PROBLEMA N 3 (7 puntos)

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

solucionario

examen final: 06 de agosto de 2004.

Problema N 1 (7 puntos)En una fresadora universal se deber ejecutar el tallado de una rueda dentada de fierro fundido de dientes rectos, cuyo espesor o vano es de , la profundidad de corte es la altura de cabeza y pie del diente, cuyo modulo normalizado ISO es 7, y la altura de pie es propuesto por ISO (A) (hf = 1.25.m). Para ejecutar el tallado requerido se dispone de una herramienta-fresa tipo roseta de dimetro y de dientes, donde el ancho es el vano, para el cual se recomienda en el trabajo no exceder en el avance por diente y la velocidad de corte de .

Del mismo modo; la maquina tiene un motor elctrico de de potencia, cuya eficiencia mecnica en sistema de transmisin es , y para su manejo esta dotado de las siguientes funciones:

1. Velocidad rotacional

2. Velocidad de avance automtico

3. La presin especifica del corte

Por lo expuesto se pide determinar:

1.- Seleccin de la velocidad rotacional del husillo.

2.- Caudal de remocin de la viruta requerida.

3.- Numero de pasadas de igual profundidad y valor.

4.- Potencia de corte en cada pasada.

5.- Fuerza media tangencial de la roseta.6.- Momento torsor angular.7.- Potencia media de corte.

Solucin:

1.-Seleccin de la velocidad rotacional husillo.

Seleccin:

1.1.-Velocidad de corte requerido:

1.4.Potencia de corte.

2.-Caudal de remocin de la viruta

Caudal de remocin de la viruta.

Respuesta: (1)

2.1.-Velocidad de avance automtico

Avance del sistema en revolucin

Velocidad de avance automtico

Seleccin de la velocidad de avance:

Numero de pasadas requeridas para el corte:

p = 15.75/2 =7.875mm

Numero de pasadas para dos (2).Caudal de remocin de la viruta.

Potencia requerida.

Potencia efectiva

Verificacin

Por cada pasada e igual profundidad es:

p. = 7.875mm. Dos pasadas de igual profundidad.

Pc = 1.18Kw.3.- Numero de pasadas de igual profundidad y valor.

Numero de pasadas requeridas para el corte:

p = 15.75/3 =5.25mm

Numero de pasadas para tres (3).

4.- Potencia de corte en cada pasada.Potencia requerida.Respuesta: (2)

Potencia efectiva

Verificacin

Por cada pasada e igual profundidad es:

p. = 5.25mm. Tres pasadas de igual profundidad.

Pc = 0.79Kw.

5.-La fuerza tangencial media.

T = Kc . A.

Espesor medio.

emedio = 0.08

Seccin media.

Ac = emedio. b = 0.018*15=0.275mm

Presion especifica del material.

Kc = 0.2*102*60 = 1224 Kgf/mm.

Fuerza tangencial media

T = 1224*0.275 = 336.6 Kgf-mm

6.-Momento torsor de la media angular.

WC = R. .b. a2 = R. .b.

a) Angulo de Presin:

Cos B =

B = 26.5 grados

B = 0.462 radianes

WC = 50 * 0.495 * 50 * 0.0225

WC = 7634Kgf-mm7.- Potencia de corte media Angular

Pe> PC = 1.275>0.95 KWproblema N 2 (7 puntos)En una limadora de codo, se debe rebajar por acepillado un espesor de de una plancha de acero estructural cuyas medidas son de 350*290mm, emplendose pasadas de longitudes iguales, donde la presin especifica de corte del material a cepillar es , y por razones de flexin, la fuerza de corte media no debe exceder en. La maquina a emplearse ha sido previamente regulada la longitud de carrera en con un avance de la transversal en , siendo la velocidad media de corte y retorno de respectivamente.

Para las consideraciones propuestas se pide:1. Los tiempos de corte y retorno del sistema.2. La velocidad rotacional de la corona dentada.

3. Los ngulos de corte, retorno y trabajo requeridos.

4. La longitud de la biela o manivela.

5. La potencia media de corte requerida.6. La fuerza de corte media.

7. El tiempo de mecanizado y tiempo de mecanizado medio.

SOLUCIONARIO.Datos:

Velocidad media de corte =12m/min

Velocidad media de retorno=20m/min

Presin especifica del material

La fuerza de corte media Fc(

Longitud de carrera en L = Avance de la transversal en a =

1. Los tiempos de corte y retorno del sistema.

a) tiempo de corte medio o ciclo

b) tiempo de retorno medio

2. La velocidad rotacional de la corona dentada.

3. Los ngulos de corte, retorno y trabajo requeridos.a) ngulo de corte:

b) ngulo de retorno:

=360-225 = 135b) ngulo de carrera.

4. La longitud de la biela o manivela.

5. La potencia media de corte requerida.Pc = Kc * Zwa) caudal de remocin de la viruta. Zw = p. a. =3.5*0.3*12=12.6cm3/min

Pc = 0.08*12.6 = 1.008Kw6. La fuerza de corte media.

7. a) El tiempo de mecanizado.

b) Tiempo de mecanizado medio

problema N 3 (6 puntos)Se realiza la produccin en serie de elementos mecnicos en una maestranza, y es abastecida por una maquina A, como matriz a las maquinas B, o la maquina C, y se constituyen ha producir de acuerdo a la alternativa propuesta siguiente:

El tiempo de preparacin de la mquina A para la alternativa AB es 3 horas y produce 6 pieza/hora.

El tiempo de preparacin de la mquina A para la alternativa AC es 4 horas y produce 9 piezas/hora.

Para la mquina B, el tiempo de preparacin es 4 horas y produce 15 piezas/hora; y, para la mquina C el tiempo de preparacin es 3 horas y produce 10 piezas/hora.

Y, del mismo modo, el Costo Hora Mquina de las alternativas es:

Para la maquina A es S/. 840.

Para la maquina B es S/. 1470.

Para la maquina C es S/. 1260.

Asimismo, el costo de materiales, herramientas y dispositivos es S/. 6.25/pieza para la alternativa AB, y S/. 8.10/pieza para la alternativa AC.

De las condiciones dadas se pide:

1. La ecuacin del Isocoste de cada alternativa.2. El numero de piezas en el punto de equilibrio de las alternativas propuestas.

3. El costo total de cada alternativa.

4. La alternativa ms econmica para la fabricacin de 210 piezas.

5. El costo marginal o unitario de cada alternativa.

SOLUCIONARIO.

1.- La ecuacin del Isocoste de cada alternativa.

Costo de manufactura o costo total.

CManufac = ( CM + CL).Tcal + CHta.n

a) tiempo calculado: Tcal = Tp.

b) Costo total de la alternativa AB.

CAB= ( CM + CL).Tcal + CHta.n = 840*3 + 1470*4 + 21*6.25*n

CAB= 8400 + 131.25.n.

C) Costo total de la alternativa AC.CAC= ( CM + CL).Tcal + CHta.n = 840*4 + 1260*3 + 19*8.10*n

CAC = 7140 + 153.90.n.

2.- El numero de piezas en el punto de equilibrio de las alternativas.

Punto de equilibrio:

CAB = CAC

8400 + 131.25.n. = 7140 + 153.90.n.

3. El costo total de la alternativa CAB.CAB = 8400 + 131.25.n = 8400 + 131.25*56 = 15750El costo total de la alternativa CAC.CAC = 7140 + 153.90.n.= 7140 + 153.90*56 = 157584. La alternativa ms econmica para la fabricacin de n = 210 piezas.CAB = 8400 + 131.25.n = 8400 + 131.25*210 = 35962.5, es la alternativa mas econmica.CAC = 7140 + 153.90.n.= 7140 + 153.90*210 = 39559, mayor costo.5. El costo marginal o unitario de cada alternativa.

B:CH = S/.1470

A:CH = S/.840

C:CH = S/.1260

Tp = 3horas

n. = 6Pieza/hora

Tp = 4horas

n. = 8Pieza/hora

Tp = 4horas

n. =15Pieza/hora

CHta = S/. 6.25

Tp = 3horas

n. =11Pieza/hora

CHta = S/. 8.10

PAGE 5Autor: Ing. Snchez Valverde, Vctor.

09 de agosto de 2006

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