solucionario practica calificada 20-05-2005
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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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PROCESOS DE MANUFACTURA I
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
Elaborado: Ings. Snchez Valverde y Loayza Huamn. Pgina 5 8
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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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