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




Enviado por sebashtian_walker



    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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