problemas economia mecanizado

UNIVERSIDAD DE MÁLAGA

Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación

Problemas de economProblemas de economíía de a de

mecanizadomecanizado

Tt

CTt

tttCCC chta

cchmpplmat fil

⋅⋅⋅⋅++++

⋅⋅⋅⋅++++++++⋅⋅⋅⋅++++==== &

Operación de cilindrado ortogonal de pasada única y herramienta monofilo

avdl

nal

tc

ππππ======== l: longitud torneada

(((( ))))(((( )))) dpllpddV ππππππππ ≈≈≈≈⋅⋅⋅⋅−−−−−−−−==== 22 24

V: volumen de viruta arrancada

pTva

CtC

pvaC

dpl

tCC

VC

C filhtachllpplmatV

++++⋅⋅⋅⋅++++++++

⋅⋅⋅⋅++++========

&&&

ππππ

CV: Coste total de mecanizado

por componente, referido al

volúmen

Se ha considerado tc≈ t

m

Considerando sólo CV

= CV

(a, v, T)

TavA

avA

ACV32

1

''' ++++++++====

dpl

tCCA pplmat

ππππ⋅⋅⋅⋅++++

====&

1'

pC

A l&

====2'

p

CtCA filhtachl ++++⋅⋅⋅⋅

====&

3'

Donde:

Problemas de mecProblemas de mecáánica del cortenica del corte

Tt

chmnpppcttttt ⋅⋅⋅⋅++++++++++++====

Operación de cilindrado ortogonal de pasada única y herramienta monofilo

avdl

nal

tc

ππππ======== l: longitud torneada

(((( ))))(((( )))) dpllpddV ππππππππ ≈≈≈≈⋅⋅⋅⋅−−−−−−−−==== 22 24

V: volumen de viruta arrancada

pTvat

pvadpl

tt

Vt

t chnpppV ++++++++

++++========

1ππππ

tV: tiempo total de mecanizado

por componente, referido al

volúmen

Se ha considerado tc≈ t

m

Considerando sólo tV

= tV

(a, v, T)

TvB

vB

BCV32

1 ++++++++====dpl

ttB nppp

ππππ++++

====1'

pB

1'2 ====

pt

B ch====3'

Donde:TavB

avB

BtV32

1

''' ++++++++====



Nombre del tema 4

Deben tornearse 200 barras de 80 mm de diámetro y 300 mm de longitud,

hasta un diámetro de 65 mm en 150 mm de su longitud. El acabado

superficial y la precisión requerida hacen necesaria una pasada de acabado

posterior a la de desbaste, realizándose ambas pasadas a máxima potencia.

La pasada de desbaste se hará con un avance 10 veces menor que la

profundidad de corte necesaria y la de acabado con un avance de 0,13

mm/r y una velocidad de corte de 15 m/s.

Si el torno tiene un motor de 2 kW y un rendimiento del 50%, se pide

calcular el tiempo total de producción para el lote de piezas indicado. Se

considerará que la presión de corte del material es pc=2,73 GJ/m3, el tiempo

de retorno de la herramienta en vacío es 15 s y el tiempo necesario para

montar y desmontar cada pieza es 120 s

Problema 1


Nombre del tema 5

Se tornea una barra de 1,6 m de largo y 100 mm de diámetro, formada con

acero de dureza 22÷26 HRc. Con una herramienta de acero rápido la

velocidad de ésta es de 24 m/min, el avance 0,5 mm/r y la profundidad de

corte 1,3 mm. La herramienta debe afilarse cuatro veces antes de terminar

el mecanizado y puede afilarse 40 veces antes de descartarla. El coste de la

herramienta es de 25,00 €, empleándose 10 min en afilarla y reemplazarla.

Otra herramienta de metal duro, con seis filos, cuesta 39,00 €. Una vez que

se han gastado los seis filos no se puede afilar sino que se desecha. Corta a

90 m/min, con un avance de 0,5 mm/rev y 1,3 mm de penetración. Se

deben utilizar dos filos para mecanizar la barra. El tiempo de cambio de un

filo es de 0,5 min. El coste de la mano de obra y gastos generales en el taller

se pueden estimar en 26,00 €/h.

¿Cuál es la herramienta más económica?

Problema 2


Nombre del tema 6

Se realizan dos ensayos de cilindrado sobre piezas del mismo material, manteniendo constantes todas las

variables, incluso el número de revoluciones del accionamiento y modificando solamente el diámetro de las

piezas de forma que, operando con una pieza de diámetro doble, se obtiene una vida de herramienta igual a

1/20 de la obtenida con la primera. Cilindrando piezas del mismo material y con herramientas análogas a las

anteriores, se desea calcular la velocidad de corte para situarse en condiciones de mínimo coste por

componente. Calcular dicha velocidad teniendo en cuenta los siguientes datos:

• Constante de Taylor: 271,78 (v[m/min], T[min])

• Herramienta: plaquitas recambiables de metal duro.

• Tiempo de giro de plaquita: 20 s.

• Tiempo de sustitución de plaquita: 35 s.

• Coste de la plaquita: 15 euros.

• Coste del mango: 40 euros.

• Vida del mango: 10 euros.

Costes indirectos:

1.Maquinaria:

• coste adquisición maquinaria + intereses = 100 000 euros

• tiempo amortización = 5 a os

• horas de trabajo anuales = 2000 h

2.Operario

• salario = 4615,40 euros/paga

• nº pagas = 13

• horas trabajo anuales = 2400 h

3.Gastos generales de maquinaria = 100% respecto a costes horarios

4.Gastos generales de operarios = 100% respecto a salario horario

Problema 3


Nombre del tema 7

En una operación de cilindrado se trabaja con los siguientes datos tecnológicos:

• a = 0,5 mm/r

• Diámetro pieza = 90 mm

• Longitud pieza = 160 mm

• Coste unitario = 5 euros/h

• Coste herramienta = 1,30 euros/filo

• Tiempo de reposición = 3 min/filo

• Tiempo no productivo = 4 min/pieza

Teniendo en cuenta el material de la pieza y la herramienta, debe utilizarse en la

fórmula de Taylor un exponente n=0,15.

Se realizó un ensayo, modificando exclusivamente la velocidad de corte y se apreció

que a una vc=140 m/min la vida de la herramienta fue de 1 min.

Se desea:

1.Velocidad de operación en el torno para que las piezas se obtengan con coste

mínimo.

2.Tiempo total por pieza.

3.Coste total por pieza.

Problema 4


Nombre del tema 8

Admitiendo para la vida de una herramienta de corte la relación: T=K/(v3 a1,8 p1,2),

se ha medido, a una velocidad de corte de 40 m/min, un valor de 10 min para

aquella. Manteniendo el avance y la profundidad de corte se ha alcanzado, con una

velocidad de corte de 50 m/min, un ancho de la franja de desgaste de 0,11 mm a los

dos minutos de comenzar a mecanizar con una herramienta nueva.

1.Suponiendo que el ancho de la franja de desgaste crece proporcionalmente al

tiempo de uso, determínese el valor del ancho de dicha franja que establece el

criterio de desgaste.

2.Se utiliza una herramienta de torno de este tipo para cilindrar, en pasada única,

una serie de piezas con las siguientes características:• Diámetro: 75 mm

• Longitud: 150 mm

• Avance: 0,15 mm/rev

• Profundidad: 1,3 mm

• K = 9,6•105 (v en m/min; a en mm/r; p en mm)

• Costes generales: 3,00 euros/hora

• Coste de la herramienta: 0,20 euros/filo

• Tiempo preparación: 2 min/componente

• Tiempo de cambio de herramienta: 5 min/filo

Determínese el tiempo total empleado en la mecanización de un componente,

cuando se desea obtener la producción máxima, y el coste resultante.

Problema 5

problemas economia mecanizado

Documents