Procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas

TRABAJO FINAL DE MANUFACTURA INDUSTRIAL 2 DE UPIICSA DEL IPN
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.
O
O B
B
J
J
E
E
T
T
I
I
V
V
O
O
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).
M A R C O T E Ó R I C O
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:
2
if
DD
t
=
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:
DnV
C
π
=
(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:
T
L
V
C
=
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
Taladro Prensa
crear agujeros redondos en
una parte de trabajo
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
Desbaste Acabado Desbaste Acabado
Refrentado
120
m/min
150
m/min
0.75
mm/rev
0.13mm/re
v
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/re
v
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/re
v
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/re
v
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/re
v
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/re
v
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/re
v
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
68
2
4
15
4
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) 15
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
C D T
(min)
SÍMBOLO
OBSERVACIONES
Material es llevado al torno 1 5 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 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)
:
C D T
(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
4 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)
C D T
(min.)
SÍMBOLO
OBSERVACIONES
Realizar Arcos 3 2
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 7
La pieza terminada se limpia totalmente
Se lleva al almacén
TOTAL 1 1
5
13.87 68 2 4 15 1
P R O C E S O D E M A Q U I N A D O (RESUMEN)
1. En primer lugar, el material es llevado al torno para realizar un refrentado, con el
fin de que las caras frontales queden planas y normales al eje de la pieza. El material que
es aluminio tiene dimensiones de 4.5” de diámetro por 2.5” de largo y tiene que realizarse
un desbaste de 6 mm con 3 pasadas y 0.75 mm con una pasada para el acabado. El
refrentado se hace por ambos lados.
2. Una vez realizado el refrentado se procede a hacer un cilindrado exterior con
radios exterior de 6 mm; el desbaste para el cilindrado es de 2 mm con 2 pasadas de
0.075 mm, el cilindrado exterior se hace para una longitud de 20 mm.
3. Terminada la operación de cilindrado exterior, se continúa con un cilindrado interior
de 16 mm de longitud. Es necesario para esta operación del uso de una herramienta
acodada y llegar a una diámetro interior de 96 mm.
4. Terminada esta secuencia de operaciones se voltea la pieza para realizar
igualmente en el torno una segunda operación de cilindrado exterior a lo largo de una
longitud de 30 mm, para el desbaste se deben dar 10 pasadas de 2.6 mm c/u y 2 pasadas
de 0.075 mm c/u para el acabado.
5. Se prosigue a realizar un conizado para el segundo cilindrado con radios de 3 mm,
esta operación se realiza con un ángulo de 11.31º, una longitud de 20 mm y un diámetro
de 58 mm.
6. Una vez hecho el conizado se continúa con un segundo cilindrado interior de 6 mm
de longitud y un diámetro interior de 40 mm, nuevamente es necesario cambiar la
herramienta de corte por un herramienta acodada.
7. Se realizan 8 chaflanes a 40º en las partes superior e inferior de la pieza.
8. Se realizan los arcos a la pieza
9. Por último la pieza se traslada a la máquina taladradora para realizar 2 barrenos
de ¼” de diámetro
C Á L C U L O S D E L P R O C E S O D E M A Q U I N A D O
1) REFRENTADO
Di = 63.5 mm
Df = 50 mm;
Se toman los mismos datos que el cilindrado L = 114.3 mm
lados ambospor Careado 75.6
2
5.13
2
505.63
2mm
ll
P
fi
t
==
=
=
Desbaste Acabado
6 mm 0.75 mm
t = 2 mm m = 3 t = 0.25 mm m = 3
Conversión de Pascal a Kilogramo fuerza
2
2
2
2
6
25
/13.24
100
1
4.2413
10220
/100197.11
mmkg
mm
cm
cm
kg
x
xPa
cmkgPa
==
×
×=
min03.2min65.1min38.0
min65.1)3(
min)/46.802)(/13.0(
15.57
*
min38.0)3(
min)/53.601)(/75.0(
15.57
*
46.802
)5.59(
)/1000min)(/150(
1000
5.5945.632
53.601
)5.63(
)/1000min)(/120(
1000
.. 2067.1
)8.0(4500
)/134.24min)(/120)(/5.1(
4500
Efectiva Potencia
/5.1)/75.0)(2(
22
2
=+=+=
==
==
===
===
===
==
××
=
==×=
ADrefrentado
A
D
x
c
A
ix
i
c
D
cc
e
TTT
revrevmm
mm
T
revrevmm
mm
T
rpm
mm
mmmm
l
V
n
mmmmmmtll
rpm
mm
mmmm
l
V
n
VC
mmkgmrevmm
Vq
N
revmmrevmmmmstq
ππ
ππ
η
σ
2) OPERACIÓN DEL PRIMER CILINDRADO
Datos:
2
/134.24220
%80
110
3.114
mmkgMPa
mm
mm
C
f
i
==
=
=
=
σ
η
φ
φ
Desarrollo:
mmmmmmP
if
t
15.2
2
3.4
2
1103.114
2
==
=
=
φφ
Desbaste Acabado
2 mm 0.15 mm
t = 1 mm m = 2 t = 0.075 mm m = 2
min18.2min78.1min4.0
min78.1)2(
min)/88.432)(/13.0(
50
*
min40.0)2(
min)/18.334)(/75.0(
50
*
88.432
)3.110(
)/1000min)(/150(
1000
3.11043.1142
18.334
)3.114(
)/1000min)(/120(
1000
.. 60335.0
)8.0(4500
)/134.24min)(/120)(/75.0(
4500
Efectiva Potencia
/75.0)/75.0)(1(
cilindrado 1
22
2
=+=+=
==
==
===
===
===
==
××
=
==×=
ADer
A
D
x
c
A
ix
i
c
D
cc
e
TTT
revrevmm
mm
T
revrevmm
mm
T
rpm
mm
mmmm
V
n
mmmmmmt
rpm
mm
mmmm
V
n
VC
mmkgmrevmm
Vq
N
revmmrevmmmmstq
ππφ
φφ
ππφ
η
σ
3) Operación del Segundo Cilindrado
Datos:
2
/134.24220
%80 ,62
3.114
mmkgMPa
mm
mm
C
f
i
==
==
=
σ
ηφ
φ
Desarrollo:
mmmmmmP
if
t
15.26
2
3.52
2
623.114
2
==
=
=
φφ
Desbaste Acabado
26 mm 0.15 mm
t = 3.25 m = 8 t = 0.075 mm m = 2
min38.3min78.1min60.1
min78.1)2(
min)/88.432)(/13.0(
50
*
min60.1)8(
min)/18.334)(/75.0(
50
*
3.11043.1142
88.432
)3.110(
)/1000min)(/150(
1000
18.334
)3.114(
)/1000min)(/120(
1000
.. 96.1
)8.0(4500
)/134.24min)(/120)(/4375.2(
4500
Efectiva Potencia
/4375.2)/75.0)(25.3(
cilindrado 2
22
2
=+=+=
==
==
===
===
===
==
××
=
==×=
ADdo
A
D
ix
x
c
A
i
c
D
cc
e
TTT
revrevmm
mm
T
revrevmm
mm
T
mmmmmmt
rpm
mm
mmmm
V
n
rpm
mm
mmmm
V
n
VC
mmkgmrevmm
Vq
N
revmmrevmmmmstq
φφ
ππφ
ππφ
η
σ
4) CILINDRADO INTERIOR
li = 50 mm
lf = 34 mm
L = 96 mm/2 = 48 mm
Nota: Los demás datos son igual para el cilindrado exterior
8
2
3450
2mm
mmmm
ll
P
fi
t
=
=
=
Desbaste Acabado
7.5 mm 0.5 mm
t = 2.5 mm m = 3 t = 0.25 mm m = 2
-
min12.1min87.0min25.0
min87.0)2(
min)/83.848)(/13.0(
48
*
min25.0)3(
min)/94.763)(/75.0(
48
*
83.848
)45(
)/1000min)(/120(
1000
455502
94.763
)50(
)/1000min)(/120(
1000
.. 51.1
)8.0(4500
)/134.24min)(/120)(/875.1(
4500
Efectiva Potencia
/5.1)/75.0)(2(
interior
22
2
=+=+=
==
==
===
===
===
==
××
=
==×=
ADcilindrado
A
D
x
c
A
ix
i
c
D
cc
e
TTT
revrevmm
mm
T
revrevmm
mm
T
rpm
mm
mmmm
l
V
n
mmmmmmtll
rpm
mm
mmmm
l
V
n
VC
mmkgmrevmm
Vq
N
revmmrevmmmmstq
ππ
ππ
η
σ
5) SEGUNDO CILINDRADO INTERIOR
li = 34 mm
lf = 28 mm
L = 40 mm/2 = 20 mm
Nota: Los demás datos son igual para el cilindrado exterior
3
2
2834
2mm
mmmm
ll
P
fi
t
=
=
=
Desbaste Acabado
2.5 mm 0.5 mm
t = 1.25 mm m = 2 t = 0.25 mm m = 2
-
min31.0min26.0min05.0
min26.0)2(
min)/61.1212)(/13.0(
20
*
min05.0)2(
min)/45.1123)(/75.0(
20
*
61.1212
)5.31(
)/1000min)(/120(
1000
5.315.2342*
45.1123
)34(
)/1000min)(/120(
1000
.. 75.0
)8.0(4500
)/134.24min)(/120)(/9375.0(
4500
Efectiva Potencia
/9375.0)/75.0)(25.1(
exterior 2
22
2
=+=+=
==
==
===
===
===
==
××
=
==×=
ADcilindradodo
A
D
x
c
A
ix
i
c
D
cc
e
TTT
revrevmm
mm
T
revrevmm
mm
T
rpm
mm
mmmm
l
V
n
mmmmmmtll
rpm
mm
mmmm
l
V
n
VC
mmkgmrevmm
Vq
N
revmmrevmmmmstq
ππ
ππ
η
σ
6) CONIZADO
Datos:
2
/134.24220
50%,80 ,58
62
mmkgMPa
MMlmm
mm
C
f
i
==
===
=
σ
ηφ
φ
Desarrollo:
mm
mmmm
P
if
t
2
2
5862
2
=
=
=
φφ
Desbaste Acabado
1.5 mm 0.5 mm
t = 0.75 m = 2 t = 0.25 mm m = 2
min43.0min21.0min22.0
min21.0)2(
min)/36.631)(/13.0(
50
*
min22.0)2(
min)/08.616)(/75.0(
50
*
36.631
)5.60(
)/1000min)(/150(
1000
3.11043.1142
08.616
)62(
)/1000min)(/120(
1000
.. 45.0
)8.0(4500
)/134.24min)(/120)(/5625.0(
4500
Efectiva Potencia
/5625.0)/75.0)(75.0(
conizado
22
2
=+=+=
==
==
===
===
===
==
××
=
==×=
AD
A
D
x
c
A
ix
i
c
D
cc
e
TTT
revrevmm
mm
T
revrevmm
mm
T
rpm
mm
mmmm
V
n
mmmmmmt
rpm
mm
mmmm
V
n
VC
mmkgmrevmm
Vq
N
revmmrevmmmmstq
ππφ
φφ
ππφ
η
σ
7) BARRENOS (2)
Datos:
mmP
mmkgMPa
revmms
d
rpmn
C
28
/134.24220
/45.0
min3.6
%80
300
2
=
==
=
=
=
=
σ
η
Desarrollo:
( ) ( )( )
kgfm
sd
M
t
06.0
8000
45.0134.243.6
)1000(8
2
2
==
××
=
σ
( )
min45.0)2(
)/45.0min)(/300(
3.63/128
*
.. 03.0
)8.0(716
min)/300)(06.0(
Efectiva Potencia
=
+
=
==
revmmrev
mmmm
T
VC
revkgf
N
barrenos
e
TIEMPO TOTAL DE MAQUINADO
min2min4min87.7min87.7
min45.0min43.0min31.0min12.1min38.3min18.2
cos
++=++=
+++++=
archaflanes
MAQUINADOTOTAL
TT
T
;
min87.13
=
MAQUINADOTOTAL
T
.
D E S C R I P C I Ó N D E L M A T E R I A L
El aluminio es un metal sin igual por sus características:
Es liviano.
Fuerte y de larga duración.
No tóxico.
Resistente a la corrosión.
Excelente conductor del calor y la
electricidad.
No magnetizable.
De fácil manejo.
Excelente reflector de la luz.
Reciclable.
El aluminio es el elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13, más abundante
en la corteza terrestre.
Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le
convierten en un material idóneo para multitud de aplicaciones; sin embargo, la elevada
cantidad de energía necesaria para su obtención dificulta su mayor utilización; dificultad
que puede compensarse por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la
estabilidad de su precio.
PROPIEDADES DEL ALUMINIO
Ligero, resistente
El aluminio es un metal muy ligero con un peso específico de 2,7
g/cm3 un tercio el peso del acero. Su resistencia puede adaptarse a
la aplicación que se desee modificando la composición de su
aleación.
Muy resistente a la
corrosión
El aluminio genera de forma natural una capa de óxido que lo hace
muy resistente a la corrosión. Los diferentes tipos de tratamiento de
revestimiento pueden mejorar aún más esta propiedad. Resulta
especialmente útil para aquellos productos que requieren de
protección y conservación.
Excelente conductor
de la electricidad
El aluminio es un excelente conductor del calor y la electricidad y, en
relación con su peso, es casi dos veces mejor que el cobre.
Buenas propiedades
de reflexión
El aluminio es un buen reflector tanto de la luz como del calor. Esta
característica, junto con su bajo peso, hacen de él el material ideal
para reflectores, por ejemplo, de la instalación de tubos fluorescente,
bombillas o mantas de rescate.
Muy dúctil
El aluminio es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajos.
Esta situación de fundido, puede procesarse de diferentes manera.
Su ductibilidad permite que los productos de aluminio se fabriquen en
una fase muy próxima al diseño final del producto.
Completamente
impermeable e inocuo
La lámina de aluminio, incluso cuando se lamina a un grosor de 0,007
mm. sigue siendo completamente impermeable y no permite que las
sustancias pierdan ni el más mínimo aroma o sabor. Además, el metal
no es tóxico, ni desprende olor o sabor.
Totalmente reciclable
El aluminio es cien por cien reciclable sin merma de sus cualidades.
El refundido del aluminio necesita poca energía. El proceso de
reciclado requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el
metal primario inicial.
Propiedades Atómicas
Distribución de los Isótopos Naturales N de masa. %
27 100
Estructura Cristalina Cúbico cara centrada
Estructura Electrónica Ne 3s2 3p1
Número Atómico 13
Peso Atómico ( amu ) 26,98154
Sección trans. de Absorción de Neutrones
Térm ( Barns ) 0,232
Valencias indicadas 3
Propiedades Eléctricas
Fuerza Electromotríz Térmica contra el
Platino ( mV ) +0,42
Coeficiente de Temperatura a 0-100C ( K-1 ) 0,0045
Resistividad Eléctrica @20C ( µOhmcm ) 2,67
Temperatura Crítica de Superconductividad
( K ) 1,175
Propiedades Físicas
Densidad a 20°C ( g cm-3 ) 2,70
Punto de Ebullición ( °C ) 2467
Punto de Fusión ( °C ) 660,4
Propiedades Mecánicas
Estado del Material Blando Duro Policristalino
Dureza - Vickers 21 35-48
Límite Elástico ( MPa ) 10-35 110-170
Módulo Volumétrico ( GPa ) 75,2
Módulo de Tracción ( GPa ) 70,6
Relación de Poisson 0,345
Resistencia a la Tracción ( MPa ) 50-90 130-195
Propiedades Térmicas
Calor Específico a 25C ( J K-1 kg-1 ) 900
Calor Latente de Evaporación ( J g-1 ) 10800
Calor Latente de Fusión ( J g-1 ) 388
Coeficiente de Expansión Térmica @0-100C (
x10-6 K-1 ) 23,5
Conductividad Térmica a 0-100C ( W m-1 K-
1) 237
D I B U J O D E L A P I E Z A
D E S C R I P C I Ó N D E L A M A Q U I N A R I A Y E Q U I P O
La pieza fue maquinada principalmente en Torno y taladro. A continuación se muestran las
características de la maquinaria empleada y las herramientas.
MAQUINARIA
Torno Torno Paralelo automático Chino.
9 Velocidades
16 pulgadas de volteo
70 cm entre puntos (aprox)
220 volts
1.5 HP
1700 rev/min
Taladro Taladro de banco argentino
220 volts
1.5 HP
1700 rev/min
HERRAMIENTA
Broca de Centros No. 3
Acero de alta velocidad
Buril Cortador HSSO (Cromo-Zinc)
Acero de alta resistencia Momax
3/8 “
Barra de desbaste Para interiores
¾ de diámetro
8” de largo
Con buril en la punta
Broca Broca de ¼ de diámetro
Acero de alta velocidad
C O S T O S D E F A B R I C A C I Ó N
A continuación se muestra el cálculo del costo unitario de producción de la pieza tomando
en cuenta los siguientes datos:
Una hora hombre máquina cuesta $150.00
1 kg. de Aluminio $54.86
Herramientas
Un buril cuesta $30.00 y sirve para 50 piezas.
Una barra de desbaste cuesta $200.00 y sirve para 30 piezas.
Una broca de centros cuesta $25.00 y sirve para 2000 piezas.
Una broca de ¼ cuesta $15.00 y sirve para 100 piezas.
Gastos Indirectos
Renta $600
Luz $250
Teléfono $250
La producción es de 13.87 minutos por pieza, fabricando así 768 piezas al mes.
DESCRIPCIÓN COSTO CANTIDAD
UTILIZADA
TOTAL POR
PIEZA
1 Kg Al. $ 54.86 1.73 $ 94.91
1 Hr. H-M $ 150.00 0.25 $ 37.50
Buril $ 30.00 0.02 $ 0.60
Barra de desbaste $ 200.00 0.03 $ 6.67
Broca de centros $ 25.00 0.001 $ 0.01
Broca de 1/4 $ 15.00 0.01 $ 0.15
COSTO DE PRODUCCIÓN $ 139.84
GASTO MENSUAL
Renta $ 600.00 $ 0.78
Luz $ 250.00 $ 0.33
Teléfono $ 250.00 $ 0.33
GASTOS INDIRECTOS $ 1.43
COSTO TOTAL UNITARIO DE PRODUCCIÓN
$ 141.27
C O N C L U S I O N E S
Este trabajo fue una aplicación práctica de gran parte de los temas que hemos aprendido
en la clase de Manufactura Industrial II ya que se utilizaron los conocimientos de Torno y
Taladro específicamente.
Podemos decir que con la aplicación práctica de estos temas es suficiente para entender
lo que se aprendió en el curso ya que todos están relacionados y, aunque cada uno tiene
sus características, aprendimos a hacer cálculos respecto a las máquinas y tiempo
empleado, aprendimos que existen diferencias para velocidades de corte y avance
dependiendo de los materiales, todo para hacer una pieza de ciertas especificaciones,
dándonos cuenta de que nosotros como Ingenieros Industriales, debemos estar siempre
informados respecto de las especificaciones y tiempos requeridos para fabricar las piezas,
controlando así al capital humando, materia prima, calidad y, por ende, los costos.
Después de conocer un proceso de maquinado de una pieza podemos decir que lo
primero que necesitamos establecer cuando trabajemos en la industria o tengamos
nuestro propio negocio es un objetivo, ¿qué es lo que quiero lograr? en cuanto a
cantidad, calidad, etc. Posteriormente debemos definir, en base a las características
deseadas, el proceso de fabricación adecuado, lo que implica la selección de la
maquinaria y herramental así como la cantidad de mano de obra empleada. La selección
del material es otro punto importante y debe estar de acuerdo con la calidad que se quiere
lograr y con el tipo de maquinaria en la cual se invirtió. Es necesario también hacer
dibujos de la pieza para evitar confusiones y lograr que ésta sea un producto terminado tal
y como fue planeada.
Finalmente, después de entender cuál fue el fin de la aplicación práctica de la materia
realizada en este trabajo, podemos decir que nuestro objetivo se cumplió, ahora tenemos
una idea más clara de lo que significa el maquinado de una pieza, conocimiento que
seguramente será aplicado en el futuro.
B I B L I O G R A F I A
MONTES DE OCA, Ricardo, PÉREZ, Isaac de Jesús, Manual de prácticas de
Manufactura Industrial II, IPN-UPIICSA
MIRÓN, Begeman, B.H., Amstead, Procesos De Fabricación, C.E.C.S.A, México.
BOON, G.K., MERCADO, A., Automatización Flexible en la Industria”,Limusa-
Noriega, México, 1991.
OFICINA INTERNACIONAL DEL TRABAJO, “Introducción al Estudio del
Trabajo”, Cuarta Edición, Limusa, México, 2001.
Diccionario Enciclopédico Quillet, decimotercera edición, cuarta reimpresión,
Cumbre Grolier, México, 1989, Tomo II y XI.
MARTINO, R.L., Sistemas Integrados de Fabricación”, Limusa-Noriega,
México, 1990, p.115.
ROSSI Mario, “Máquinas-herramientas Modernas, Octava Edición, Dossat,
S.A., España, Madrid, 1980, Vol. I, p. 238.
F U E N T E S C O N S U L TA D A S
www.goodfellow.com/csp/active/static/S/AL00.HTML
www.monografias.com
DATOS ACERCA DEL AUTOR:
Autor: Ing. Iván Escalona
Ingeniería Industrial
UPIICSA – IPN
Estudios de Preparatoria: Centro Escolar Atoyac (Incorporado a la U.N.A.M.)
Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias
Sociales y Administrativas (UPIICSA) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.)
www.upiicsa.ipn.mx
Ciudad de Origen: México.

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Escalona Moreno Ivan. (2003, diciembre 24). Procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas. Recuperado de https://www.gestiopolis.com/procesos-de-fabricacion-necesarios-para-el-maquinado-de-piezas/
Escalona Moreno, Ivan. "Procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas". GestioPolis. 24 diciembre 2003. Web. <https://www.gestiopolis.com/procesos-de-fabricacion-necesarios-para-el-maquinado-de-piezas/>.
Escalona Moreno, Ivan. "Procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas". GestioPolis. diciembre 24, 2003. Consultado el 26 de Abril de 2018. https://www.gestiopolis.com/procesos-de-fabricacion-necesarios-para-el-maquinado-de-piezas/.
Escalona Moreno, Ivan. Procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas [en línea]. <https://www.gestiopolis.com/procesos-de-fabricacion-necesarios-para-el-maquinado-de-piezas/> [Citado el 26 de Abril de 2018].
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