diapositivas - u3-mecanizado.pdf
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Material de catedra Tecnología 1 Productos Diseño Industrial FAUD UNMdPTRANSCRIPT
Tecnología I
Mecanizado1. Introducción
2. Máquinas herramientas
3. Herramientas de corte
4. Control en máquinas herramientas.
Introducción
Manuales → poca precisión → esfuerzo físico operario.
Máquinas herramientas → ↑↑↑
precisión, ↑↑↑
repetitividad.
Desbastado: gran volumen de material removido.
Acabado y/o terminado: ↑↑↑↑
terminación superficial.
Rugosidad superficial ⇒
aspecto de diseño⇓
tanto tecnológicamente como estéticamente
Ra respecto de la tecnologRa respecto de la tecnologíía de la fundicia de la fundicióónnIntroducción
Introducción
Clasificación de operaciones y formas
• Revolución: Torneado, Roscado.
• Agujeros: Taladrado, Escariado, Avellanado, Brocado, Mandrinado.
• Planos: Fresado, Limado - Cepillado.
• Perfiles especiales: Mortajado, Brochado, Dentado.
Máquinas herramientas
Altas velocidades de corte ⇒ altas temperaturas⇓
Líquidos refrigerantes
Aceites solubles en agua(20% / H2 O)
H2 O → disminuye temperaturasAceite → disminuye μ
Máquinas herramientas: refrigeración
Máquinas herramientas: refrigeración
Máquinas herramientas: refrigeración
Máquinas herramientas: refrigeración
Máquinas herramientas: refrigeración
Máquinas herramientas: refrigeración
Máquinas herramientas: movimientos
a. Torneado:Pieza → movimiento giratorio → llamado movimiento de corte IHerramienta → movimiento de avance IIb. TaladradoHerramienta, 2 movimientos simultáneos: uno giratorio asociado al corte I,
y uno rectilíneo, asociado al avance II. La pieza, inmóvil.c. FresadoHerramienta → giratorio, movimiento I Pieza → avance II, progresivo y perpendicular eje giro de herramientad. Limado - CepilladoLimadoras: herramienta → movimiento rectilíneo alternativo de corte I
pieza → movimiento de avance IICepillos : pieza → movimiento de corte I
herramienta → movimiento de avance IIe. Rectificado: muelas policortantes → movimiento de corte IPieza cilíndrica → corte I, aumenta en sentido inverso
disminuye en el mismo sentidoavance II → ortogonal al corte I
Pieza plana → único movimiento de avance II, rectilíneo
Máquinas herramientas: movimientos
Superficies cilíndricase = ( d - d1 ) / 2 [mm]
d = ∅
a mecanizar; d1 = ∅
mecanizado
Superficies planas:e = H - h [mm]
H = Altura superficie a mecanizar, h = Altura mecanizada.
Avance `s` → herramienta o pieza → f = e . S
f = sección nominal transversal de la viruta mecanizada
Máquinas herramientas: rendimientos
Herramientas
Herramientas
Herramientas
Herramientas
Cuatro cuestiones que se plantean diseñador e ingeniero: -¿Cómo se puede optimizar el mecanizado de esta pieza? -¿Cuál es el tiempo estimado de mecanizado? -¿Qué características debe reunir la máquina que se precisa? -¿Qué herramientas son las mas adecuadas?
Sandvik → OTS: Original Tooling System
Herramientas de forma y de superficie
Herramientas de forma y de superficie
Tipos de viruta
Tipo 1: elementos y/o escalonada.Metales tenaces con ↓
Vc o Vc bien pero mal ángulos.
Tipo 2 : continuas, espiral o cinta → las mas recomendadas.Buena terminación superficial y variables corte óptimas.Rompevirutas, sobre cara de ataque, evita 'galletas'.
Tipo 3: fraccionada, longitud de viruta < 5 mm.Típicas materiales duros y/o frágiles, por CQ o TT.Aceros aleados y/o tratados, fundiciones laminares.
Control de máquinas herramientas
Automatización → control de mecanizado → mínimo/nulo esfuerzo
Automatización → total o parcial.
Ventajas → disminuir costos de fabricacióncontrol de producción y calidadposibilidad en piezas de muy alta complejidadevita riesgo físicooptimiza espacios físicos dentro de plantas
Desventajas → alto costo equiposrígida política mantenimiento
Control numérico - CN
Control por números (1942), configuración hélices helicópterosControl desde 1 dirección, taladrado, hasta 3, electroerosionado
Se desarrollan innumerables sistemas de programaciónOptimización de los parámetros de corte ⇒ reducción de costos
CPU - Unidad de Control de ProcesosCNC - Control Numérico por CPU
CND - Control Numérico Directo, 1 CPU con varias herramientas⇓
CM - Centro de Mecanizado, 1 CPU con hasta 100 herramientas
CM → piezas muy complejas, óptima calidad, muy bajas toleranciasEquipos muy versátiles, personal ↑↑
calificado (operar y mantener)
Sistemas CAD/CAM
Diseño Asistido CPU / CAD – CAM / Manufactura Asistida CPU
Integración de ideas a distancia, de diseñadores a ingenieros
Diseñador → CAD/CAM → rapid prototyping → prototipo Ingeniero → CAD/CAM + CM → producción en masa
CIM - Fabricación Integrada por CPU, pleno aprovechamientoStocks, costos y control de cada proceso ⇒ ↑↑↑ flexibilidad
Actualidad → sistemas de realidad virtual
Sistemas CAD/CAM
Automatismo ⇒ productividad, rapidez, precisión y velocidad.
Grandes series > 10.000 piezas: máquinas transfer, varios automatismos trabajando simultáneamente en forma sincronizada
Series medias, entre 50 y 10.000 piezas: varios automatismos, entre ellos los copiadores y los CN.CN → 5 y 1.000, deberán ser repetidas varias veces durante el año
Series pequeñas < 5 piezas: CN no es rentable, salvo en piezas muy complejas que justifiquen la programación.Mecanizado en máquina convencional → menor costo
SMF - Sistemas de Manufactura Flexibles (SMF) ⇒ “Light-Out”