214.683)(1865(. C.V.
Tiempo = 3979.0)1()2.0(2215.683
)7156.10(8.50)(
))((
31
31
isn
dPT min.
Para el machuelo de 12.7 mm. o 1/2 pulg P=50.8mm s=0.25 mm/rev d=12.7 mm
=65 kg/mm2
=80% Vc = 22 m/min
4029.551)7.12(
220001000
D
VCxn r.p.m.
Momento torsor= )1000(8
S )( 2dMt
= 3276.0
)1000(8
)25.0)(7.12)(65( 2
kgf-m
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 37
Potencia efectiva = Ne = 716
))(( nMt= 3153.0
)8.0(716
)4029.551)(3276(. C.V.
Tiempo = 3992.0)1()25.0(4029.551
)7.12(8.50)(
))((
31
31
isn
dPT min.
FASE 4 Fresado – Hexágono – Fresa cilíndrica frontal con cuñero longitudinal Datos: D=76.200 mm b = 50.8 mm Z = # de dientes = 8 Ancho corte = 14.2875 mm = 9/16” Desbaste Vc= 16 mm/min Sm=80.2040 mm/rev Sm = Número de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 66.8367 x 8 x 0.15 = 80.2040 mm/rev
8367.66)20.76(
160001000...
D
VcxMPR r.p.m
Acabado Vc=25mm/min Sm=0.05mm/min = 41.772 Sm = Número de dientes x Avance por diente x r.p.m. Sm= 104.4323 x 8 x 0.05 = 41.772 mm/rev
4323.104)20.76(
250001000...
D
VcxMPR r.p.m
Restricción Desbaste 0.5 a 5 mm por pasada Acabado 0.5 mm max por pasada, 2 pasadas minimo
65 kg/mm2 = resistencia del material al corte n= 80% = eficiencia SOLUCION
Pt=12.7
Desbaste 12.2
Acabado 0.5
t=3.05 t=0.25
t=3.05 t=0.25
t=3.05
t=3.05
m = 4 m = 2
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 38
Fuerza de corte
fkgV
tdtbSFc
c
m
1769.194
1000)16)(8(
)05.320.76(05.3)8.50)(65)(2040.80(2
1000)(
)())()()(2(
Potencia efectiva
8630.0)80.0(4500
)16(1769.194
4500
n
VcFcNe CV
Longitud de entrada en desbaste
9367.14)05.320.76(05.3)( tdtLed mm
Longitud de salida en desbaste Ls = de 2 a 5 mm Ls = 3mm Longitud (total) de desbaste LD = Le + L + Ls = 14.9367 + 44.45 + 3 = 62.3867 mm Longitud de entrada en acabado
3574.4)25.020.76(25.0)( tdtLea mm.
Longitud de salida en acabado Lsa = Le + 2 Lsa = 4.3574 + 2 = 6.3574 mm. Longitud (total) de acabado) La= 4.3574 + 44.45 + 6.3574 = 55.1648 mm Tiempo de desbaste
TD = 1114.3)4(2040.80
3867.62)( m
S
L
m
min.
Tiempo de acabado
TA = 6412.2)2(772.41
1648.55)( m
S
L
m
min.
Tiempo parcial = TD + TA = 5.7526 min Numero de veces a pasar de la fresa
= 128125.08.50
2875.14
anchofresa
anchocorte
b
pzaveces a pasar la fresa
Tiempo total de fresado
7525.5TT min 1 vez = 5.7526 min. Pero nuestra pieza es un hexágono, por lo
que 5156.34TT min.
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 39
TIEMPO TOTAL DE MAQUINADO
min2min4min87.7min87.7
min45.0min43.0min31.0min12.1min38.3min18.2
cos
archaflanes
MAQUINADOTOTAL
TT
T ;
min87.13MAQUINADOTOTALT
COSTOS DE FABRICACIÓN DE EJE INTERMEDIO
DATOS
Salario de técnicos = $200/dia Turnos = 1 turno/día Producción semanal = 120 piezas (promedio)
MANO DE OBRA
SALARIOS Técnicos $160 diarios Turnos de lunes a viernes: 9:00 a 19:00 Hrs Turno de sábados: 9:00 a 16:00 Hrs Mano de Obra por Etapa de Fabricación considerando 1 técnico *Torno (1 técnico) -Corte -Refrentado - Cilindrado = $ 200.00 diarios *Fresadora (1 técnico) - Canal Chivetero
- Separación de = $ 224.00 diarios la pieza, material sobrante ______________________ = $ 400.00 diarios
Turno X Semana = 5 X 1 Turno = 5 Turno de Sábado = 1 X 1 Turno = 1 6 turnos semanales Mano de obra total = 6 X $400 = $2400 semanales Costo unitario de mano de obra =$2400/120 pzas. = $20 MATERIA PRIMA
Acero duro = $88.30 Redondo 57.1 mm X 120 mm Peso del redondo = 2.500 kg.
Costo unitario del cuerpo = $35.32/kg.
Composición del acero duro
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Elemento % Kg C.U. (pesos)
Carbono (C) 0.38 3.8 x 10-3 0.13376
Cromo (Cr) 0.70 7 x 10-3 0.2464
Niquel (Ni) 0.85 8.5 x 10-3 0.2992
Molibdeno (Mo) 0.20 2 x 10-3 0.0704
Silicio (Si) 0.15 1.5 x 10-3 0.528
Manganeso (Mn) 0.70 7 x 10-3 0.2464
2.9 1.52416
Hierro (Fe) 97.1 0.971 33.79584
100% 1 kg $ 35.32
COSTO TOTAL DE LA MATERIA PRIMA = $35.32/Kg. X 2.5 Kg. = $88.30 GASTOS INDIRECTOS Gastos de Venta = $51.51 p/pza Gastos de Admon. = $94.435 p/pza Otros Gastos = $25.755 p/pza Total de Gastos indirectos = $171.70 x 120 piezas = $20604 Gastos indirectos unitarios = $171.70 Por lo tanto:
COSTO DE MANUFACTURA UNITARIO
Mano de obra = $20.00 Materia Prima = $88.30 $108.30 + Gastos Indirectos = $171.70 Costo de Manufactura unitario = $280.00 COSTOS DE FABRICACIÓN 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. 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.
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 41
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
TABLA 1: Resumen de cargas de trabajo (número de cargas por mes entre todas las combinaciones de centros de trabajo)
DEPARTAMENTOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Recepción 1 600
Almacenes 2 400 100 100
Sierra 3 350 50
Torno revólver 5 50
Fresa 7 50 450 100
Esmeril 8 200 250
Ensamblado 9 500
Bienes Terminados
10 600
Embarque 11
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El diagrama esquemático ideal es ahora la base del desarrollo de una distribución física donde se especifican las localizaciones de los centros de trabajo o departamentos.
Estudio de tiempos
Departamento: área de etiquetado – ensamblado Estudio núm: 1 Hoja núm: 1 de 5
Operación: Etiquetado - ensamblado Estudio de métodos núm: 1 Instalación / máquina: 125 Núm: 2 Herramienta y Calibradores:
Término: Comienzo: Tiempo transc:
Operario: Ficha núm: 1000
Producto / pieza: Núm: 1 Plano núm: 1 Material: Calidad:
Observado por: Fecha:
Comprobado:
Descripción del elemento V. C. T.R T.B Descripción del elemento V. C. T.R T.B
Transporte de caja a banda 0.06 0.06
Vaciado de caja en la banda 3.83 3.83
Etiquetado y llenado de caja 3.71 3.71
Vaciado de reja a caja 0.46 0.46
Vaciado de caja a mesa de trabajo
0.11 0.11
Levantar el tubo 0.16 0.16
Colocar el “aplicador” 0.03 0.03
Llenado de caja 5.18 5.18
Translado de caja a un patín 0.3 0.3
Colocar el “aplicador” 8.36 0.03
Llenado de caja 13.54 5.18
Translado de caja a un patín 13.84 0.30
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 43
FASE OPERATIVA DEL ESTUDIO DE TIEMPOS CON CRONÓMETRO TIPO DE LECTURA: VUELTA CERO
CICLOS
Elementos 1 2 3 4 5 6 7 8
1 Acercar la caja a la Banda Transportadora 8 7 9 9 8 7 9 9
2 Vaciado de la Caja sobre la Banda Transportadora 228 288 318 348 310 334 346 337
3 Etiquetado y llenado de la rejilla 270 252 150 152 132 176 158 146
4 Vaciado de la Rejilla a la Caja 6 7 6 13 7 5 6 8
5 Vaciado de la caja a la mesa de ensamble 2 3 2 3 2 2 2 5
6 Ensamble de la pieza 3 3 3 4 3 3 3 4
7 Llenado de la caja con la pieza ensamblada 294 228 240 214 228 246 234 228
CICLOS
Elementos 9 10 11 12 13 14 15 16
1 Acercar la caja a la Banda Transportadora 10 9 8 7 9 9 8 10
2 Vaciado de la Caja sobre la Banda Transportadora 328 332 210 210 222 222 210 222
3 Etiquetado y llenado de la rejilla 140 140 252 240 258 234 228 234
4 Vaciado de la Rejilla a la Caja 7 7 7 6 7 7 7 6
5 Vaciado de la caja a la mesa de ensamble 3 3 3 2 3 4 3 3
6 Ensamble de la pieza 4 3 3 4 3 4 4 4
7 Llenado de la caja con la pieza ensamblada 248 246 300 234 252 234 247 249
LECTURA ACUMULATIVA
CICLOS
Elementos 1 2 3 4 5 6 7 8
1 Acercar la caja a la Banda Transportadora 8 818 1608 2336 3078 3767 4542 5300
2 Vaciado de la Caja sobre la Banda Transportadora 236 1106 1926 2684 3388 4101 4888 5637
3 Etiquetado y llenado de la rejilla 506 1358 2076 2836 3520 4277 5046 5783
4 Vaciado de la Rejilla a la Caja 512 1365 2082 2849 3527 4282 5052 5791
5 Vaciado de la caja a la mesa de ensamble 514 1368 2084 2852 3529 4284 5054 5796
6 Ensamble de la pieza 517 1371 2087 2856 3532 4287 5057 5800
7 Llenado de la caja con la pieza ensamblada 811 1599 2327 3070 3760 4533 5291 6028
CICLOS
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 44
Elementos 9 10 11 12 13 14 15 16
1 Acercar la caja a la Banda Transportadora 6038 6777 7516 8298 9003 9757 10470 11179
2 Vaciado de la Caja sobre la Banda Transportadora 6366 7109 7726 8508 9225 9979 10680 11401
CILINDRADO
Montar la herramienta Buril acodado derecho
CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO/MATERIAL/EQUIPO
DIAGRAMA No. 1 HOJA No. 1 RESUMEN
OBJETO: “Eje intermedio”
ACTIVIDAD ACTUAL.
OPERACIÓN 53
ACTIVIDAD: Proceso de Fabricación
TRANSPORTE 7
ESPERA 1
LUGAR: Laboratorio 4 INSPECCION 11
METODO: ACTUAL ALMACENAM. 0
ELABORADO: FECHA: Julio del 2007
COSTOS
TOTAL
DESCRIPCIÓN SIMBOLO OBSERVACIONES
CORTADO
□
Ir al almacén
Tomar la materia prima Acero duro (TX10T)
Llevarla al área de corte
Cortar el material que se necesita
57.1mm X 120mm
Llevar al almacén el resto del mat.
Pedir las herramientas y el equipo
Revisar las herramientas y el equipo
REFRENTADO
Ir al torno Torno Paralelo
Montar la pieza
Montar la herramienta Buril de cuchillo acodado
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección Gafas y bata
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
Apagar la máquina
Quitar la herramienta
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 45
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección Gafas y bata
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
Apagar la máquina
Quitar la herramienta
Apagar la máquina
Montar la herramienta 3 Machuelo 12.7mm 13 hilosXpulg.
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección Gafas y bata
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
Apagar la máquina
Verificar la cuerda Diam. 12.7mm 13 hilos X pulg.
Limpiar la máquina
HEXÁGONO
Limpiar la máquina
BARRENADO
Ir al taladro Taladro de Columna
Montar la pieza
Montar la herramienta 1 Broca de centros 3.175mm
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección Gafas y bata
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
Apagar la máquina
Quitar la herramienta
Montar la herramienta 2 Broca 10.7156mm
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección Gafas y bata
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 46
Ir a la fresadora Fresadora Vertical
Montar la pieza
Montar la herramienta Fresa Cilíndrico Frontal
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
Apagar la máquina
Verificar el hexágono Diámetro 25.4mm
QUITAR MATERIAL SOBRANTE
Especificar parámetros maquinado
Verificar los montajes
Ponerse el equipo de protección Gafas y bata
Encender la máquina
Hacer la operación de maquinado
Apagar la máquina
Desmontar la pieza y la herramienta
Verificar la pieza
Limpiar la máquina
Ir al almacén
Entregar las herramientas y equipo
Totales d
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 47
8. Layout de la planta, el propuesto. 8.1. Analysis of Layout By Process 8.2. Utilizes a grid matrix to display the ratings of the relative
importance of the distance between department 9. Programación de actividades, para cumplir con la producción
comprometida (uso Project). Calculo del tiempo del proceso de Mecanizado
Operación auxiliar Tiempo aproximado
Cambio de plato 10 min
Volteo de pieza 1 min
Cambio de ruedas conductoras del avance
10 min
10. Curva “S” del Proyecto. 11. Observaciones y Conclusiones.
11.1. Observaciones 11.2. Conclusiones
Con la elaboración de este trabajo, reafirmamos que los procesos de manufactura tienen como objetivo fundamental obtener piezas de una configuración geométrica requerida y acabado deseado, de acuerdo a especificaciones ya preestablecidas por el cliente. Dichos procesos de manufactura consistieron en arrancar de la pieza bruta el excedente (metal sobrante) de metal, por medio de ciertas herramientas de corte y de máquinas adecuadas a la operación que se vaya a realizar. Para el desarrollo del trabajo nos apoyamos de los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en la asignatura de Manufactura Industrial I, puesto que para dicho proceso se realizaron cálculos de los principales parámetros (Velocidad de Corte, Número de Revoluciones por minuto, Avance, Tiempo de Maquinado, etc...) a considerar para el manejo de cada una de las máquinas utilizadas para efecto de dicho proceso, estas maquinas fueron Torno, Fresa y Taladro. Así pues con la elaboración de este trabajo comprendimos la gran importancia que tiene esta asignatura para nuestra formación como Ingenieros industriales, satisfaciendo así mismo el objetivo de dicho curso el cual consiste en brindarnos los conocimientos generales acerca de los procesos de Manufactura.
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 48
También determinamos los costos de fabricación de cada componente de las piezas el cual resultaría factible y conveniente si se hiciera en una producción en serie. Finalmente se obtuvo un eje Intermedio de Acero SAE 1045, cuyas dimensiones que fueron de 35mm X 250 mm, cumpliendo con las especificaciones requeridas por el profesor. 12. Bibliografía
Enciclopedia Encarta 2002. Microsoft Corporation, 2001. Amelia Nápoles Alberro & Javier Salhueña Berna. “Mecanizado por
Arranque de Viruta”. Ediciones UPC 2000. http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs Moran Montes de Oca Ricardo y López Pérez Isaac de Jesús. “Manual de
prácticas de manufactura industrial II”. Editorial UPIICSA I.P.N., 2003 Schärer, Urrich “Ing. de manufactura”.Editorial Continental. México, 1994, Págs. 260-178.
13. Anexos.
13.1. CÁLCULO DE CONDICIONES DE CORTE Torno - Velocidad de giro del cabezal (N) La combinación de material de la pieza y material de la herramienta permite
determinar las velocidades de corte recomendadas para desbaste y para
acabado.
Por ejemplo, para el acero F1120 considerado y para una herramienta de
acero rápido se obtiene v = 30 m/min. para desbaste y v = 40 m/min. para
acabado (tabla 5 de velocidades de corte recomendadas en el torneado).
A partir de la velocidad de corte v y del diámetro a trabajar D, se seleccionan
las revoluciones por minuto del cabezal, de acuerdo con las disponibles en la
máquina.
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
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Por ejemplo, para un diámetro D = 30 mm. las rpm a las que se debe trabajar
para una operación de acabado con velocidad de corte v = 40 m/min., vienen
dadas por:
rpmmmD
revvN 424
30*
40*1000min/1000*
Como por lo general, el torno no cuenta con un valor de revoluciones igual al
obtenido para N*, se escoge la más próxima, por ejemplo 400 rpm. (tabla 4 de
velocidades del torno ZUBAL).
Avance y profundidad de pasada en desbaste. (f, ap)
En desbaste estas condiciones vienen limitadas por la capacidad (potencia,
fuerza, etc.) de la máquina. La sección de viruta, Ac, es el producto de ambas
y es proporcional a la potencia, razón por la que se suelen calcular
conjuntamente. Dado el material de la pieza se puede estimar la presión de
corte ks. Por ejemplo, para un acero F1120 y estado normalizado,
consultando la tabla de características de los aceros se obtiene una
resistencia R (esfuerzo de rotura σR) de 55 a 60 kg/mm2. En una primera
aproximación el esfuerzo específico de corte ks se puede aproximar mediante:
ks ≈ 4.75 * σR
Tomando como valor de σR el máximo, σR = 60 kg/mm2, resulta:
ks = 4.75 * 60 = 285 kg/mm2
Aunque este método no es muy preciso se considera que los resultados
obtenidos son válidos en una primera aproximación. Existen otros métodos de
cálculo más completos para la determinación de ks algunos de los cuales están
recopilados en los apuntes en la parte de teoría correspondiente a Mecanizado
Convencional.
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 50
La potencia Pm del motor del torno es la limitación para las operaciones de
desbaste.
La potencia necesaria para el corte Pc = Fc v, debe ser menor que la potencia
disponible para mecanizar o potencia útil Pu = η Pm, donde η es el
rendimiento de las transmisiones de los accionamientos.
Para un motor de torno de Pm = 2 CV, considerando, por ejemplo, un
rendimiento η del 0.8 la potencia máxima disponible sería (1CV=0.736 kW):
Pu = 0.8 * 2 *0.736 = 1.177 kW.
Por otro lado no es conveniente apurar esta potencia máxima disponible. A
título orientativo, pues depende fundamentalmente de la máquina, sólo se
debe utilizar para el mecanizado entre el 80 % y el 90% de la potencia
disponible (p. ej. Pc = 0.85 Pu).
La potencia, Pc, que es posible emplear para el corte queda:
Pc = 0.85 Pu = 0.85 * 0.80 Pm = 0.85 * 0.80 * 2 *0.736 = 1 kW.
Conocida la potencia de corte y la velocidad de corte v se puede determinar
la fuerza de corte Fc mediante la expresión:
V
VcFc
En el ejemplo considerado, con velocidad de desbaste v = 30 m/min, se tiene:
KgNm
s
s
Nm
Fc 2042000
min30
min60*1000
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 51
Conocidas la fuerza de corte Fc y la presión de corte ks, se puede determinar
la sección de viruta:
ks
FcAc
En el ejemplo considerado se tendría:
716.0285
204Ac
mm2
Conocida la sección de viruta Ac, y como Ac = f ap, es posible determinar el
avance f y la profundidad de pasada ap teniendo en cuenta la preforma de la
pieza y las relaciones orientativas propias del torno:
f = 0.4 - 0.6 mm/rev.
ap ≤ 4 mm.
En el ejemplo considerado se tendría a partir de los avances del torno ZUBAL
Si f=0.40 mm/rev. ap= 40.0
72.0
= 1.8 mm
Si f=0.35 mm/rev. ap= 35.0
72.0
= 2.1 mm
Pudiendo ser válida cualquiera de ambas soluciones:
f = 0.40 mm/rev ap = 1.8 mm
f = 0.35 mm/rev ap = 2.1 mm
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 52
Aunque la primera podría ser más adecuada al ser preferible aumentar el
avance frente a la profundidad de pasada. Sería necesario no obstante,
comprobar qué valor de ap se adapta mejor a la configuración geométrica
requerida por la operación y de esta forma determinar el número de pasadas.
Así por ejemplo si la operación es un cilindrado exterior en desbaste desde 30
mm a 22 mm se tendría que la profundidad total de las pasadas es igual a (30-
22)/2=4 mm. Sería preferible utilizar 2 pasadas de ap =2 mm con un avance
de 0.40 mm/rev, aunque para ello sería necesario comprobar la disponibilidad
de potencia al haber elegido valores ligeramente superiores a los
determinados inicialmente.
Avance en acabado
Para realizar el acabado de cualquier superficie de la pieza, es necesario
haber terminado el desbaste. Dicho desbaste termina cuando la medida real
del diámetro se encuentra aproximadamente a menos de 1.2 mm (ap <
0.6mm) por encima de la cota final del plano.
La profundidad de pasada ap, en acabado queda pues determinada en función
de la cota final de desbaste y la cota final de la pieza, siendo necesaria una
comprobación dimensional previa a la pasada final.
En este caso el valor del avance queda condicionado, NO a la máxima
potencia disponible, sino a las especificaciones de acabado superficial de la
pieza, normalmente cuantificadas mediante el parámetro Ra.
La expresión que relaciona el valor de Ra expresado en µm viene dada por:
Ra= 0.8 = 32.1 f2/rh
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 53
Donde rh representa el valor del radio de la punta de la herramienta. Los
radios de la punta de la herramienta mas utilizados son 0.2; 0.4 y 0.8 mm.
Por ejemplo para un valor de:
Ra = 0.8 µm y un radio de punta de la herramienta rh = 0.4mm, se tiene.
Ra = 0.8 = 32.1 f2/ re = 32.1 f2 / 0.4 De donde
f* = 1.324.0*8.0
=0.1 mm/rev Tomando, por ejemplo a partir de los valores disponibles en el torno, f =
0.082 mm/rev ó f = 0.088 mm/rev. para el avance, a poner a la máquina,
inferior al que resulte calculado ya que el acabado superficial obtenido es
peor que el valor teórico obtenido mediante la expresión anterior.
13.2. CÁLCULO DE TIEMPO DE FRESADO Se trata de planear la pieza de la figura con una profundidad de pasada de 8
mm mediante un fresado frontal. La pieza tiene una ps de 2800 N/mm2. La
máquina tiene 20 Kw de potencia con un rendimiento de 0,75 y una gama
continúa de velocidades de giro de cabezal y de avance de la mesa de:
20< N< 2000 rpm
20< vf< 15000 mm/min, respectivamente.
La fresa tiene un diámetro de 400 mm y sus 6 filos están constituidos por
plaquitas cuadradas con Kr = 75º, θ = 5º y r = 0,4 mm.
Existen además las siguientes restricciones:
Por efecto tamaño, el avance por filo debe ser mayor de 0.01 mm.
La fuerza máxima de corte (estática, no al impacto) es de 5000 N.
La velocidad de corte no debe ser menor de 80 ni mayor de 150 m/min.
Se pide:
Deducir la expresión del espesor de viruta medio en fresado frontal.
Calcular la pareja de valores (N, vf) para que el tiempo de mecanizado sea
mínimo.
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 54
Dibujar el perfil teórico de rugosidad generado y calcular el tiempo de
mecanizado (creces= 5 mm).
Método Calculo Potencia En Fresado (Sandvik)
Potencia de corte:
Donde:
Tipos de material Dureza HB ps kg/mm2
Acero al carbono C 0.15 %
C 0.35 %
C 0.70 %
Aceros baja aleación recocido
templado
Aceros alta aleación recocido
templado
Aceros inoxidables ferríticos
austeníticos
125
150
250
125-200
200-450
150-250
250-500
175-225
150-200
275
300
330
320
390
350
410
360
390
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 55
Acero fundido no aleado
baja aleación
alta aleación
Acero extra duro
Fundición maleable viruta corta
viruta larga
Fundición gris poco dúctil
muy dúctil y
aleada
Fundición modular (tenaz) ferrítica
perlítica
Fundición en coquilla
225
150-250
150-300
50 HRC
110-145
200-250
150-225
200-300
125-200
200-300
40-60 HRC
260
280
320
675a
220
200
140
180
150
225
475a
(1) ps es para un valor de mm
0.0
5
0.1
0
0.1
5
0.2
0
0.2
5
0.3
0
0.3
5
0.4
0
0.4
5
0.5
0
0.6
0
0.7
0
0.8
0
0.9
0
1.0
0
K1 1.5
0
1.2
3
1.1
0
1.0
0
0.9
4
0.8
9
0.8
5
0.8
1
0.7
9
0.7
6
0.7
2
0.6
9
0.6
6
0.6
4
0.6
2
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 56
2) Para conseguir que tm sea mínimo hay que hallar el valor de vf = af·Nf·N =
máx
R1) Del valor máximo que puede alcanzar la fuerza de corte se obtiene:
R2) Aplicando la restricción de la velocidad de corte se tiene:
R3) De acuerdo con la expresión para la potencia de corte del método
Sandvik:
Para poder calcular Pc se necesita K1, que es función de . Habrá que fijar
por tanto un valor de . Como interesa af·N = máx para que tm sea mínimo,
INGENIERIA DE METODOS 2015-2
FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 57
hay que elegir un con el que af sea máximo y que además sea compatible
con las restricciones. Luego de acuerdo con R1) af = 0.22 mm, y entonces:
Una vez determinado se obtiene a partir de las tablas K1 = 1.06
Para y , la velocidad de giro es
, que es más restrictiva que la
restricción anterior de N.
Por tanto, la pareja de valores que hace que el tiempo de mecanizado sea
mínimo es:
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FACULTAD DE INGENIERA MECANICA 58
3) El perfil de rugosidad generado es:
después el tramo es recto.
El tiempo de mecanizado es:
Calculo de Costo de Mano de Obra
7.1. CÁLCULO DEL NÚMERO DE EMPLEADOS
Las dimensiones de los edificios y del aparcamiento se basan en el número máximo de empleados que, en un solo turno, van a trabajar en la planta; por lo tanto, es necesario su determinación antes de la implantación. Se ha considerado lo siguiente.
7.1.1. TÉCNICOS
- Director general.
- Ingeniero de proceso.
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- Químico.
- Responsable de seguridad, calidad y medio ambiente.
7.1.2. ESPECIALISTAS
- Técnico de laboratorio.
- Electricistas (1 por turno).
- Fontaneros (1 por turno).
- Soldadores (1 por turno).
- Técnicos de Control e Instrumentación (1 por turno).
- Personal de abastecimiento.
7.1.3. PERSONAL ADMINISTRATIVO
• - Un administrativo (encargado de la gestión de compra - venta).
• - Un contable.
• - Un secretario.
7.1.4. OPERARIOS
Se calculan en función del número de operaciones del proceso. Se requiere un operario para cada una de ellas, excepto para la de reacción que se requiere un operario por cada cuatro hornos.
Se han considerado cinco operaciones que son las que aparecen a continuación. Entre paréntesis aparece el número de operarios requeridos en cada una:
• Sección 1: Mezclado del KCl. (uno por turno)
• Sección 2: Cristalización y acondicionamiento del nitrato potásico. (uno por turno)
• Sección 3: Mezclado del NH 4 NO 3 . (ninguno)
• Sección 4: Evaporación. (uno por turno)
• Sección 5: Cristalización y acondicionamiento del cloruro amónico. (uno por turno)
Para supervisar todas estas operaciones se necesitarán:
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• - Capataz (uno por turno).
7.1.5. PERSONAL DEDICADO A SERVICIOS
• - Personal de limpieza (dos en el turno de la tarde).
• - Cocinero. (uno por turno).
• - Camarero (uno por turno).
Haciendo un recuento del personal, el número máximo de empleados por turno será de veintiuno.
7.2. TURNOS DE TRABAJO
Los turnos de trabajo dependerán de la función desempeñada en la planta.
7.2.1. PERSONAL ADMINISTRATIVO
En este turno se incluirán al Director General, Ingeniero de proceso, Responsable de seguridad, calidad y medio ambiente, el administrativo, el contable y el secretario. Se dispondrá de un turno repartido entre la mañana y la tarde.
Horario:
- Mañana: 9:00 – 13:00
- Tarde: 16:00 – 20:00
(El director deberá estar siempre localizable).
7.2.2. OPERARIOS
Dentro de este turno se incluirán a los trabajadores de la sala de control, capataces, guardas de seguridad, electricistas, fontaneros, soldadores, técnicos de instrumentación y control y operarios. Se dispondrán de tres turnos los cuales son continuos y se abandonará el trabajo cuando el operario que comienza la jornada dé el relevo al operario que la finaliza.
- Turno 1: 8:00 – 16:00.
- Turno 2: 16:00 – 24:00.
- Turno 3: 00:00 – 8:00.
7.2.3. PERSONAL DE LABORATORIO
En este turno se incluirán al químico, técnico de laboratorio y el personal de abastecimiento. Se dispondrá de un solo turno.
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Horario: 9:00 – 17:00.
7.2.4. PERSONAL DE CAFETERÍA
En este grupo se incluyen al camarero y al cocinero.
Habrá dos turnos:
Horario:
- Turno 1: 11:00 – 15:00.
19:00 – 23:00.
- Turno 2: 3:00 – 7:00.
7.2.5. PERSONAL DE LIMPIEZA
Horario: 20:00 – 23:00.