Practica Calificada Procesos i 24-02-06 Solucion

7/28/2019 Practica Calificada Procesos i 24-02-06 Solucion

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

PRACTICA CALIFICADA. Viernes, 25 de febrero del 2006P R O B L E M A N 1 ( 8 p u n t o s )E n u n a f r e s a d or a u n i v e r s a l s e e n s a m b l a u n a f r e s a d e a c e r o r p i d o d e 1 5 0 m md e d i m et r o, d e 2 4 d i en t es y u n a n c h o d e 7 0 m m, e l m a t e ri a l q u e s e q u ie r e

m e c a n iz a r e s d e a c e r o s e m i d u r o c u y a p o t e n ci a e s p e c i f i ca e s d e 2 0 0 k g f / m m ,p a r a u n a p r of u n d i d a d d e c or t e d e 5 m m , l a v e l oc i d a d d e c or t e e s d e 1 6 m / m i n y e l a v a n c e d e l a m e s a e s d e 3 0 m m / m i n .S e p i d e d e t e r m i n a r :

1 . E l a va nc e p or di en te .2 . E l es p es o r me di o d e co r te .3 . L a l o ng i tu d n o d e fo r m ad a d e l t or o i de . (p a r y n o n)4 . L a f ue r za t a ng e n ci a l de c o rt e me d ia .5 . E l m o me n to to r s or c i rc u la r .6 . L a p o te n ci a m e di a r e qu e ri d a.

S o l u c i o n a r i o .Po te n c i a e s p e c f ic a = 2 0 0 K g / m m

2

D i m et r o d e l a f r es a = 15 0 m mNu m e r o d e d ie n te s = 2 4An ch o = 7 0 m mP ro f u n d id a d d e co r t e = 5m mVe l o c id a d d e co r t e = 16 m / m inA v a n c e d e l a m es a = 3 0 m m / m in

1 . - E l a v a n c e p o r d i e n t e

a ) a v a n c e d e l a m e s a .

V a = a * n

Ve l o c id a d ro ta c i o n a l d e l hu s i l l o :n = (1 00 0) *(1 6) =3 3. 95 rpm= 34rpm

( ) ( 1 5 0 )A v a n c e d e l a m es a

revmmn

Vaa /88.0

34

30===

ZmmZ

aaZ /037.0

24

88.0===

2 . - E l e s p e s o r m e d i o d e c o r t e .

mmD

pae Zm 0067.0

150

5*037.0* ===

3 . - l a l o n g i t u d m e d i a d e l t o r o i d e .

LA B = R * B + r * s e n B

a ) r a d i o d e l c or t a d or :

mma

r 14.0*2

88.0

*2===

LA B = 7 5 * 0 . 3 6 6 + 0 . 1 4 * s e n 2 1 = 2 7 . 5 m m ( n or m a l )

L B A= 7 5 * 0 . 3 6 6 - 0 . 1 4 * s e n 2 1 = 2 7 . 4 m m ( t a n g e n c i a l )

4 . - L a f u e r z a t a n g e n c i a l m e d i a .

T = K c * A c = K c * e m * b

T = K c * A c = K c * e m * b = 2 0 0 * 0 . 0 0 6 7 * 7 0 = 9 3 . 8 9 4 K g f .

Elaborado Ing. Snchez Valverde, Victoriano. 24-Feb-06 1


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5 . - E l m o m e n t o t o r s o r a n g u l a r .

a ) n g u l o d e p r e s i n .

C os B = 933.075

575=

=

R

pR

B = a r c . c os 0 . 9 3 3 = 2 1 B = 2 1 / 5 7 . 3 = 0 . 3 6 6 r a d i a n e s

W t = R* B * b * e m * K c = R * B * b * a z *D

p* Kc

W t = 7 5 * 0 . 3 6 6 * 7 0 * 0 . 0 0 6 7 * 2 0 0 = 2 5 7 5 K g f - m m

6 . - L a p o t e n c i a m e d i a a n g u l a r .

KwnZWt

Pc 343.01000*102*60

34*24*2575

1000*102*60

**===

P R O B L E M A N 2 ( 4 p u n t o s )Para la ejecucin de una serie de 2500 unidades de un determinado producto a producir, seobtienen los datos siguientes:- Tiempo de preparacin : 3 horas.- Tiempo de mecanizado : 10 minutos- Tiempo de manipulacin : 5 minutos- Tiempo de servicio : 3 minutos- Tiempo calculado : 20 minutos.Si el costo de produccin de la herramienta por parte producido es de S/.4, el costo del materialrequerido es S/.35.00 y el costo hora mquina es de S/.800/hr.Se pide determinar:

1. El tiempo estndar.2. El tiempo de la fatiga.3. El tiempo de ciclo.

4. El costo de manufacturaSolucionario.

1. El tiempo estndar.

Tcal = Te +n

Tp

Te = Tcal -n

Tp= 20 -

2500

)60(*3

Te = 19.928min

2. El tiempo de fatigaTf = Te - (Tm + Th + Ts)

Tf = 19.928 - (10 + 5 + 3)Tf = 1.928 min.3. El tiempo de cicloTc = Tm + Th = 10 + 5

4. El costo de manufactura

CManuf = CH.Tcal + CMat + CHta.

CManuf = 43560

20*

800++

hr

P R O B L E M A N 3 ( 8 p u n t o s )Elaborado Ing. Snchez Valverde, Victoriano. 24-Feb-06 2

Tc = 15min.

CManuf= S/.305.67/pieza


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S e d i s e a u n a p i e z a p a r a s e r e j e c u t ad a e n u n a f r e s a d o r a , u n c a n a l d e 1 5 m md e p r of u n d i d a d p or 1 5 m m d e a n c h o y 3 0 0 m m d e l o n g i t u d , d i s p on i e n d o d e u n af r e s a d e d i s c o d e 1 0 0 m m d e d i m e t r o y d e 2 1 d i e n t e s . S e r e c om i e n d o t r a b a j a rs i n e x c e d e r e n 0 . 0 8 m m / d i e n t e e n e l a v a n c e p o r d i e n t e y 2 5 m / m i n e n l av e l o c id a d d e c o r t e . L a f r e s a d o r a t i e n e u n m o t o r d 2 . 2 K w y e s t d o t a d o d e l a ss i g u i e n t e s v e l oc i d a d e s r ot a c i on a l e s d e l h u s i l l o :n = 4 5 , 9 0 , 1 1 2 , 2 2 0 y 4 5 0 , y l a s v e l oc i d a d e s d e a v a n c e d e :VA= 1 6 , 2 2 , 3 0 , 4 5 , 6 3 , 9 0 , 1 1 2 y 1 6 0 m m / m i nL a p r e s i n e s p e c f i c a d e c or t e d e l m a t e r i a l m e d i o s e d e t e r m i n a r m e d i a n t e l ar e l a c i n : K c = 0 . 0 3 5 * ( e m )

- 0 . 2 0K w - m i n / c m

3

L a e f i c i e n c i a m e c n i c a e n l a s t r a s m i s i on e s d e l a f r e s a d or a e s 8 0 % .S e p i d e d e t e r m i n a r :

1 . - L a v e l o c id a d d e r o t a c i n d e l h u s il l o .2 . - L a v e l o c id a d o a v a n c e l o n g i t u d in a l d e l a m e s a .3 . - E l e s p e s o r m e di o d e v i r u t a n o d e f o r m a b le .4 . - L a f u e r z a t an g e n c i al m e d i a .5 . - L a p o t e nc i a m e d ia d e c o r t e .6 . - T i e m po d e m e ca n i z a d o .

S o l u c i o n a r i o .D a t osP ro f u n d id a d p = 15 m mAn ch o b = 15 m mLo n g i t u d L = 3 0 0 m mD i m et r o D = 10 m mNu m e r o d e d ie n te s Z = 2 1A v a n c e / d i e n t e a z = 0 . 0 8 m m / d i e n t eVe l o c id a d d e C o r te Vc = 2 5 m / m i nP m = 2 . 2 k w Kc =

.*035.0 me

1 . - l a v e l o c i d a d d e r o t a c i n d e l h u s i l l o

A v a n c e d e l a m es a :a . = a Z . * Za . = 0 . 0 8 * 21 = 1. 6 8 m m / r e v Ve l o c id a d d e ro t a c i n d e l a f r es aVc = D. n .

1 0 0 0L a n u e v a v e l oc i d a d d e c or t eVC = D. n

1 0 0 0Vc = ( ) ( 1 0 0 ) ( 4 5 )

1 0 0 0Vc = 1 4. 13 7 m / m i n .

n = 1 0 0 0 . V cD. n = (1000)(25) =79.578rpm

( ) ( 1 0 0 )S e l e c c i on a m os n = 4 5 r p m2 . - l a v e l o c i d a d d e a v a n c e d e l a m e s a .

VA = a . n = 1 . 6 8 m m / r e v . 4 5 r p m = 7 5 . 6 m m / m i n .

S e l e c c i on a m os :

VA = 6 3 m m / m i n

3 . - E l e s p e s o r m e d i o d e v i r u t a :

100

15*08.0* ==

D

pae Zm

e m = 0 . 0 3 m mElaborado Ing. Snchez Valverde, Victoriano. 24-Feb-06 3


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K c = 0 . 0 3 5 * ( 0 . 0 3 )- 0 . 2 0

K w - m i n / c m3

K c = 0 . 0 7 K w - m i n / c m3

4 . - l a f u e r z a t a n g e n c i a l

T = K c * A c = K c * e m * b * 1 0 2 * 6 0 = 0 . 0 7 * 0 . 0 3 * 1 5 * 1 0 2 * 6 0 1 9 3 K g f

5 . - L a p o t e n c i a m e d i a d e c o r t e :S a b e m os q u e

K c = P c / Z w

C a u d a l d e r e m oc i n .

Z w = p * a * n * b = 1 5 * 6 3 * 1 5 = 1 4 1 7 5 m m3/ m i n = 1 4 . 1 7 5 c m

3/ m i n

Z w = 1 4 1 7 5 m m3/ m i n = 1 4 . 1 7 5 c m

3/ m i n

Pc = KwZwKc

97.0102

14.175*0.07

102

*==

P c = 0 . 9 71 . 0 K w

C om p a r a n d o c on l a p ot e n c i a e f e c t i v a c on l a p o t e n c i a d e c or t e m e d i a .Pe = Pm*(=2.2*0.8=1.76KwComparando Pe>Pc (1.176Kw > 1.0KwConclusin se dar una pasada con una profundidad de 15mm y una potencia de corte de 1.0Kw.6.- El tiempo de mecanizadoTm= L + 2x

VaL= Longitud Tm= 5.89min.7.- El momento torsor angular.a) ngulo de presin.Cos(B=

(B=arc.cos 0.7=45.5(B= 45.5/57.3=0.794 radian.

Wt = R*(B*b* em *Kc= R*(B*b* az* *Kc*102*60

Wt = 50* 0 . 7 9 4 * 1 5 * 0 . 0 3 * 0 . 0 7 * 1 0 2 * 6 0 = 7 6 5 3 K g f - m m

8 . - L a p o t e n c i a m e d i a a n g u l a r .

KwnZWt

Pc 18.11000*102*60

45*21*7653

1000*102*60

**===

Elaborado Ing. Snchez Valverde, Victoriano. 24-Feb-06 4

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