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Laboratorio de Procesos de Manufactura II: Elaboración de una tuerca giratoria de acero duro TX10T

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Elaboración de una tuerca giratoria de acero duro TX10T

  1. Procesos de manufactura por arranque de viruta y capulina
  2. Objetivo
  3. Descripción del proceso de fabricación respecto tuerca giratoria de acero duro TX10T
  4. Cursograma analítico o flujo Otida del proceso de fabricación
  5. Cálculo de parámetros de la tuerca giratoria de acero duro
  6. Resumen de todos los parámetros de la pieza con sus dibujos.
  7. Costos de fabricación de una tuerca giratoria de acero duro TX10T
  8. Descripción de la materia prima
  9. Descripción de la maquinaria y equipo
  10. Vista isométrica de la pieza
  11. Conclusiones
  12. Bibliografía

INTRODUCCIÓN

La realización de este trabajo tiene como finalidad el aplicar, desarrollar y comprender la gran importancia de los procesos de manufactura vistos teóricamente y prácticamente en la asignatura de Manufactura Industrial II. Donde dichos procesos tienen como objetivo fundamental obtener piezas de una configuración geométrica requerida y acabado deseado, de acuerdo a especificaciones ya preestablecidas por el cliente.

Además es importante mencionar que dichos procesos consisten 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.

En esta ocasión desarrollaremos el proceso de fabricación, así como otros aspectos que lo comprenden, de una Tuerca Giratoria de Acero Duro (TX10T), cuyas dimensiones serán de 50.8mm X 50.8mm, partiendo de una pieza bruta de 57.1mm X120mm.

El proceso de estudio de la elaboración de la pieza comprende los siguientes procesos que son: Torneado, Fresado y Taladrado.

PROCESOS DE MANUFACTURA POR ARRANQUE DE VIRUTA Y CAPULINA

TORNEADO

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

Torneado Cilíndrico Exterior o Cilindrado

Este se puede efectuar con o sin contrapunto, dependiendo de la longitud de la pieza, esta operación se realiza compasadas de desbaste y afinado.

REFRENTADO O CAREADO

Mediante esta operación se logra que las caras frontales queden planas y normales al eje de la pieza, se realiza con pasadas de desbaste y afinado.

Las herramientas usadas en el torneado son de tipo monocortantes, y normalmente constituidas por una barra de sección cuadrada ó rectangular, generalmente llamadas buríles o cuchillas.

TORNO PARALELO

Esta máquina se caracteriza por tener el eje de giro del plato porta pieza en posición horizontal; debido a lo anterior también se le llama Torno Horizontal, es la máquina herramienta más utilizada en los procesos de manufactura aunque no presenta grandes posibilidades para trabajos en serie por la dificultad que presenta para el cambio de las herramientas.

TALADRADO

El taladro o agujerado, consiste en efectuar un hueco cilíndrico en cuerpo, mediante una herramienta denominada broca.

BARRENADO

Consiste en aumentar el diámetro de un agujero, con la finalidad de lograr precisión en las dimensiones, así como rectificar el eje del agujero.

MACHUELADO

Esta operación consiste en realizar una cuerda, mediante una herramienta denominada machuelo.

Las herramientas para taladrar se denominan brocas y de manera general estas se pueden clasificar en: de punta, helicoidales y para agujeros profundos. En nuestro caso se usa la broca helicoidal.

BROCA HELICOIDAL

Esta herramienta tiene la forma de un cilindro, a lo largo del cual se han practicado dos ranuras helicoidales; la cabeza o punta es de forma cónica, mientras que en el extremo opuesto se tiene el mango de fijación, que puede ser también cónico. La intersección las ranuras con el cono de la punta constituye los filos de corte, los cuales dan lugar al desprendimiento de la viruta.

TALADRO DE COLUMNA

Se caracteriza por tener una columna que sirve de unión entre la base y el cabezal. Una taladradora de este tipo se compone fundamentalmente de: base, bastidor o columna, mecanismo para el movimiento principal, husillo portaherramientas, mecanismo para el movimiento de avance y mesa de trabajo.

FRESADO

El fresado es un proceso de fabricación con arranque de viruta, mediante el cual se maquinan superficies en piezas de diversas formas y dimensiones, lo cual se efectúa con una herramienta llamada fresa.

La fresa es una herramienta multicortante, es decir, está constituida por varios filos de corte dispuestos radialmente sobre una circunferencia.

FRESAS CILÍNDRICO-FRONTAL

Sirven para generan superficies perpendiculares entre si, tanto en fresadoras horizontales como verticales, está fresa esta provista de dientes en la periferia y en la base.

FRESADORA VERTICAL

Estas máquinas se caracterizan por la posición vertical del husillo porta-herramienta. Las fresadoras verticales, especialmente las de gran potencia, tienen una forma característica constituida por una pesada columna curvada hacia delante, en cuyo extremo contiene el cabezal porta-herramienta. Los trabajos que se efectúan en esta fresadora son muy diversos, dependiendo de la fresa colocada en la máquina, pero siempre caerán en la clasificación del fresado frontal.

OBJETIVO

  • Realizar un trabajo donde apliquemos los conocimientos adquiridos en clase.
  • Comprender mejor la asignatura, dejándonos claramente los conceptos y aplicaciones vistos.
  • Conocer y describir el proceso de manufactura de una Tuerca Giratoria.
  • Ver la gran aplicación dentro de la Industria que tienen dichos procesos de manufactura convencionales.
  • Entender la importancia que tiene el que conozcamos estos temas como Ingenieros Industriales, teniendo un papel importante dentro de ellos.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN RESPECTO TUERCA GIRATORIA DE ACERO DURO TX10T

En esta proceso desarrollaremos el proceso de fabricación, de una Tuerca Giratoria de Acero Duro (TX10T), cuyas características son:

Tiene dimensiones de 50.8mm X 50.8mm, partiendo de una pieza bruta de 57.1mm X120mm. Nosotros dividimos en varios pasos este proceso.

REFRENTADO

  1. El acero duro se lleva a cortar
  2. En el torno paralelo se monta la pieza y la herramienta que es un buril de cuchillo acodado.
  3. Se especifican los parámetros del maquinado. (Se encuentran en cálculos)
  4. Se enciende la máquina y se la operación de refrentado.

    CILINDRADO

  5. Finalmente se quita la herramienta y se apaga la máquina.
  6. El cilindrado se hace también en el torno paralelo.
  7. Se especifican los parámetros para el cilindrado.
  8. Se monta la herramienta que es un buril acodado derecho.
  9. Se enciende la máquina y se realiza la operación
  10. Se quita la herramienta y se apaga la máquina.

    BARRENADO

  11. Por último se limpia la máquina de toda la viruta que queda.
  12. El cilindrado se hace también en el torno paralelo.
  13. Se monta la pieza y la herramienta 1 que es una broca de centros de 3.175 mm.
  14. Se especifican los parámetros de maquinado, así mismo se verifican los montajes.
  15. Se hace la operación de la cuerda interior.
  16. Se quita la herramienta y se coloca la herramienta 2, que es una broca de 10.7156mm
  17. Se especifican los parámetros de maquinado y se realiza la operación, continuando con la cuerda interior.
  18. Se quita la boca y se coloca la herramienta 3 que es el machuelo de 12.7mm y es para 13 hilosXpulgada.
  19. Se quita la herramienta y se apaga la máquina.

    FRESADO

  20. Por último se limpia la máquina de toda la viruta que queda.
  21. El hexágono se hace con la operación de fresado, donde primero se monta la pieza.
  22. Se monta la herramienta que es una fresa cilíndrico frontal.
  23. Se enciende la máquina y se realiza la operación.
  24. Finalmente se verifica que el hexágono sea de 19.9 mm de diámetro.
  25. Se quita la herramienta y se apaga la máquina.
  26. Por último se limpia la máquina de toda la viruta que queda.

CURSOGRAMA ANALÍTICO O FLUJO OTIDA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN

CURSOGRAMA ANALÍTICO OPERARIO/MATERIAL/EQUIPO

DIAGRAMA No. 1 HOJA No. 1

RESUMEN

OBJETO:

"Tuerca Giratoria"

ACTIVIDAD

ACTUAL.

 

OPERACIÓN

53

 

ACTIVIDAD:

Proceso de Fabricación

TRANSPORTE

7

 

ESPERA

1

 

LUGAR: Taller Mecánico Industrial

INSPECCION

11

 

METODO: ACTUAL

ALMACENAM.

0

 

ELABORADO: FAJAK FECHA: Septiembre del 2003

COSTOS

 

 

TOTAL

 

 

DESCRIPCIÓN

SIMBOLO

OBSERVACIONES

CORTADO

O

Þ

D

Ñ

 

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

 

 

 

 

 

 

CILINDRADO

 

 

 

 

 

 

Montar la herramienta

 

 

 

 

 

Buril acodado derecho

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

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

CÁLCULO DE PARÁMETROS DE LA TUERCA GIRATORIA DE ACERO DURO

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

Pt=1

Desbaste

0.7

Acabado

0.3

t=0.7

t=0.15

 

t=0.15

m= 1

m=2

Desbaste

ND = 30000/ p (57.15) = 167.0918 r.p.m.

TD = [ 28.575 /167.0918 (0.45) ] 1 = 0.380 min.

Acabado

NA = 54000/ p (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

Pt=3.175

Desbaste

2.6

Acabado

0.575

t=2.6

t=0.2875

 

t=0.2875

m= 1

m=2

 

 

Desbaste

ND = 30000/ p (57.15) = 167.0918 r.p.m.

TD = [ 50.8 /167.0918 (0.45) ] 1 = 0.6756 min.

Acabado

NA = 54000/ p (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

d =65 kg/mm2

h =80%

Vc = 24 m/min

i=1

r.p.m.

Momento torsor= = kgf-m

Potencia efectiva = Ne = = C.V.

Tiempo = 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

s =65 kg/mm2

h =80%

Vc = 23 m/min

r.p.m.

Momento torsor= = kgf-m

Potencia efectiva = Ne = = C.V.

Tiempo = min.

Para el machuelo de 12.7 mm. o 1/2 pulg

P=50.8mm

s=0.25 mm/rev

d=12.7 mm

s =65 kg/mm2

h =80%

Vc = 22 m/min

r.p.m.

Momento torsor= = kgf-m

Potencia efectiva = Ne = = C.V.

Tiempo = 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

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

r.p.m

Restricción

Desbaste 0.5 a 5 mm por pasada

Acabado 0.5 mm max por pasada, 2 pasadas minimo

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

Fuerza de corte

Potencia efectiva

CV

Longitud de entrada en desbaste

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

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 = min.

Tiempo de acabado

TA = min.

Tiempo parcial = TD + TA = 5.7526 min

Numero de veces a pasar de la fresa

=veces a pasar la fresa

Tiempo total de fresado

min vez = 5.7526 min. Pero nuestra pieza es un hexágono, por lo que min.

RESUMEN DE TODOS LOS PARÁMETROS DE LA PIEZA CON SUS DIBUJOS.

 Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior 

COSTOS DE FABRICACIÓN DE UNA TUERCA GIRATORIA DE ACERO DURO TX10T

DATOS

Salario de técnicos = $200/dia

Turnos = 1 turno/día

Producción semanal = 120 piezas (promedio)

MANO DE OBRA

SALARIOS

Técnicos $200 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 y Taladro (1 técnico)

- Refrentado

- Cilindrado = $ 200.00 diarios

- Machuelado

*Fresadora (1 técnico)

- Hexágono

- Separación de = $ 200.00 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

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

DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA

Para el proceso de fabricación de esta pieza utilizamos acero duro TX10T (AISI 9840), 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, este acero es nitrurable para alcanzar altas durezas superficiales, recomendable para herramientas de equipos para vaciado de aleaciones de estaño, plomo y zinc.
Este material puede ser suministrado en estado recocido o tratado, recocido con una dureza aproximadamente de 180 – 217 Brinell, tratado de 300 –320 Brinell, este último con una resistencia de 95 kg/mm2 especial para ser usado en piezas que deban soportar mucha fatiga y sin necesidad de someter a ningún tratamiento.

Análisis Químico (Típico) %

C

Cr

Ni

Mo

Si

Mn

0.38 / 0.43

0.70 / 0.90

0.85 / 1.15

0.20 / 0.30

0.15/ 0.30

0.70 / 0.90

Propiedades Mecánicas

 

Resistencia a la tensión
(psi)

Límite elástico
(psi)

Elongación
en 2"%

Reducción
de área %

Dureza
Brinell

Tratado

120 a 135,000

110 a 115,000

14

45

320

Recocido

82 a 105,000

74 a 90,000

18

60

217 máx

Soldabilidad

Debido a sus componentes es de un rango difícil de ser soldado, pero con un tipo de soldadura especial esto puede ser posible, es recomendable el precalentamiento y el recalentamiento para relevar tensiones.

Tratamiento Térmico

PARA

ºC

ºF

 

Forjar

850 – 1050

1560 - 1920

 

Recocer:

650 - 700

1200 – 1290

 

Templar:

830 - 850

1525 – 1560

enfriar en el horno

Revenir:

530 - 670

986 - 1238

al aceite

Caraterísticas de los componentes de este acero

Niquel:

El níquel puro es un metal blanco-plateado que se combina con otros metales para formar mezclas llamadas aleaciones. Algunos de los metales con que el níquel forma aleaciones son el hierro, cobre, cromo y zinc. Estas aleaciones se usan para fabricar monedas y joyas y en la manufactura de artículos de metal.

Los compuestos de níquel también se usan en niquelado, para colorear cerámicas, para fabricar ciertas baterías, y como catalizadores (sustancias que aumentan la velocidad de reacciones químicas). El níquel y sus compuestos no tienen ni olor ni sabor característicos.

Cromo:

El cromo es un elemento natural que se encuentra en rocas, animales, plantas, el suelo, y en polvo y gases volcánicos. El cromo está presente en el medio ambiente en varias formas diferentes. Las formas más comunes son el cromo (0), el cromo (III) y el cromo (VI). No se ha asociado ningún sabor u olor con los compuestos de cromo.

El cromo (III) ocurre en forma natural en el ambiente y es un elemento nutritivo esencial. El cromo (VI) y el cromo (0) son producidos generalmente por procesos industriales.

El cromo metálico, que es la forma de cromo (0), se usa para fabricar acero. El cromo (VI) y el cromo (III) se usan en cromado, en tinturas y pigmentos, curtido de cuero y para preservar madera.

Carbono:

Cromo, de símbolo Cr, es un elemento metálico de color gris, que puede presentar un intenso brillo. Más de la mitad de la producción total de cromo se destina a productos metálicos, y una tercera parte es empleada en refractantes. El cromo está presente en diversos catalizadores importantes. Principalmente se utiliza en la creación de aleaciones de hierro, níquel o cobalto. Al añadir el cromo se consigue aumentar la dureza y la resistencia a la corrosión de la aleación. En los aceros inoxidables, constituye el 10% de la composición final. Debido a su dureza, la aleación de cromo, cobalto y wolframio se emplea para herramientas de corte rápido de metales. Al depositarse electrolíticamente, el cromo proporciona un acabado brillante y resistente a la corrosión. Debido a ello se emplea a gran escala en el acabado de vehículos. El amplio uso de la cromita como refractante se debe a su alto punto de fusión, su moderada dilatación térmica y la estabilidad de su estructura cristalina.

Molibdeno:

Molibdeno, de símbolo Mo, es un elemento metálico con propiedades químicas similares a las del cromo. El metal se usa principalmente en aleaciones con acero. Esta aleación soporta altas temperaturas y presiones y es muy resistente, por lo que se utiliza en la construcción, para hacer piezas de aviones y piezas forjadas de automóviles. El alambre de molibdeno se usa en tubos electrónicos, y el metal sirve también como electrodo en los hornos de vidrio. El sulfuro de molibdeno se usa como lubricante en medios que requieren altas temperaturas. Casi los dos tercios del suministro mundial del metal se obtienen como un subproducto en las excavaciones de cobre. Estados Unidos es el primer productor, seguido de China.

Silicio:

Silicio, de símbolo Si, es un elemento semimetálico, el segundo elemento más común en la Tierra después del oxígeno. Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para fabricar el acero, se desoxida el acero fundido añadiéndole pequeñas cantidades de silicio; el acero común contiene menos de un 0,03% de silicio. El acero de silicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa para fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos, pues la aleación presenta baja histéresis (véase Magnetismo). Existe una aleación de acero, el durirón, que contiene un 15% de silicio y es dura, frágil y resistente a la corrosión; el durirón se usa en los equipos industriales que están en contacto con productos químicos corrosivos. El silicio se utiliza también en las aleaciones de cobre, como el bronce y el latón.

Manganeso:

Manganeso, de símbolo Mn, es un elemento metálico, frágil, de aspecto blanco plateado. Se emplea fundamentalmente en aleaciones. El uso principal del manganeso es la formación de aleaciones de hierro, obtenidas mediante el tratamiento de pirolusita en altos hornos con hierro y carbono. Las aleaciones ferromanganosas (hasta un 78% de manganeso), utilizadas para fabricar aceros, y las aleaciones spiegeleisen (de un 12 a un 33% de manganeso), son las más importantes. En pequeñas cantidades, el manganeso se añade al acero como desoxidante, y en grandes cantidades se emplea para formar una aleación muy resistente al desgaste. Las cajas fuertes están hechas de acero de manganeso, con un 12% de manganeso. Entre las aleaciones no ferrosas de manganeso se encuentran el bronce de manganeso (compuesto de manganeso, cobre, estaño y cinc), resistente a la corrosión del agua de mar y que se utiliza en la fabricación de hélices de barcos y torpedos, y la manganina (compuesta de manganeso, cobre y níquel), usada en forma de cables para mediciones eléctricas de alta precisión, dado que su conductividad eléctrica apenas varía con la temperatura.

DESCRIPCIÓN DE LA MAQUINARIA Y EQUIPO

DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS PARA FRESAR

Las principales partes de una máquina de fresar son:

CUERPO: Soporta el husillo de fresar, los accionamientos principal y de avance, la mesa de consola móvil con carro transversal, la mesa de sujeción y el brazo superior.

HUSILLO PARA FRESAR: Está soportado por cojinetes de bolas; su cabeza tiene un cono exterior y un cono interior para sujetar el cortador.

MECANISMO DE ACCIONAMIENTO PRINCIPAL: Proporciona al husillo de fresar el movimiento de rotación. El número de revoluciones es variable para que la fresa pueda accionarse con la velocidad de corte apropiada.

MECANISMO DE ACCIONAMIENTO DE AVANCE: La pieza de trabajo se sujeta sobre la mesa de fresar para poder moverla hacia el cortador, la mesa de consola se desplaza en dirección vertical, el carro transversalmente y la mesa de fresar en dirección longitudinal. Ésta última se puede mover mediante un mecanismo de avance, que recibe su movimiento del mecanismo de accionamiento principal o de un motor especial para el avance, dicho movimiento también puede efectuarse manualmente por medio de volantes.

Fresadora horizontal

La fresa se coloca sobre un eje vertical,  que se ubica en el husillo principal. Realiza trabajos de desbaste o acabado en línea recta, generando listones o escalones. La herramienta trabaja con su periferia como se muestra en los dibujos. La limitación de esta máquina es la profundidad a la que puede trabajar la máquina, ya que ésta dependerá de la distancia de la periferia de la herramienta, al eje de la máquina.

 DESCRIPCIÓN DEL TORNO PARALELO

El 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. 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.

El torno paralelo es una máquina herramienta que puede ser usada para reproducirse a sí misma. Este programa dará al trabajador los detalles básicos sobre el torno paralelo, su cuidado y su lubricación.

  • Procedimientos de seguridad
    - Partes básicas
    - Funciones
    - Lubricación rutinaria
    - Operaciones de limpieza.

TALADRO

Las máquinas taladradoras o comúnmente denominadas TALADROS sirven para realizar barrenos, roscar interiormente con machuelos, roscar exteriormente con tarrajas, avellanar, escariar y para hacer perforaciones en general. También pertenece a las máquinas que realizan maquinado por medio del arranque de viruta y aunque su desempeño es respetable, puede ser sustituido por las máquinas fresadoras.

DESCRIPCIÓN DEL TALADRO.

El taladro ordinario está constituido esencialmente por las siguientes partes:

  • Pedestal o placa de asiento.
  • Columna de soporte.
  • Mesa de trabajo para colocación de pieza.
  • Husillo con movimiento rotatorio.
  • Mecanismo de avance de la herramienta.
  • Mecanismo de transmisión y motor.

VISTA ISOMÉTRICA DE LA PIEZA

 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 II, 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.

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 una Tuerca Giratoria de Acero Duro (TX10T), cuyas dimensiones que fueron de 50.8mm X 50.8mm, cumpliendo con las especificaciones requeridas por el profesor.

BIBLIOGRAFÍA

  • Enciclopedia Encarta 2002. Microsoft Corporation, 2001.
  • 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, pags 260-178.

Sebashtian Walker

ACERCA DEL AUTOR

Sebashtian Walter Stachú es científico de nacimiento, obtuvo el grado de ingeniería industrial con especialidad en calidad en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (UPIICSA) de Instituto Politécnico Nacional (IPN) en el 2004, obtuvo su diploma de Control Total de la Calidad en ese mismo año, obtuvo el grado C en el examen británico First Certificate in English (FCE) en el año 2002, nació en la Ciudad de México en el año de 1982, actualmente es miembro del Sistema Nacional de Investigadores y Ciencia Aplicada Independiente (SNICAI), en donde se dedica a la publicación de anteproyectos, proyectos, tesis y trabajos relacionados con el área de Ingeniería Industrial en la WEB.


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