Solucionario Practica Calificada 20-05-2005

7/28/2019 Solucionario Practica Calificada 20-05-2005

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

PRACTICA CALIFICADA. Viernes, 20 de mayo del 2005Nota: Prohibido el uso del lpiz y lapicero rojo en el cuadernillo.

PROBLEMA N 1

Se esta mecanizando considerando la experiencia por corte ortogonal, en el

torneado de un tubo de 200mm de dimetro exterior y un espesor de 5mm, se

emplea la maquina sugerida, que tiene una velocidad rotacional de 120rpm,

emplendose una herramienta con un ngulo de ataque de 10, ubicndose en un

ngulo de posicin de 57, y la mesa se desplaza a 0.3mm/rev. A travs de un

dinammetro se determinan las fuerzas de corte en 250Kgf y la normal de 82Kgf, el

material tiene un peso especfico de 8grf/cm3

y la viruta obtenida tiene un peso

unitario de 25grf/m. Se pide determinar:

1.- El esfuerzo de cizallamiento medio.

2.- El esfuerzo de compresin o normal.

3.- La potencia de corte media.

4.- La presin media especifica de corte, en 3min

cmKw .

5.- El tiempo de mecanizado.

Solucionario:

Datos.

d. = 200mm

b. = 5mm, ancho de la herramienta

n = 120rpm velocidad rotacional

= 10 ngulo de ataque

k. = 57 ngulo de posicin de 57.

a. = 0.3mm/rev, desplazamiento de la mesa

Fc = 250Kgf

FL = 82Kgf,

= 8grf/cm3

peso especfico de

w. = 25grf/m peso unitario.

1.- El esfuerzo de cizallamiento medio.

a) espesor no deformado.

Elaborado: Ings. Snchez Valverde y Loayza Huamn. Pgina 1 8

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PROBLEMA N 2

Un torno mecnico tiene un motor elctrico de 0.75Kw, cuyo rendimiento

mecnico es 90% y la caja Norton tiene una gama de velocidades a la salida del

husillo principal en:

n = 24, 30, 38, 48, 58, 72, 90, 99, 120, 188, 234, 290 y 365 rpm.

En la operacin de debastado se cilindra el material cuya longitud es de 400mm, y

el dimetro deber reducirse de 200 a 212mm, de las consideraciones propuestas,

la mesa se selecciona en un avance de 0.25mm/rev, donde la velocidad de corte

mximo es de 25m/min y la vida de la herramienta es 60min siendo de acero

rpido, y la presin especfica de corte del material es 0,07 Kw-min/cm3. Se pide

determinar:

1. El nmero de pasadas de igual profundidad.2. La fuerza de corte en la primera pasada.

3. La potencia de corte requerida para la pasada.

4. El tiempo de vida de la herramienta.

5. El tiempo de maquinado.

Solucin

Datos

Pm = 0.75 Kw V > 25m/min K C = 6.07 Kw 3min

cm

= 400 mm T = 60min = 90%D = 200m n = 0.15

D = 212mm K = 370

a = 0.25mm/rev

1.- Numero de Pasadas de Igual Profanidad

a) Dimetro MediommxdDdm 216212220. ===

b) Velocidad Rotacional

rpmn 8.36216.

25.1000

=

Seleccionamos

N = 30rpm


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c) Velocidad de Corte

min/20361000

30216

1000

..m

xxndVC ===

d) rea no Deformada

33.16

8

428

)3(2212220

25.025.02.

2

12

==

=======

p

dDpmmxapAC

e) Remocin de Viruta

ZW= 0.5 x 20.36 = 10.18 cm2/min

Potencia de Corte

PC = KC . ZW= 0.07 x 10.18 = 0.7126 KW

Potencia Efectiva

Pe = Pn . = 0.75 x 0.9 = 0.675Modificar:

AC = 1.33 . 0.25 = 0.33mm2

ZW= 0.33 x 20.36 = 6.7867 cm3/min

PC = 0.07 x 6.7867 = 0.475 KW

Pe > PC

Numero de Pasadas = 3

Profundidad de CortemmPS 33.1

6

8==

rea de Corte:

AC = 1.33 x 0.25 = 0.33mm2

Caudal de Renovacin

ZW= 0.33 x 20.36 = 6.7867 mmcm3

Potencia de Corte:PC = 0.07 x 6.7867 = 0.470 KW

2.- Fuerza de Corte

KgfxxV

PF

C

CC 78.14260102

36.20

475.0===

3.- Tiempo de Duracin de la Hta.

V1 = 25m/min V 2 = 2036m/min


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T1 = 60

min23636.20

6025 15.01

15.10

2

2

=

=

T

xT

4.- Tiempo de Maquinado

min16035.7

400

3025.0

400

.==== x

xna

LTm

TEMA N 3

En un ensayo de corte ortogonal se emplea una herramienta cuyo ngulo de filo es

74 y el ngulo de incidencia es 6, se arranca viruta con una longitud de contacto

de 1.6mm, cuyo espesor no deformado es de 0.6mm. La distribucin del esfuerzo

normal y el esfuerzo cortante sobre la superficie de ataque es la que se muestra en

la figura y con las dimensiones en mm. Se pide determinar:

1. La fuerza de corte.

2. La fuerza de empuje

Solucionario:

Fuerza de cizallamiento.

SSs

S

S

s FA

A

F==

rea de cizallamiento:

AS = 0.8*1.6 =1.28mm2.

Sss FA =

Fuerza de cizallamiento.

KgfmmKgfmmFS 192/15028.122 ==

Fuerza normal de cizallamiento.


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0.8

1.

6

0.3

2300

mm

KgfS =

0.8

2150

mm

KgfS =

1.

6


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rea normal de cizallamiento:

2880

2

61506130 mm.)

.*.().*.(Asi =+=

KgfmmmmKgfFns

ntocizallamiedenormalFuerza

AF

si

nsS

26488.0/300 22 ==

=

ngulo de ataque.1090 ==+=

Angulo de cizallamiento:

Nota; cuando existan dos reas deformadas, se toma siempre el mayor.

Las relaciones de las fuerzas mecanizadas tenemos:

( ) ( )

( ) ( )

( )( )

( )( )59.48

19259.48cos

59.48cos

59.48264

59.4859.48cos192

59.48cos59.48264

cos

cos

senF

FF

F

senFF

senFF

FsenF

senFFF

ntocizallamiedeFuerza

FsenFF

ntocizallamiedenormalFuerza

c

cL

c

cL

tc

tc

tcs

tcsn

=

=

=

+=

=

+=

Igualando la fuerza de empuje:

( )( )

( )( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )[ ]( ) ( ) KgfsenF

senFsen

FsenFsen

senF

F

F

senF

c

c

cc

c

c

c

c

32559.48cos.19259.48.264

59.4859.48.cos59.48cos.19259.48.264

59.48cos.19259.48.cos59.48.59.48.264

59.48

19259.48cos

59.48cos

59.48264

22

22

=+=

+=+

=

=

Realizando las operaciones y reemplazando:

Fuerza de corte.

Fc = 325Kgf


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59.48

75.0.

28.1

96.0

)6.1(8.0

)6.1(6.0/

1

=

=

===>=

senarc

senAAsen sc


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( )( )

( )

( )

Kgf

sen

F

Kgfsen

F

L

L

31

75.0

23

59.48

19259.48cos.325

3166.0

25.20

59.48cos

59.48.325264

==

=

==

=

( ) ( )

( )( )

Kgfsen

F

FsenF

L

tc

3166.0

25.20

59.48cos

59.48.325264

59.48cos59.48264

==

=

+=

FL = 31Kgf

PROBLEMA N 4

En el mecanizado por corte ortogonal, en un torno se ejecuta el proceso de

acabado, la accin se realiza en el eje de coordenadas rectangulares, donde el

corte de la viruta, es ejercida sobre la superficie de ataque con una fuerza derozamiento y otra normal, el ngulo de ataque est en contacto con la viruta y la

herramienta, y a su vez estn en relacin con el ngulo de friccin media para

ejecutar el trabajo requerido. Para estas consideraciones se pide determinar:

1. La fuerza de trabajo en funcin del ngulo de ataque.

2. La fuerza de trabajo en funcin del ngulo de ataque y la friccin media.

3. Si el ngulo de ataque es cero, especificar la accin de la fuerza.

Solucionario:

1.- la fuerza de trabajo.

Fy = Fny Ffy

SenFnFny

Fn

FnySen

CosFfFfy

Ff

FfyCos

.

.

=

=

=

=

Fy = Fn. Sen Ff. Cos

2.- La fuerza de trabajo enfuncin del ngulo de ataque y la friccin media.

TgFnFf

Fn

FfTg

.=

=

Fy = Fn. Sen Ff. Tg.Cos

Fy = Fn.(Tg- Tg). Cos


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3.- Si el ngulo de ataque es cero, especificar la accin de la fuerza.

Angulo de ataque:

= 0

Fy = Fn.(Tg0 - Tg). Cos0

Fy = - Valor negativo, se rompe la herramienta.


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