fabricación asistida por computador. 2º ingeniería técnica industrial

FABRICACIÓN ASISTIDA POR COMPUTADOR.
2º INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD MECÁNICA.
PROBLEMAS TEMA 6
ECONOMÍA DEL MECANIZADO.
1.- Se desea tornear un lote de 600 piezas, de un diámetro de 120 mm. y un longitud
de 240 mm. con un torno en el que se ha seleccionado una velocidad de avance de
0.18 mm/rev. Calcular:
a)
b)
la vida de la herramienta para un costo mínimo de producción y la velocidad
que nos da esta vida.
Tiempo total necesario para mecanizar el lote y su coste, suponiendo que el
tiempo de maniobra por pieza es de 3 min. y el tiempo de reglaje de la
máquina es de 15 min.
Conociendo que la fórmula de Taylor toma la siguiente forma: VT0.25=28
(m/s) y T (s).
con V
El coste por filo de la plaquita es de 2.5 € (incluido el desgaste del
portaherramientas), el tiempo de cambio de la herramienta es de 30 s. y la tasa
horaria de 9 €/hora.
2.- Calcula el tiempo mínimo de corte y el número de filos necesarios para cilindrar, en
una sola pasada, una longitud de 100 mm en un lote de 1000 varillas de acero de 30
mm de diámetro. Los datos disponibles son:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Avance
Tiempo de cambio de herramienta
Tasa horario de la máquina
Precio por filo
Exponente de la fórmula de Taylor
Constante de la fórmula de Taylor
0.2 mm/rev
3 min
54 €/hora
6€
0.25
225
(las unidades en la fórmula de Taylor son minutos y metros por minuto
respectivamente)
3. Se pretende mecanizar un lote de 100 tochos de φ 50 mm y l=75 mm. En cada
tocho se realiza un refrentado y, posteriormente, un cilindrado, con la misma
herramienta, hasta obtener una pieza de φ 44 mm y l =73 mm.
75 mm
φ 50
15 mm
Cilindrado:
p= 1.5 mm
a=0.15 mm/rev
k=90º
Longitud sin mecanizar
hasta el plato: 15 mm
Refrentado:
p= 2 mm
va = 120 mm/min
k =95º
Otros:
vT0.2 = 350 (T en min.; v en m/min)
Tasa horaria torno: 80 €/h
precio filo: 4 €.
Tiempo de maniobra: 15 seg.
Tiempo cambio herramienta: 20 seg.
Tiempo reglaje: 3 min.
a. Suponiendo régimen de máxima economía, calcular:
i. Tiempo más económico
ii. Piezas a realizar con un filo
b. Tiempo de mecanizado del lote
4. En una operación de cilindrado se trabaja con los siguientes datos:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Avance
Diámetro de la pieza
Longitud de la pieza
Tasa horaria de la máquina
Costo herramienta
Tiempo reposición del filo
Tiempo no productivo
0.5 mm/rev
90 mm
160 mm
5 €/hora
1.3 €/filo
3 min/filo
4 min/pieza (tiempo de maniobra)
Teniendo en cuenta el material de la pieza y herramienta debe utilizarse en la fórmula
de Taylor el exponente n=0.150
Se realizó un ensayo modificando exclusivamente la velocidad de corte y se apreció
que con una velocidad de 140 m/min la vida de la herramienta fue de 1 min.
Determinar:
a) La velocidad de operación del torno en r.p.m. para que las piezas consideradas
se obtengan con el mínimo coste.
b) Tiempo total por pieza.
(las unidades en la fórmula de Taylor son minutos y metros por minuto
respectivamente)
5. A una empresa de mecanizados le encargan mecanizar los extremos de una
serie de 2000 árboles tal como indica la figura. La preforma la suministra el
cliente.
Coste del torno: 120.000 €
Trabaja un promedio de 15 horas al día, durante 6 días a la semana y 40 semanas al
año. Amortización a 5 años. Costes generales de la máquina 80%.
Salario del operario: 12.5 €/hora, con costes generales del 100%.
Plaquitas de metal duro intercambiables, de doble cara, cuadradas para desbasta y
triangulares para acabado. La plaquita de desbasta cuesta 20 €, y la de acabado 18 €.
Cada plaquita ocupa una posición en la torreta, en su correspondiente
portaherramientas. Ambos cuestan 150 € y su vida aproximada es de 800 plaquitas.
Tiempo empleado en sustituir una plaquita agotada por otra nueva: 48 s. Tiempo
empleado en girar la plaquita para cambiar de filo: 20 s.
Formula de Taylor para desbaste, con las condiciones de avance de 0.4 mm/vuelta y 4
mm de pasada: VT0.25 = 340 (T en min.; V en m/min)
Formula de Taylor para acabado, con las condiciones de avance de 0.1 mm/vuelta y 1
mm de pasada: VT0.25 = 540 (T en min.; V en m/min)
Tiempo de maniobra: 2.8 min/pieza.
Determinar, si se trabaja a velocidad de corte constante:
a) Vida de las herramientas para condiciones de mínimo coste.
b) Tiempo de fabricación del lote (Volumen de viruta a eliminar en el desbaste es
de 549440 mm3, volumen de la pieza final es 972617 mm3).
c) Coste de mecanización por pieza.
d) Acabado superficial obtenido.