CALCULO DE COSTOS Y TIEMPOS PARA EL PROCESO DE TORNEADOStalin Omar Caisaguano Duran

Grupo 5

RESUMEN: El torno es la herramienta que permite mecanizar piezas de forma geométrica. Estos dispositivos se encargan de hacer girar la pieza mientras otras herramientas de corte son empujadas contra su superficie, lo que permite cortar la viruta según las condiciones requeridas.

El torno en procesos de mecanizado son muy útiles ya que permiten hacer piezas de revolución, agujeros con gran precisión lo que hace una herramienta principal en industrias que fabrican todo tipo de piezas.

El conocimiento de los costos y tiempos en el cual se puede obtener una pieza es primordial en la industria ya que en base a esto se podrá saber si se puede ser eficiente, para reducir costos de producción y aumentar ganancias en base a los tiempos y costos calculados en este ensayo trataremos de revisar diferentes formulas que nos permitan calcular correctamente en base a diferentes parámetros de las piezas a realizar y de las herramientas utilizadas en el proceso.

PALABRAS CLAVE: torno, herramienta, tiempo de mecanizado, costos de producción, optimización del proceso.

1.-INTRODUCCION:

El torno es la máquina herramienta del taller más antigua e importante, en él la pieza tiene el movimiento de corte mientras que la herramienta tiene el movimiento de avance. En esta máquina el arranque de viruta se produce al acercar la

herramienta a la pieza que rota sobre el eje del torno[1].

La tecnología de mecanizado han cambiado los últimos tiempos, muchas de las industrias tales como la aeronáutica, automotriz entre otras realizan este tipos de piezas utilizando en torno ya que es una máquina-herramienta que se ha innovado mucho, lo que hace importante hacer énfasis en tomar en cuenta las siguientes consideraciones ya que el producir indica la cantidad de dinero que se invierte en el proceso de torneado, en donde dichas inversiones son: costo de la máquina, costo de la mano de obra, costo de los solubles y mantenimiento, optimizar el tiempo y el costo que se puede ahorrar en la fabricación de estas piezas ya que con esto una empresa puede ser competitiva y podría aumentar sus utilidades ya que en base a esto una empresa tendrá la facultad de decidir cuánto cuesta su producto final y esto sería una ventaja para utilizar correctamente las herramientas y la maquina(torno) [2].

2.-MARCO TEORICO:

TORNO:Se denomina torno a una máquinas-herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Esta máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza[2].

FIGURA 1: torno paralelo moderno

OPERACIONES DEL TORNO:Existen muchas operaciones del torno pero las mas representativas son las siguientes:

FIGURA 2: operaciones del torno

HERRAMIENTAS DE CORTE:Una herramienta de corte es el elemento utilizado para extraer material de una pieza cuando se quiere llevar a cabo un proceso de mecanizado[1].

FIGURA 3: plaquetas de herramientas de corte

VELOCIDAD DE CORTE:Para hallar la velocidad de corte teórica consultaremos la tabla(anexo1) en función del material de la pieza, tipo de material de la herramienta y en la columna correspondiente al desbaste o al acabado[2].

En base a los valores que se obtuvieron se puede calcular las rpm teóricas con la siguiente formula:

(1)Donde:nc= las rpm de teoricas(rpm)vc=velocidad de corte(m/min)Dm=diámetro medio(mm)

VELOCIDAD DE AVANCE:

Velocidad de avance en desbaste:

La velocidad de avance Va es la velocidad a la que la herramienta avanza a lo largo de la pieza. Porlo que será igual al avance por revolución por el número de revoluciones que da la máquina en un tiempo determinado[2].Su expresión será:

(2)

Velocidad de avance en acabado:

La velocidad de avance Va es la velocidad a la que la herramienta avanza a lo largo de la pieza. Porlo que será igual al avance por revolución por el número de revoluciones que da la máquina en un tiempo determinado[2]. Su expresión será:

(3)

TIEMPO TOTAL DEL PROCESO:Al evaluar y determinar el tiempo de fabricación deben tenerse en cuenta los siguientes factores:

- Tiempo de preparación.- Tiempo de operaciones.- Tiempo de imprevistos.- Tiempo de mecanizado.

Se puede resumir en que el tiempo total del proceso es:

Tiempo total=tiempo de preparación+tiempo de operaciones+tiempo de imprevistos+tiempo de mecanizado.

(4)

Los tiempos de preparación, operaciones, imprevistos pueden variar dependiendo de la industria en la que se esté trabajando se debe hacer un estudio previo para mejorar estos tiempo

(5)tpr=tiempo total del procesotm=tiempo de mecanizadotimpr=tiempo improductivo(se considera tiempo improductivo al de preparación, operación, imprevistos)

TIEMPO DE MECANIZADO:

(6)tm=tiempo de mecanizadol=largo de la pieza(mm)x=entrada de la herramienta(mm)Va=velocidad de avance(mm/V)

COSTO DEL PROCESO:

Los costos de proceso son la suma de los costos de máquina, de herramienta y de afilado si esta la necesitara [2].

(7)

Cpr=costo del procesoCmaq=costo de maquinaCherr=costo herramientaCafil=coste de afilado si lo necesitara.

COSTO DE MAQUINA:

Son los costos que se derivan del precio/Hora, el costo de maquina será función del tiempo del proceso y del coste de la maquina. [2]

(8)Cmaq=coste de la maquina($)Tpr=tiempo del proceso(h)Prmq=precio de la maquina($/h)

COSTOS DE HERRAMIENTAS:

Son los costos debidos a todas las herramientas que se necesitan para realizar el torneado de todas las piezas de la producción, se considera que la herramienta solo se desgasta en el recorrido L.[2]

(9)

Tdesgfilo=tiempo de desgaste durante todo el proceso (min)L=el recorrido de la herramienta de torneado (mm)Va=velocidad de avance de la herramienta (mm/min)Np=número de piezas.(pieza)

Una vez calculado el tiempo de desgaste total lo dividimos por el tiempo de vida de un filo para calcular cuánto filos desgastamos para producir todas las piezas del proceso. El número de filos Nfilos se podrá calcular con la siguiente formula[2].

(10)

Nfilos=numero de filos gastados en todo el proceso (filos)Tdesgfilo=tiempo de desgaste durante todo el proceso (min)

Tvidafilo=tiempo de vida durante todo el proceso (min)

Con este cálculo se puede obtener el número de herramientas necesarias para el proceso

(11)

Nherr=numero gastado de herramientas gastadas en el proceso(numero entero)Nfilos=numero de filos(filos)Naf=numero de filos*herramienta (filo/herramienta)Para calcular el coste de las herramientas multiplicaremos el número de herramientas a comprar por su precio.

(12)Cherr=coste de herramientas ($)Nherr=número de herramientas gastadas durante todo el proceso(herramientas)Prherr=precio/herramienta($/herramienta).

COSTOS DE AFILADO:

Se debe calcular para herramientas reafilables. Para calcular los costos de afilado partimos de la hipótesis de que es un trabajo que se realizaSimultáneamente con el de torneado en otra máquina. Normalmente el precio máquina de la máquina de afilar suele ser menor a la de torneado[2].

(13)Nafil=numero de afilado por herramienta (afilados/herramienta)

Naf=numero de filos por herramienta (filos/herramienta)

Por lo tanto el tiempo que se necesitará para afilar las herramientas suponiendo que en cada herramienta se tarda en afilar cada filo un tiempo de afilado Taf filo . El tiempo que se tardará por herramienta será

(14)Taf herr=tiempo de afilado *herramienta (min/herramienta)Taf filo=tiempo de afilado por filo (min/filo)Nafil=numero de afilados *herramienta (afilados/herramienta)Se calcula el numero de herramientas se debe considerar que la ultima herramienta no se afilo totalmente[2].

(15)

N`herr=numero de herramientas gastadas (herramientas)Nfilos=numero de filos gastados durante todo el proceso (filos)Naf=numero de filos *herramienta (filos/herramienta)

El tiempo total de afilado para todo el proceso será igual al tiempo de afilado por herramienta por el número de herramientas utilizadas.

(16)Taf=tiempo de afilado durante todo el proceso (min)N`herr=Número de herramientas gastadas durante todo el proceso (herramientas)Taf herr=tiempo de afilado por herramienta (min/herramienta).

El costo por afilado será el tiempo de afilado durante todo el proceso por el precio máquina de la afiladora[2].

(17)

Cafil=Coste de afilado de todo el proceso ($)Taf=tiempo de afilado durante todo el proceso (h)Pr`maq=Precio máquina de la afiladora ($/h)

Análisis y discusión:

Las herramientas juegan un papel importante ya que mientras más se las pueda utilizar menos dinero se gastara y al no estar cambiando cada rato la herramienta se optimiza mucho el tiempo de mecanizado

Las maquinas deben ser de buena calidad ya que tener improductiva estas maquinas hace que se pierdan recursos que pueden ser aprovechados mecanizando piezas en menor tiempo.

Se puede observar que con un buen cálculo del proceso se obtendría muchos beneficios ya que se puede ser muy eficiente mejorando los tiempos y reduciendo los costos.

Se recomendaría para una optimización mejorar los tiempos improductivos ya que aquí es donde más tiempo se pierde por lo que se debe hacer una investigación profunda sobre estos retrasos para mejorar esto y así optimizar el proceso.

REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA:[1]R.Garcia y A.Castaños,”tegnologia mecanica”,editorial ARGITALPEN ZERBITZUA,2013,pp 187-196.

[2]A.Nápoles y X.Salueña , “Mecanizado por arranque de viruta”,editorial UPC,2000,pp 159-196