problemas economia mecanizado
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economia mecanizado problemassTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD DE MÁLAGA
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
Problemas de economProblemas de economíía de a de
mecanizadomecanizado
Tt
CTt
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⋅⋅⋅⋅++++
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Operación de cilindrado ortogonal de pasada única y herramienta monofilo
avdl
nal
tc
ππππ======== l: longitud torneada
(((( ))))(((( )))) dpllpddV ππππππππ ≈≈≈≈⋅⋅⋅⋅−−−−−−−−==== 22 24
V: volumen de viruta arrancada
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++++⋅⋅⋅⋅++++++++
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CV: Coste total de mecanizado
por componente, referido al
volúmen
Se ha considerado tc≈ t
m
Considerando sólo CV
= CV
(a, v, T)
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ACV32
1
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Donde:
Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Tt
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Operación de cilindrado ortogonal de pasada única y herramienta monofilo
avdl
nal
tc
ππππ======== l: longitud torneada
(((( ))))(((( )))) dpllpddV ππππππππ ≈≈≈≈⋅⋅⋅⋅−−−−−−−−==== 22 24
V: volumen de viruta arrancada
pTvat
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Vt
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1ππππ
tV: tiempo total de mecanizado
por componente, referido al
volúmen
Se ha considerado tc≈ t
m
Considerando sólo tV
= tV
(a, v, T)
TvB
vB
BCV32
1 ++++++++====dpl
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ππππ++++
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B ch====3'
Donde:TavB
avB
BtV32
1
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Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Nombre del tema 4
Deben tornearse 200 barras de 80 mm de diámetro y 300 mm de longitud,
hasta un diámetro de 65 mm en 150 mm de su longitud. El acabado
superficial y la precisión requerida hacen necesaria una pasada de acabado
posterior a la de desbaste, realizándose ambas pasadas a máxima potencia.
La pasada de desbaste se hará con un avance 10 veces menor que la
profundidad de corte necesaria y la de acabado con un avance de 0,13
mm/r y una velocidad de corte de 15 m/s.
Si el torno tiene un motor de 2 kW y un rendimiento del 50%, se pide
calcular el tiempo total de producción para el lote de piezas indicado. Se
considerará que la presión de corte del material es pc=2,73 GJ/m3, el tiempo
de retorno de la herramienta en vacío es 15 s y el tiempo necesario para
montar y desmontar cada pieza es 120 s
Problema 1
Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Nombre del tema 5
Se tornea una barra de 1,6 m de largo y 100 mm de diámetro, formada con
acero de dureza 22÷26 HRc. Con una herramienta de acero rápido la
velocidad de ésta es de 24 m/min, el avance 0,5 mm/r y la profundidad de
corte 1,3 mm. La herramienta debe afilarse cuatro veces antes de terminar
el mecanizado y puede afilarse 40 veces antes de descartarla. El coste de la
herramienta es de 25,00 €, empleándose 10 min en afilarla y reemplazarla.
Otra herramienta de metal duro, con seis filos, cuesta 39,00 €. Una vez que
se han gastado los seis filos no se puede afilar sino que se desecha. Corta a
90 m/min, con un avance de 0,5 mm/rev y 1,3 mm de penetración. Se
deben utilizar dos filos para mecanizar la barra. El tiempo de cambio de un
filo es de 0,5 min. El coste de la mano de obra y gastos generales en el taller
se pueden estimar en 26,00 €/h.
¿Cuál es la herramienta más económica?
Problema 2
Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Nombre del tema 6
Se realizan dos ensayos de cilindrado sobre piezas del mismo material, manteniendo constantes todas las
variables, incluso el número de revoluciones del accionamiento y modificando solamente el diámetro de las
piezas de forma que, operando con una pieza de diámetro doble, se obtiene una vida de herramienta igual a
1/20 de la obtenida con la primera. Cilindrando piezas del mismo material y con herramientas análogas a las
anteriores, se desea calcular la velocidad de corte para situarse en condiciones de mínimo coste por
componente. Calcular dicha velocidad teniendo en cuenta los siguientes datos:
• Constante de Taylor: 271,78 (v[m/min], T[min])
• Herramienta: plaquitas recambiables de metal duro.
• Tiempo de giro de plaquita: 20 s.
• Tiempo de sustitución de plaquita: 35 s.
• Coste de la plaquita: 15 euros.
• Coste del mango: 40 euros.
• Vida del mango: 10 euros.
Costes indirectos:
1.Maquinaria:
• coste adquisición maquinaria + intereses = 100 000 euros
• tiempo amortización = 5 a os
• horas de trabajo anuales = 2000 h
2.Operario
• salario = 4615,40 euros/paga
• nº pagas = 13
• horas trabajo anuales = 2400 h
3.Gastos generales de maquinaria = 100% respecto a costes horarios
4.Gastos generales de operarios = 100% respecto a salario horario
Problema 3
Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Nombre del tema 7
En una operación de cilindrado se trabaja con los siguientes datos tecnológicos:
• a = 0,5 mm/r
• Diámetro pieza = 90 mm
• Longitud pieza = 160 mm
• Coste unitario = 5 euros/h
• Coste herramienta = 1,30 euros/filo
• Tiempo de reposición = 3 min/filo
• Tiempo no productivo = 4 min/pieza
Teniendo en cuenta el material de la pieza y la herramienta, debe utilizarse en la
fórmula de Taylor un exponente n=0,15.
Se realizó un ensayo, modificando exclusivamente la velocidad de corte y se apreció
que a una vc=140 m/min la vida de la herramienta fue de 1 min.
Se desea:
1.Velocidad de operación en el torno para que las piezas se obtengan con coste
mínimo.
2.Tiempo total por pieza.
3.Coste total por pieza.
Problema 4
Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte
Nombre del tema 8
Admitiendo para la vida de una herramienta de corte la relación: T=K/(v3 a1,8 p1,2),
se ha medido, a una velocidad de corte de 40 m/min, un valor de 10 min para
aquella. Manteniendo el avance y la profundidad de corte se ha alcanzado, con una
velocidad de corte de 50 m/min, un ancho de la franja de desgaste de 0,11 mm a los
dos minutos de comenzar a mecanizar con una herramienta nueva.
1.Suponiendo que el ancho de la franja de desgaste crece proporcionalmente al
tiempo de uso, determínese el valor del ancho de dicha franja que establece el
criterio de desgaste.
2.Se utiliza una herramienta de torno de este tipo para cilindrar, en pasada única,
una serie de piezas con las siguientes características:• Diámetro: 75 mm
• Longitud: 150 mm
• Avance: 0,15 mm/rev
• Profundidad: 1,3 mm
• K = 9,6•105 (v en m/min; a en mm/r; p en mm)
• Costes generales: 3,00 euros/hora
• Coste de la herramienta: 0,20 euros/filo
• Tiempo preparación: 2 min/componente
• Tiempo de cambio de herramienta: 5 min/filo
Determínese el tiempo total empleado en la mecanización de un componente,
cuando se desea obtener la producción máxima, y el coste resultante.
Problema 5