Segunda Practica Solucionario 10-02-06

7/28/2019 Segunda Practica Solucionario 10-02-06

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

PRACTICA CALIFICADA. Viernes, 10 de febrero del 2005Nota: anotar; nombre del curso, cdigo, apellidos y nombres en el cuadernillo, paracada problema una pgina y en el orden propuesto, de no realizarse como lo sugerido

NO se calificara, todo el desarrollo de los problemas deber realizarse con lapiceronegro o azul, prohibido el uso del lpiz o lapicero rojo.

PROBLEMA N 1Con una broca de 12mm y una mecha gua de 3mm de dimetro, cuyongulo de alma es 120, se va taladrar un material cuya presinespecfica de corte es una relacin de:Kc = 175.(ec)-0.15 Kgf/mm, donde el espesor de corte terico es:

)2

(.2

Ksen

ace = .

El agujero es ciego sobre una plancha de acero de una profundidad de25mm, tiene una velocidad rotacional de 475rpm, y la relacin de

avance-dimetro es: 01.0=d

a .

Se pide determinar:1. Potencia especifica de corte del material.2. Remocin de la viruta.3. Potencia de corte media.4. Momento torsor medio de la broca con el material.5. Tiempo de mecanizado.

Solucin:Datos.Dimetro =12 mm

Guia d = 3 mmK = 120Kc = 175.(ec)-0.15 Kgf/mm,

)2

(.2

ksen

aeC = .

Lp = 25 mmn = 475rpm

01.0=d

a.

1.- Potencia especifica de corte del material.a) avance del sistema.

revmmda /12.012*01.0.01.0===

b) espesor de viruta no deformado.

)2

(.2

ksen

aeC = mmsen 052.0)60(.2

12.0==

Kc = 175.(ec)-0.15 Kgf/mm = 165.(0.052)-0.15 = 257Kgf/mm2.- Remocin de viruta.

a) rea no deformada.

1064

)312.(

4

).( 22mm

dDAC =

=

=

b) velocidad automtica.VA = a. n = 0.12* 475 = 57mm/min

Zw = Ac. VA = 106*57 = 6042mm

3

/min = 6.042 cm

3

/min3.- Potencia de corte.

Elaborado Ings. Snchez, Loayza y Manco. 1


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PC = KC. ZW = CvKw 34.025.0102.60

042.6*.257==

4.- Momento torsor de la broca con el material.

cmKgfn

PcMt === 26.51

475

34.0.71620.71620

5.- Tiempo de mecanizado.

min5.057

6.325

475*12.0

12*3.025=

+=

+=

+=

AV

mplTm

PROBLEMA N 2Una fresadora mecnica, esta dotada de las velocidades de rotacin para

el husillo principal en una gama siguiente:

n = 63, 90, 125, 180, 250,355, 500, 710, 1400, 2000, y 2800 rpm, y la

velocidad de avance de la mesa es:

VA =17, 34, 48, 67, 96, 134, 268, 378, 680, 755, y 1000 mm/min.

Indicada maquina posee un motor elctrico que tiene una potencia 2.25

KW, estimndose la eficiencia en 75%.

La potencia espec f ica del mater ial de corte puede

co nsi de ra rse se ns ibl em en te c on st an te d en tr o d e l as

condiciones de operacin e igual a 0.15 Kw-min/cm

3

.En la ind icada maquina-her ramienta deber real i za r a lo

largo de un eje d e 200 mm de l ongitud y de 50mm de

d imet ro , un cana l de chaveta que debe med i r 16 mm de

ancho por 10mm de profundidad.

La f resa de d isco a ut i l i zarse es de 150 mm de d imetro y

t iene 22 d ientes , r ecomendndos e no exceder de 0 .07

mm/diente n i 30m/min en la ve loc idad de corte media . Se

pide determinar:1 .- L a veloc idad de ro taci n de l hus il lo a s elecci onar , en

rpm.2 .- Velocidad de corte med ia requerida, en m/min .3 .- La velocidad de avance de la mesa , en mm/min .4 .- E l nmero de pasadas de igual p ro fundidad y potencia a

emplear en cada pasada, en Kw.5 .- E l cauda l de v iruta en cada pas ada, en cm 3/min.6 .- E l t iempo de e jecucin en una pas ada.SOLUCIN:Datos.

Pm = 2.25 KW. = 75%.



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Kc = 0.15 Kw-min/cm 3.L = 200 mmd. = 50mmb.= 16 mmp. = 10mm.D =150 mmZ = 22 dientesa z 0.07 mm/dienteVc 30m/min1.- La velocidad de rotacin del husillo .

1000

.. nDVc

=

rpmn

mosSelecciona

rpmD

Vn c

63

:

66,63150.

30.1000

.

.1000

=

===

2.-La velocidad de corte requerida ser .Vc = () (150) (63) = 29.68m/min

10003.- Velocidad de avance de la mesa a seleccionaraZ = 0.07mm/ZAvance de la mesa:a = 0.07mm/ Z *22 dientes.a = 1,54mm/rev..Velocidad de avance:VA = a . n = 1,54mm/rev*63rev/min = 97,02mm/min.

De tabla de avances seleccionamos:VA = 96 mm/min.

4.- numero de pasadas de igual profundidad.Profundidad y potencia a emplear en cada pasada:Potencia especif ica de corte:

W

CC

Z

PK =

caudal de viruta:

C

CW

K

PZ =

Tenemos que comparar la potencia efectiva que nos dan enel motor con la potencia de corte.Caudal de viruta:Zw = p * b * V AZw = 10 * 16 * 96 = 15.36cm 3 /min

Profundidad y potencia a emplear en cada pasada (Kw)Pc = Potencia corteZw = Caudal de viruta

Verif icar la potencia efectiva con l a potencia de corte:Potencia efectiva.


W

CC

Z

PK =


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Kw.....PmPe 65175052 ===

Potencia de corte.Pc = Kc * ZwZw = 15.36 cm 3 /min.Pc = 0.15 Kw-min/ cm 3 * 15.36cm 3/minPc = 2.304Kw.Pe> Pc 1.65 Kw < 2.304 Kw modificar:

Entonces reduciremos la profundidad de corte en 2 pasadas.P = 10/2 = 5 mm.

Caudal de viruta

Zw = 5 * 16 * 0.96 = 7.620cm 3 /min.

Potencia de corte.

Pc = Kc * Zw = 0.15Kwmin/cm 3x7.680cm 3/minPc = 1.152 KwPe> Pc 1.65 Kw > 1.152 Kw.Entonces se concluye:Se darn 2 pasadas con una pro fund idad de 5 mm y unapotencia de corte de 1.152 Kw.5.- El caudal de viruta en cada pasada es .Zw = 7.680 cm 3/min.

6.- El t iempo de ejecucin.Tm = L + 1 0 + 2x

a * nTm = 200 + 2(26.925).

96

Tm = 2.64min.Tiempo total en dos pasadas.Tm=5.3min

PROBLEMA N 3Para la maquinabilidad de una serie de ejes cilndricos se han

programado los siguientes:

Sobre una barra de 30mm de dimetro y una longitud de 110 mm, se

emplea un avance de 0,2 mm/rev, la profundidad de pesada de 0.8 mm y

la velocidad rotacional al husillo de 250 rpm cuya relacin de Taylor para

las condiciones propuestas esta dada por (V.T0.25 = 34), sabindose que el

costo inicial de la herramienta es $US 30, el costo de cada reafilado es el

5% del costo inicial de la herramienta, y sabindose que el promedio

posible de reafilados en la herramienta es 50.

Se pide determinar:1.- El costo de un filo.


L = Longitud del material

10= recorrido en vacox = {R2(R-P)2}

x = {752 (75-5)2}

x = 26.925 mm


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2.- El tiempo de la vida nominal de la herramienta.3.- El tiempo de vida nominal de Taylor.4.- El tiempo de mecanizado.5.- El costo de la herramienta por pieza.

Solucin:

1.- El Costo de un Filo.

5.1$6.05.1

50

305.1

=+=

=+=+=

Y

N

CgY

2.- La velocidad de corte.

min/241000

255.30.

1100

...m

nDVC ===

3.- Tiempo de Vida Nominal Taylor.

min02.4

24

34

24

3434.

25.0

11

25.0

=

=

==

T

TTVn

4.- Tiempo de Mecanizado

min225521.0

110

21255.0

110

.====

xna

LTm

5.- Costo de la Herramienta por pieza.

pieza

T

T

YC

m

Hta /07.1$96.1

1.2

05.2

02.4

1.2====

PROBLEMA N 4

Para rebajar en una limadora de codo en 6 mm el espesor de una

superficie plana de 320 mm x 212 mm, se regula la longitud de carrera

del carnero a 270 mm, la profundidad de pasada a 3 mm, el avance a 0.5

mm/ciclo y la distancia entre centros de la corona dentada-biela es 320

mm.

La acepilladora a utilizar tiene las caractersticas siguientes: longitud de

la biela 460 mm, velocidades de rotacin del plato-manivela: n = 14, 22,

30, 40, 52, 62, 80 y 112 rpm. La potencia del motor de accionamiento 3

CV y la eficiencia de mquina es 80%.

Se recomienda no exceder la velocidad de corte media 16 m/min y

adems, se sabe que la presin especfica de corte del material para lascondiciones de operacin es 3.7 Watt/mm3/s.


Datos:D = 30mm a = 0.2 mm/revL = 110 mm p = 0.8 mmn. = 250 rpm V.T0.25 = 34C0 = $30g = 5% del Co = $ 1.5


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Se pide determinar:

1. Los ngulos de carrera, corte y retorno.

2. La velocidad de rotacin seleccionada de la corona dentada.

3. La velocidad de corte mxima.4. El tiempo de maquinado.

5. La potencia de corte media.

SOLUCIN:

Datos.

mmb

mV

mm

mmL

C

320

min/14

3

264

=

=

=

80.0

3

460

/5.0

=

=

=

=

cvPm

mmR

ciclomma

KC = 3.7 Watt/mm3

/s = 3.7*102= 377 Kgf/mm1.- Los ngulos de carrera, corte y retorno.

ngulo de carrera: === 17)460(2

270

2 arcsen

R

Larcsen

ngulo de corte y retorno.

=

=

+=+=

146

214

17*21802180

2.- La velocidad de rotacin seleccionada del plato manivela

rpmL

xVn C 5.391000*

270*360

214*16

.2=

==

Entonces seleccionamos de tablasrpmn 30=

Velocidad de tangencial:

rnVT ***2 =

Radio de la colisa:

mmrb

r 9.93

460*2

270*320

R*2

L===

min/7.179.93*30**2**2 mrnVT ===

3.- Velocidad de mxima de corte:

)........(..........2

maxI

rb

nRV

C

+

=

min/67.199.93320

460*9.93*30**2****2max m

rb

RrnVC =+

=+

=

Velocidad de mxima de retorno.

min/367.179.93320

460.max mxVrb

RV TR ==

=



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4.- Tiempo de maquinado:

Hallamos el min362*30*5.0

270

.*=== N

na

LTm

La velocidad de corte media

min/62.13

)1000)(214(

)270)(360)(30(

1000*

***2

mV

LnV

C

C

=

==

KgfF

mmrev

mm

mm

KgfF

PaKF

mediacortedeFuerza

C

C

CC

566

3*5.0*4.377

**

2

=

=

=

5.- Potencia media de corte:

KwmKgf

P

mKgfm

KgfVcFcP

C

C

26.160*102

min/7539

min/7709)min

62.13)(566(*

=

=

===


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