calculo de levas torno semiautomatico

7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico

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1

1. Material de partida...................................................................................................

1.1. Plano normalizado.....................................................................................................

1.2. Terminacin superficial...............................................................................................

1.3. Cantidad de piezas a producir......................................................................................

2. Desarrollo.......................................................................................................................

2.1. Perdida del material y % de desperdicio........................................................

2.2. Proceso de mecanizado.....................................................................................

2.3. Eleccin de herramientas..................................................................................

3. Seleccin de maquinas y equipos:.........................................................................

4. Estudio detallado de cada operacin:...................................................................

4.1. Parmetros de trabajo................................................................................................

4.2. Calculo de potencia para cada operacin........................................................................

4.3. Tiempo total de produccin..........................................................................................

Tiempo Productivo...........................................................................................................

Tiempo improductivo........................................................................................................

endimiento de la ma!uina en piezas"#ora............................................................................

4.4. esumen de los tiempos $ consumo de las operaciones......................................................

4.%. Calculo de levas.......................................................................................................10

4.%.1 &eva de entallado del o'rin(......................................................................................10

4.%.2 &eva de entallado de la (u)a del se(uro.......................................................................11

4.%.3 &eva de ac#aflanado...............................................................................................12

4.%.4 &eva de corte......................................................................................................... 12

4.*. +ccesorios.............................................................................................................. 13

efri(erantes $ lubricantes.............................................................................................. 13

4.,. Plan de control de calidad..........................................................................................13

%. Calculo del costo de la pieza.............................................................................................13

%.1. Costo del material.................................................................................................... 13

.2. !osto de la mano de o"ra directa:................................................................14

Costo de mano de obra indirecta....................................................................................... 14

.3. !ostos #$os y aria"les:..................................................................................15

Costos fijos................................................................................................................... 15

Costos variables.............................................................................................................15

%.4. -mpuestos...............................................................................................................15

%.%. +mortizacin de la ma!uina.......................................................................................15

%.*. Costo unitario de manufactura...................................................................................16

%.,. anancias.............................................................................................................. 16

&ne'o 1...........................................................................................................................17


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2

1. Material de partidaEl material que se va a utilizar para la fabricacin de las piezas es un SAE 1045, acero al carbono

con 45% de Carbono Sin nin!"n tipo de aleacin#, $tilizado !eneralmente en partes de maquinas

que requieran dureza tenacidad&

'as medidas en que se fabrican estos aceros son mu variados tambi(n su forma& Se selecciono un

acero laminado trefilado con 1) mm de di*metro& +onde tenemos que las propiedades mec*nicas

del mismo son las que se detallan en el si!uiente cuadro

(a"la de propiedades Mec)nicas &*S* 1+4

,-S&E

esistencia a latraccin

/imite de0uencia

&laramiento en + mm

1+4 Kgf/mm2 Mpa Kgf/mm3 Mpa %

68,7 673,7 42,2 413,8 23

(a"la de Propiedades sicas &*S* 1+4

Procedimiento

esistencia a la traccin

56mm2

7ureza

8rinell,ormalizado 50 - 60 180/aminado encaliente 68 - 78 189-219

Estirado en 5rio 80 - 95 223-262

ecocido 9 Estirado 60 - 75 170-210/aminado 9eenido 58 - 70 193-200

(a"la de (ratamientos (rmicos

(ratamiento(rmico

(emp-!

esistencia a larotura Mpa

es a laluencia Mpa

78rin

/aminado 5or$ado1200 -

850 685 460 21

,ormalizado850 -875 700 450 207

ecocido paramecanizar

810 -860 620 380 183

(emplado enaceite

815-840 710 610 269

eenido 650 700 500 212

1.1. Plano normalizado

El plano normalizado de la pieza se presenta en el +ne/o 1.

1.2. Terminacin superficial

'a terminacin superficial se!"n las normas +-. es Superficies alisadas 'as marcas o estr/as no son visibles a simple vista&

1.3. Cantidad de piezas a producir

El n"mero de piezas a producir es 100&000 cien mil#&

2. Desarrollo


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3

El aquinado de las piezas en su totalidad se realizara en un torno autom*tico, el material ser*

suministrado a trav(s de la caonera del mismo&

2.1. Perdida del material y % de desperdicio.

Se debe considerar el material perdido al momento de cortar la pieza, como se realizara en torno con

una 2erramienta especial, podemos establecer que se perder*n )mm de anc2o por cada corte de cada

pieza& Se deben considerar un e3cedente de )0 mm para suetar la "ltima pieza de cada barra con la

mordaza& Adem*s de la cantidad de material arrancado de cada pieza&

Cada barra posee metros, de cada barra se debe contemplar )0mm de a!arre para la ultima

pieza, por lo que conociendo la lon!itud de la pieza terminada contemplando ) mm de mas

para cada pieza que es lo que se desperdicia por corte&

N piezas

barra

=6000mm20mm

95mm

=62.9piezas

barra

=62piezas/barra

Entonces la cantidad de barras necesarias para todas las piezas a producir ser*

N barras=100.000piezas

62piezas

barra

=1612.9=1613barras

6ara determinar el porcentae de desperdicio se utilizo el Solid7or8s para calcular la

diferencia de vol"menes entre la pieza sin maquinar contemplando ) mm de espesor e3tra alinicio el sobrante de la barra de )0mm mas un porcentae que no es aprovec2able para cada

barra&

V0=10970,44mm3

Vf=10530,23mm3

9enemos que adem*s de los )0mm necesarios para la "ltima pieza se desperdician :0&)4mm&

62,95piezas /barra5980mm

0.95piezas 90.24mm

6or barra tenemos que salen ) piezas, m*s 110&)4mm que no son aprovec2ables& El

volumen de la barra es

Vbarra=6000mm(12mm)2=2.714 .336,05mm3

Vnoaporbechable

barra =110.24mm(12mm)2=49.871,4mm3

Vdesp

pieza=10970.44 mm

310530.23 mm

3=440,21mm

3


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4

Vdesp62piezas=440.21mm362=27.293,02mm3

Entonces (l % de desperdicio por barra ser* el mismo que para todo el lote de materia prima

%Desp=Vdesptotal

Vbarra 100=

%Desp=(27.293,02mm3+49.871,4mm3)

2.714 .336,05mm3

100=

%Desp=2.84

2.2. Proceso de mecanizado

0peracin 1Suecin a tope de lapieza en el torno autom*tico&

0peracin 2Sube la 2erramienta A ;,comienzan a 2acer la ranura para (l o


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5

0peracin 4'a 2erramienta C + se

retiran lue!o del corte c2afl*n&

2.3. Eleccin de herramientas.

'as 2erramientas a utilizar durante todo el proceso de elaboracin de la pieza son de plaquitas de

metal duro& Estas fueron seleccionadas de a cuerdo a las dimensiones de la pieza a realizar se!"n el

tipo de material de la misma&

El tipo de 2erramienta a utilizar ser* est*ndar ser* est*ndar con punta de metal duro =idia# debido a

su buen comportamiento rendimiento frente a este tipo de material& 'a caracter/stica fundamentalde estos aceros es conservar si filo en caliente, pudi(ndose trabaar con las 2erramientas a altas

temperaturas 00>C# sin disminuir su rendimiento& Al!unas combinaciones t/picas del material son

C?0&@5%, 7?1%, Cr?4% B?1% Dtra es C?0&@5%, 7?1%, Cr?4% B?1&)5%&

Duracin del filo de la #erramienta

Es dif/cil determinar con e3actitud el tiempo eficaz de una 2erramienta entre un afilado otro,

puesto que las variables factores que intervienen son numerosos& Se estima un tiempo de trabao de

2oras& 'a forma de afilado se realizara con muelas especiales para tal fin, la muela depende el

material de la 2erramienta a afilar&

3. Seleccin de maquinas y equipos:Para la elaboraci! "e la# pie$a# #e &ili$ara ! &or!o a&om'&ico ()MP*+

mo"elo )-25.


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6

i'me&ro m'imo "el ma&erial a &rabaar ) - 25

)cero "e al&a re#i#&e!cia 15 mm

)cero para a&om'&ica# "em'# me&ale# ligero# 25 mm

eago!al, "i#&a!cia e!&re cara# 22 mm

(a"ra"o, "i#&a!cia e!&re cara# 12 mm

i'me&ro m'imo "e ro#ca# co! fre#a"or 18 mm

o!gi&" m'ima a cili!"rar co! cili!"ra"or 70 mm

+eolcio!e# "el #illo 12 eloci"a"e# 500 - 4000 rpmMo&or "el #illo 2,5/2 P

Mo&or "el aa!ce 0,75 P

+e!"imie!&o e! pie$a# / ora 28 - 3000

Pe#o !e&o aproima"o 650 Kg

ime!#io!e# "e caa "e embalae e! mm 70015001660

olme! para embalae mar&imo 1,8 m3

+ecorri"o #opor&e er&ical, a#&a 15 mm

+ecorri"o co!&rap!&a "e &ala"rar, a#&a 100 mm

i'me&ro "e #eci! "e pi!$a# "e co!&rap!&a,a#&a

13 mm

(o!o Mor#e :opcio!al; (o!&rap!&a "e &ala"rar, 2

erramie!&a# a &ili$ar !ormale# mm 1010125

erramie!&a# "e cor&ar mm 123120

+ccesorios normales de la ma!uina

1 anivela) 'lave medialuna capuc2n pinza1 an!o para apriete manual de pinza de suecin1 'lave fia@ 'laves Allen1 En!rasador a presin

1 6esa1 6esa suplementariaue!o de levas est*ndar6rotector acr/lico+ispositivo de auste de curvas&

Como a se selecciono la maquina se procede a realizar el c*lculo de velocidades del mismo,6ara el c*lculo de tiempo determinacin de par*metros en el estudio detallado de cada operacin,

primeramente se determinaron las velocidades para cada escaln del torno seleccionado&

6rocedemos primeramente a determinar el coeficiente

=z1

n fni=121

4000

500=1,208

'ue!o sabiendo la relacinni+1=ni .

Entonces se confecciona la tabla de velocidades para cada escaln para este torno, las cuales se

detallan en el si!uiente cuadro

!1 500,00

!2 604,04


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7

!3 729,74

!4 881,59

!5 1065,04

!6 1286,66

!7 1554,41

!8 1877,86

!9 2268,63

!10 2740,70!11 3311,01

!12 4000,00

l moimie!&o "el ma&erial "e par&i"a e# reali$a"o mec'!icame!&e por me"io "e !

"i#po#i&io re carga"or la# pie$a# meca!i$a"a# &ambi?! #er'! re&ira"a# por me"io#

mec'!ico#.

4. Estudio detallado de cada operacin:a pla!illa "e c'lclo# "e &iempo# lea# #e "e&alla e! el a!eo 1.

4.1. Parmetros de trabajo

+el catalo!o de Camporesi la velocidad del 2usillo recomendada para el material que se est*

trabaando es Acero de construccin F


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8

0peracin de corte 6sin pre'corte7

ni=Vct1000

dmx=

40m /min1000

12mm =1061.03rpm

Entonces se adopta una de las velocidades disponibles en la tabla de velocidades que se

confecciono para este torno en funcin de la cantidad de escalones de la misma&'a velocidad que se utilizara para este caso es de 105&04 rpm&

4.2. Calculo de potencia para cada operacinComo a se selecciono la velocidad del 2usillo con un valor de 105&04 rpm podemos

determinar la potencia que se consumir* en cada operacin&

0peracin de ntallado para 5l o'rin(

'a velocidad real del 2usillo para esta operacin es

Vcr=nrd

1000=

1065.0412mm1000

=40.15m/min

'a potencia consumida resulta, teniendo en cuenta los par*metros seleccionados,

a=0.02mm

vuelta , la profundidadp=2mm 6or lo tanto la seccin de viruta ser*

q=ap=0.022=0.04mm2 & Considerando una resistencia al des!arramiento

s=250! /mm2

&

Entonces

N=qVcrs45000,9

= 0,04mm240.15m /min250! /mm2

45000,9=0.091"#

0peracin de ntallado para la (u)a del se(uro


Vcr=nrd

1000=

1065.0412mm1000

=40.15m/min


a=0.02mm

vuelta , la profundidadp=1.5mm 6or lo tanto la seccin de viruta ser*

q=ap=0.021.5=0.03mm2 & Considerando una resistencia al des!arramiento

s=250! /mm2

&

Entonces

N=qVcrs

45000,9=0,03mm

2

40.15m/min250! /mm2

45000,9=0.074"#


9/18

9

0peracin de ac#aflanado o perfilado


Vcr=nrd

1000=

1065.0412mm1000

=40.15m/min


a=

0.02mm

vuelta , la profundidad p=1.5mm 6or lo tanto la seccin de viruta ser*

q=ap=0.021.5=0.03mm2 & Considerando una resistencia al des!arramiento

s=250! /mm2

&

Entonces

N=qVcrs

45000,9

=0,03mm

240.15m/min250! /mm

2

45000,9

=0.074"#

0peracin de corte 6sin pre'corte7


Vcr=nrd

1000=

1065.0412mm1000

=40.15m/min


a=0.04mm

vuelta , la profundidadp=6mm

6or lo tanto la seccin de viruta ser*

q=ap=0.046=0.24 mm2

& Considerando una resistencia al des!arramiento

s=250! /mm2

&

Entonces

N=qVcrs4500

0,9

=0,24mm

240.15m /min250! /mm2

4500

0,9

=0.6"#

4.3. Tiempo total de produccin.

El tiempo total de produccin est* compuesto por un tiempo productivo, que representa el

tiempo neto de mecanizado un tiempo improductivo que transcurre durante las operaciones

improductivas

Tiempo Productivo

105&04 vueltas 1 minuto)50 vueltas 0&)4 minutos

Tiempo improductivo


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10

J10> 0&)4min50> 0&0Jmin

6or lo tanto el tiempo total para producir cada pieza es la sima de estos dos tiempos lo que da un

total de 0&)@min, lo que es lo mismo a una pieza cada 1&) se!undos&

endimiento de la ma!uina en piezas"#ora

'a cantidad de piezas producida por 2ora de trabao de la maquina est* dada por la si!uienterelacin

#h =

n(360 ti)ra6

Feemplazando los valores sabiendo que n=1065.04rpm , ra=250rev ti=50 &

Entonces

#

h

=1065.04(36050)

250

6

=220.1piezas

hora

El tiempo total para la produccin de la totalidad de las piezas necesarias 100000 piezas# seria

$p=100000piezas

220.1piezas

hora

=454.34 horas

4.4. esumen de los tiempos $ consumo de las operaciones

El tiempo que dura cada operacin se determina conociendo las revoluciones necesarias en cada

una de ellas, obtenidas a partir de las condiciones de trabao adoptadas de la velocidad

seleccionada&En la si!uiente tabla se detallan los tiempos necesarios para cada operacin pero la suma no

representa el tiempo de produccin por piezas a que las operaciones se superponen entre s/&

n819*%:94 rpm Profindidad 6mm7 +vance 6mm"rev7 de rev Tiemp 6min7 Tiemp 6se(7

0peracin de ntallado para 5l o'rin( 2 9:92 199 9:9;4 %:*34

0peracin de ntallado para la (u)a del

se(uro

1:% 9:92 ,% 9:9,9 4:22%

0peracin de ac#aflanado o perfilado 1:% 9:92 ,% 9:9,9 4:22%

0peracin de corte 6sin pre'corte7 * 9:94 1%9 9:141


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11

Dperacin de ac2aflanado o perfilado 4;22 +;+?4 +;+4E

@+

Dperacin de corte sin pre;4+ +;< +;4+;++1+

9D9A' +;>3= +;


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12

*lustracin 2

110 2030

4054

60

70

80

90

100

110

120

130140

150160

170180190200210

220230

240

250

260

270

280

290

300

310320

330340

350360

0

20

40

4.%.2 &eva de entallado de la (u)a del se(uro

*lustracin 3

0 2 4 6 8 10 12

0

2

4

6

8

10

12


13/18

13

*lustracin 4

0 1020 3040

5060

708090

100110

120130

140150

160170180190200210

220230

240250

260270

280290300

310320

330340350

360

0

20

40

4.%.3 &eva de ac#aflanado.

*lustracin

0 50 100 150 200 250 300 350 400

0

5

10

15

20

25

*lustracin

010 2030

4050

60

70

80

90

100

110

120

130140

150160

170180190200210

220230

240

250

260

270

280

290

300

310320

330340

350360

0

20

40

4.*. +ccesorios

efri(erantes $ lubricantes

el refri!erante o lubricante a utilizar, son los aceites emulsionantes que se obtienen mezclandoaceite mineral con a!ua para nuestro trabao tiene la proporcin K 15 por 100, este posee un

discreto poder lubricante se emplean para el mecanizado de metales de mediana dureza con

velocidades medianamente elevadas& Al mecanizar se produce un aumento de temperatura tanto

en la pieza como en la 2erramienta, debido al rozamiento o friccin entre ellas& Esto produce una

baa en la capacidad de corte de la 2erramienta a que se ad2ieren pequeas porciones de viruta

micro soldaduras disminuendo su rendimiento& A fines de evitar este cometido, lo que se busca

primordialmente en el lubricanteHrefri!erante es

;uena refri!eracin contrarrestando la !eneracin de calor&

-mpedir eliminar la ad2esin de la viruta a la 2erramienta& ;uena lubricacin, prolon!ando la duracin vida "til de la 2erramienta&

Crear una capa que protea a la pieza de la posterior o3idacin&


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15

Se utilizara aceite emulsionante, a que cumple con los requerimientos anteriormente

mencionados&

4.,. Plan de control de calidad

'a calidad control en las precisiones de medidas terminaciones del lote se realizara mediante

inspecciones reiteradas& 9omando una pieza cada 10 minutos de produccin, realizando la

toma de medidas con calibres para corroborar que la misma cumpla con las condiciones

requeridas por los clientes&

%. Calculo del costo de la pieza.

%.1. Costo del material

El material base son barras A-S- 1045 redondas laminadas trefiladas de 1) mm de di*metro, El

valor de este material es de 1J),41 LH8!M& Como se conocen la cantidad de barras necesarias, el

precio el peso lineal se calculo a partir del solid=or8s tenemos que el costo para la totalidad

de las piezas ser*D &&p//BBB.#pee"me&al#.com/pc-1619-8232-12-r"-1045-&r!e"-gro!"-poli#e"-

000-001.a#p

100000piezas=1613

barras6m

barra 5,32688!

6m 132,41

!=1.137 .700,8

Entonces el costo por pieza del material es de

pieza=

11.37

pieza

.2. !osto de la mano de o"ra directa:

Est* compuesto por las 2oras dedicadas por parte del operario del taller para realizar las piezas, es

decir, el precio que le cuesta el patrn pa!ar al personal calificado&

9enemos que el precio patronal de la 2ora de trabao de un operario calificado es de37.41

h

+ebemos calcular la cantidad de d/as 2*biles laborables en el ao,

(a"la 1

'icencia ordinaria 1 d/asHaoNeriados nacionales 1: d/asHao

Enfermedades accidentes : d/asHao

'icencias especiales 4 d/asHao

9D9DA' 50 d/asHao

(a"la 2

+omin!os 5) d/asHao

S*bados 5) d/asHao

9D9A' 104d/asHao

Entonces tenemos que la cantidad de d/as laborables en un ao son
http://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspxhttp://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspxhttp://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspxhttp://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspx


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16

Diaslaborables

a&o =365

dias

a&o52

s' bados

a&o 52

domin!os

a& o =261

dias

a& o

I los d/as netos de trabao al ao son

Dias netoslaborables

a&o =261

dias

a& o50

dias

a&o=211

dias

a&o

En el Ane3o 1 se detalla la matriz de mano de obra de la cual se obtiene un valor de @J&J1LH2&

Costo de mano de obra indirecta

Est* compuesto por varios !astos que se listan a continuacin

A!ua

6apel 2i!i(nico

+eter!ente

abn

Fopa

9oallas

Dtros !astos

6ara pa!ar todos estos !astos el precio lo calculamos como el J% del precio de personal por 2ora,

por cada 2ora de trabao

!atos varios=0.0359.10

h=1 .7482

h

Es decir, a cada 2ora de trabao le sumamos el precio de los !astos varios&

.3. !ostos #$os y aria"les:

Costos fijos

.o e3isten costos fios&

Costos variables

+entro de estos costos est* el costo de la ener!/a& El precio de la ener!/a es de0.83

(h& I

conociendo el consumo de ener!/a por pieza la cantidad de piezas a producir podemos

determinar el costo total e unitario&

%

total=0.83

%

(h100000piezas0,00129

)h

pieza=%107.07

%

pieza=

% 107.07

100000piezas=%0.0010707

%.4. -mpuestos


17/18

17

-BA?)1%+OF? J&%-mpuesto total a aplicar ? -BAP+OF? )4&%

%.%. +mortizacin de la ma!uina.

A la relacin entre el capital de la maquina costo# la cantidad de 2oras de vida "til2oras a

amortizar#, multiplicada por la cantidad de 2oras de trabao para la realizacin de las piezas se la

denomina amortizacin de la maquina&

El costo de esta m*quina 2erramienta es de L4&000,00M su vida "til apro3imada es de dos

aos equivalentes a 1@&5)0 2oras& El tiempo total de trabao en el torno productivo mas

improductivo# es de 454&J4 2oras&6or lo que la amortizacin por pieza es de

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total=

% 48.000,00

17520h 454.34 h=%1224.77

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calculo de levas torno semiautomatico

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