Trabajo final de manufactura industrial 2 de UPIICSA del IPN

Partes: 1, 2

INTRODUCCIÓN

Los procesos de
manufactura son la forma de transformar la materia prima
que hallamos, para darle un uso práctico en nuestra
sociedad y
así disfrutar la vida con mayor comodidad.

Con el rápido desarrollo de
nuevos materiales,
los procesos de fabricación se están haciendo cada
vez más complejos, de ahí nace la importancia de
conocer los diversos procesos de manufactura mediante los cuales
pueden procesarse los materiales. La industria
requiere actualmente de tales conocimientos y es por eso que el
presente trabajo pretende que los alumnos como nosotros apliquen
los conocimientos adquiridos en la materia de
Manufactura Industrial. El proceso de
fabricación descrito es una base de aluminio cuyas
operaciones
principales fueron el torneado y taladrado.

El torneado es una operación con arranque de
viruta que permite la elaboración de piezas
cilíndricas, cónicas y esféricas, mediante
el movimiento
uniforme de rotación alrededor del eje fijo de la
pieza.

El taladrado es la operación que consiste en
efectuar un hueco cilíndrico en un cuerpo mediante una
herramienta de denominada broca, esto se hace con un movimiento
de rotación y de alimentación.

Para lograr terminar este trabajo exitosamente, el
equipo compró el Aluminio de acuerdo a las
especificaciones dadas por el maestro, hizo los cálculos
necesarios para el maquinado de la pieza y ésta fue
enviada a un taller para su elaboración.

En las siguientes páginas se encontrará la
secuencia de operación para el maquinado de la pieza y el
dibujo de la
misma, la descripción de la maquinaria y materia
prima utilizadas así como su costo de producción.

Es de gran importancia que el futuro profesional
ingeniero industrial tenga conocimiento
de los procesos de manufactura de mayor aplicación para la
fabricación de piezas y materiales, así como de los
procesos industriales básicos, ya que con la numerosa
incorporación de empresas
pequeñas y medianas basadas en procesos de manufactura y
la incorporación de tecnología de punta
para mantener o aumentar sus índices de competitividad
se hace necesario que los conocimientos adquiridos en el
salón de clases sean llevados a la práctica con la
elaboración de trabajos como este.

Objetivo

Con la elaboración de este trabajo se pretende
proporcionar un conocimiento básico sobre los procesos de
fabricación necesarios para el maquinado de
piezas.

De este objetivo se
desprenden otros objetivos
secundarios:

Identificar qué procesos son los adecuados,
según la pieza a maquinar.
Conocer la importancia del estudio de los procesos de
manufactura.
Conocer la aplicación de los procesos de
fabricación estudiados en clase con aplicaciones comunes
en la industria.
Conocer ventajas y limitaciones de cada proceso de
manufactura.
Poder seleccionar y aplicar la secuencia de
manufactura técnica para una pieza en específico
(base de aluminio).

MARCO TEÓRICO

El objetivo fundamental en los Procesos de Manufactura
por Arranque de Viruta es obtener piezas de configuración
geométrica requerida y acabado deseado. La
operación consiste en arrancar de la pieza bruta el
excedente (material sobrante) del metal por medio de herramientas
de corte y maquinas adecuadas.

PROFUNDIDAD DE CORTE.

Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la
capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la
herramienta; generalmente

se designa con la letra" t" Y se mide en
milímetros en sentido perpendicular;

En las máquinas
donde el movimiento de la pieza es giratorio (Torneado y
Rectificado) o de la herramienta (Mandrinado), la profundidad de
corte se determina según la fórmula:

en donde: Di = Diámetro inicial de la
pieza (mm). Df = Diámetro final de la pieza
(mm).

VELOCIDAD DE AVANCE.

Se entiende por Avance al movimiento de la herramienta
respecto a la pieza o de esta última respecto a la
herramienta en un periodo de tiempo
determinado.

El Avance se designa generalmente por la letra" s" y se
mide en milímetros por una revolución
del eje del cabezal o porta-herramienta, y en algunos casos en
milímetros por minuto.

VELOCIDAD DE CORTE.

Es la distancia que recorre el "filo de corte de la
herramienta al pasar en dirección del movimiento principal
(Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja: El
movimiento que se origina, la velocidad de
corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer caso, la
velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y
herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona que
se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir,
donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el
punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en
un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la
herramienta.

"En el caso de maquinas con movimiento giratorio (Tomo,
Taladro, Fresadora, etc.), la velocidad de corte esta dada
por:

(m/min) ó (ft/min)

En donde:

D = diámetro correspondiente al punto más
desfavorable (m).

n = número de revoluciones por minuto a que gira
la pieza o la herramienta.

Para máquinas con movimiento alternativo
(Cepillos, Escoplos, Brochadoras, etc.), la velocidad de corte
corresponde a la velocidad media y esta dada por:

en donde:

L = distancia recorrida por la herramienta o la pieza
(m).

T = tiempo necesario para recorrer la distancia L
(min).

A continuación se da una breve descripción
de los procesos de torneado y taladrado así como algunas
de sus características.

Proceso	Definición del Proceso	Equipo
Torneado	Es un proceso de maquinado en el cual una herramienta de punta sencilla remueve material de la superficie de una pieza de trabajo cilíndrica en rotación	El torneado se lleva a cabo tradicionalmente en una maquina llamada torno
Definición del Equipo	Clasificación del equipo	Herramienta
El torno es una maquina, la cual suministra la potencia para tornear la parte a una velocidad de rotación determinada con avance de la herramienta y profundidad de corte especificado	Torno para herramientas Torno de Velocidad Torno Revólver Torno de Mandril Maquina de Barra Automática Tornos controlados Numéricamente	Se usan herramientas de punta sencilla, para la operación de roscado, se ejecuta con un diseño con la forma de la cuerda a producir. El torneado de formas se ejecuta con una de diseño especial llamada herramienta de forma.
Definir Herramienta	Clasificación de la Herramienta	Operaciones Relacionadas con el Torneado
Se usa una herramienta de corte con un borde cortante simple destinado a remover material de una pieza de trabajo giratoria para dar forma de cilindro.	Cabezal Contrapunto Tortea Carro Transversal Carro Principal	Careado Torneado Ahusado o Torneado de Contornos Torneado de Formas Achaflanado Tronzado Perforado

Proceso	Definición del Proceso	Equipo
Taladrado	Es una operación de maquinado que se usa para crear agujeros redondos en una parte de trabajo	Taladro Prensa
Definición del Equipo	Clasificación del equipo	Herramienta
El Taladro Prensa es la máquina estándar para taladrar.	Taladro Vertical Taladro Banco Taladro Radial Taladro Multiple	Broca
Definir Herramienta	Clasificación de la Herramienta	Operaciones Relacionadas con el Taladrado
Hay disponibles varias herramientas de corte para hacer agujeros, pero la broca helicoidal es con mucho la más común. Sus diámetros fluctúan desde 0.006 pulg. Hasta brocas tan grandes como 3.0 pulg. Las brocas helicoidales se usan ampliamente en la industria para producir agujeros en forma rápida y económica.	Broca Helicoidal	Escariado Roscado Interior Abocardado Avellanado Centrado Refrenteado

Operación	Dibujo	Velocidad de corte (vc)		Avance de hta.		Cálculos & Observaciones	Desbaste	Acabado
Operación	Dibujo	Desbaste	Acabado	Desbaste	Acabado	Cálculos & Observaciones	Desbaste	Acabado
Refrentado		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	Pt= (63.5-50)/2 Pt= 6.75 mm. (por ambos lados)	6mm m = 3 pasadas de 2mm	0.75mm m = 3 pasadas de 0.75 mm
Cilindrado 1 Exterior con radios exteriores de 6 mm		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	Pt= (114.3-110)/2 Pt= 2.15 mm. (Longitud de 20 mm)	2mm m= 2 pasadas de 1 mm	0.15 mm m= 2 pasadas de 0.075 mm
Cilindrado Int 1 Con radios interiores de 6 mm		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	Pt = 8mm. L = 48 mm	7.5 mm, con 3pasadas	0.5 mm con m = 2 pasadas
Cilindrado Exterior 2		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	Pt = (114.3-62)/2 Pt= 26.15 (Longitud de 30 mm)	26 mm m= 8 pasadas de 2.6 mm	0.15 mm m= 2 pasadas de 0.075 mm
Cilindrado interior 2		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	Pt = 3 mm (Longitud de 20 mm)	2.5 mm, con 2 pasadas	0.5 mm, con 2 pasasas
Conizado para cilindrado 2 con radios de 3 mm		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	Con un ángulo de 11.31° Longitud 20 mm Diámetro 58 mm	1.5 mm con dos pasadas	0.5 mm con dos pasadas
Chaflanes de 45° Barrenos de ¼" Diámetro		120 m/min	150 m/min	0.75 mm/rev	0.13mm/rev	8 chaflanes 2 barrenos

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

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)

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

(min)

SÍMBOLO

OBSERVACIONES

Material es llevado al torno

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

0.38.38mm, 2 pasadasO
INTERIOR:zarra operacoracir los chaflanes_

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

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)

(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

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

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)

(min.)

SÍMBOLO

OBSERVACIONES

Realizar Arcos

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

La pieza terminada se limpia
totalmente

Se lleva al almacén

TOTAL

13.87

Partes: 1, 2

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