Proyecto Corte de Materiales

PROCESOS DE CORTE DE MATERIALES
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGÓN
INGENIERÍA MECÁNICA
PROYECTO DE MAQUINADO
Profesor:
Ing. AlfredoAldáz Benítez
Alumnos:
MarcoAntonioVázquez Gutiérrez
David RicardoFernández CanoVeronico

Descripción del trabajo
El Proyecto de Procesos de Corte de Materiales se desarrolla en el taller de maquinado de la FES de
ARAGÓN. En él se desarrolla el proceso de fabricación de una prensa mecánica, mediante procesos
de maquinado. Se seleccionan además, el material de la pieza, la pieza en bruto y la secuencia de
operación y pasos tecnológicos, así como de las máquinas herramientas, herramientas de corte.
También se establece el régimen de corte para cada paso tecnológico y el trabajo en los talleres de
maquinado.
Introducción
La máquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo en frío y algunos en caliente, se
conoce como prensa. Consiste de un bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente
de potencia, y un mecanismo para mover el ariete linealmente y en ángulos rectos con relación a la
bancada. Una prensa debe estar equipada con matrices y punzones diseñados para ciertas
operaciones específicas. La mayoría de operaciones de formado, punzonado y cizallado, se pueden
efectuar en cualquier prensa normal si se usan matrices y punzones adecuados. Las prensas para la
deformación de la plancha son máquinas de acción vertical y de sus diversas operaciones es posible
obtener piezas incluso con una única maquinaria.
Se utilizan mucho en la industria automovilística pero también en la fabricación de
electrodomésticos. Lo que caracteriza y diferencia al mismo tiempo una prensa de otra son la
energía y la presión de trabajo, que condicionan la precisión del estampado y el ritmo en la
producción. La prensa mecánica utiliza la energía de un volante activado por un motor eléctrico,
para activar el patín que ejercerá una fuerza sobre el material que se tiene que deformar.
Reseña histórica
Hasta el siglo XVII, el acuñado de monedas, se realizaba colocando el cospel sobre un cuño o
matriz, enclavado en un yunque. Poniendo encima el otro cuño; se aplicaba un golpe violento de
maza o martillo, lográndose grabar las monedas, simultáneamente por las dos caras.
Hacia 1500, Leonardo da Vinci, diseña un laminador y una prensa de balancín, que sirvió para la
realización de un experimento en 1530, por el italiano Benbenuto Cellini, aunque la puesta en
práctica de forma generalizada se atribuye al francés Nicolás Briot a partir de1626. Hacia 1770, el
inglés Joseph Bramah, basado en el privilegio de Pascal enunciado en su "Tratado del equilibrio de
los líquidos", patenta su invención de una prensa hidráulica. Unos años más tarde, en 1797 los
Hermanos Perier, solicitan una patente en la que citan la invención de Bramah. En 1812, construyen
una prensa con una presión de 70 kg. /cm2
. A partir de 1840, ante la insuficiencia de capacidad de
las prensas de balancín, se inicia la fabricación de prensas hidráulicas de elevadas potencias.
Hacia 1870, la empresa americana "Bliss y Williams", que tenía varios años de experiencia en
prensas de excéntrica, desarrolló un modelo que podía punzonar agujeros de 3/4" de diámetro con
un espesor de 1/2". Pesaba 600 libras y trabajaba a 100 revoluciones por minuto. A partir de este

momento se generalizó la fabricación de diversos tipos de prensas mecánicas aumentando
progresivamente su capacidad y versatilidad. A principios del siglo XX, las prensas alcanzan un
fuerte desarrollo. Se utilizan prensas hidráulicas de gran potencia para embutir las carrocerías de
automóvil, prensas de fricción para estampar cubertería, medallas etc. prensas de palanca articulada
para acuñación de monedas y prensas mecánicas de excéntrica muy evolucionadas para punzonar.
El tipo de operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad de la
operación. Para la mayoría de las operaciones de punzonado, recortado y desbarbado, se usan
generalmente prensas del tipo manivela o excéntrica. En estas prensas, la energía del volante se
puede transmitir al eje principal, ya sea directamente o a través de un tren de engranes. La prensa de
junta articulada se ajusta idealmente a las operaciones de acuñado, prensado o forja. Tienen una
carrera corta y es capaz de imprimir una fuerza extrema
Ideainicial
Desarrollar la secuencia tecnológica de maquinado para la construcción de una prensa mecánica.
También se realizará un análisis funcional y dimensional, se seleccionará el material, las maquinas
herramientas, las herramientas de corte y cálculo del régimen de corte necesario para la
construcción de la pieza.
Objetivo general
Determinar la secuencia tecnológica de maquinado más eficiente y económica para la construcción
de la prensa mecánica
Objetivos específicos
Aplicar los criterios obtenidos en la asignatura procesos de corte de materiales.
Adquirir conocimientos complementarios sobre realización de secuencias tecnológicas de
maquinado para piezas de revolución.
Consecuencias yrepercusiones.
La elaboración de este proyecto trae como consecuencia que se construya esta pieza y tener
conocimientos solidos de la materia de procesos de corte de materiales
Hipótesis
Conociendo bien las condiciones de la prensa, podemos escoger el material adecuado más
económico para su construcción, seleccionar el tratamiento térmico correctamente y con esto
desarrollar la secuencia tecnológica de maquinado más eficiente.
Tareas
Realizar una revisión bibliográfica para obtener los aspectos teóricos
Hacer un análisis funcional de la pieza a elaborar. Hacer un análisis dimensional de la pieza.
Elaborar el plano de la pieza.
TALLER
El taller se caracteriza por realizar diferentes procesos todos destinados a la construcción de
componentes necesarios para la construcción de piezas mecánicas.
Procesos
Mecánico: Fabricación de piezas por el método de maquinado.

Existencia de máquinas herramientas disponibles
Tornos
Tipo Modelo Cantidad Potencia en Kw
Paralelo 16k20 4 10
Paralelo 165 1 22
Paralelo 1m63 1 15
Fresadoras
Vertical 6612 1 10
Universal 6P81 1 10
Horizontal 6N825 1 10
Taladradoras
Vertical
Para coordenadas
N1719 1 2
Radial 2M55 1 5.5
Rectificadoras
Tipo Modelo Cantidad
Potencia en
Kw
Plana 320 1 10
De
Interiores
---- 1 5.5
Cilíndrica 2P531 1 2.2
Mortajadoras
7A430 1 10
7A412 1 10
Mandriladora
13 1 3.4

Chaflanadora
CHP-2 1 1
Descripción de la pieza.
Esta pieza consta de varias piezas las 5 principales constas de la bancada, la abrazadera, tornillos de
la parte de producción, el juego de tornillos cabeza cuadrada y del casquillo deslizante. Las
dimensiones de la prensa son de: 11.12 de longitud x 5.4 de ancho x 4.32 de altura
Análisis funcional de la pieza.
La piezas a fabricar son algunos de los componentes principales de una prensa mecánica, con estas
piezas prosigue la realización de la prensa mecánica el cual es una máquina para realizar
operaciones de formado como el punzonado
Selección del material de la pieza
La selección del material de la pieza ya esta predeterminada, la prensa mecánica es de fundición de
hierro gris, excepto el material de los tornillos a utilizar que es de acero para herramientas
DIBUJOS DE FABRICACIÓN

Dibujo de la pieza 1 (bancada).

Dibujo de la pieza 2 (abrazadera).
Dibujo de la pieza 3 (casquillo deslizante).

Dibujo de la pieza 4 (tornillo de hombro).
Dibujo de la pieza 5 (juego de tornillo cabeza cuadrada).

HOJA DE RUTA
Producto: abrazadera
Elaboración: maquinas- herramientas
Maquina: taladradora de columna
Operación Herramientas Parámetros de trabajo Observaciones
1 Sujetar el
material en la
taladradora
2 Taladrar el punto
A
Broca espiral de 3/8 de
diámetro de HSS 𝑉𝑐 = 18𝑚/𝑚𝑖𝑛
Avance (s)= 0.24 mm/Rev.
Estos datos se obtuvieron del libro
”Alrededor de las maquinas
herramientas”
3 Taladrar el punto
𝐴`
Broca espiral de 3/8 de
pulgada de diámetro de HSS
Vc= 18m/min
Avance (s)= 0.24 mm/Rev.
4 Taladrar el punto
B
Broca espiral de ½ de
pulgada de diámetro de HSS
Vc= 21m/min
Avance de 0.3 mm/rev
herramientas”
Producto: tornillo de parte de producción
Maquina: torno paralelo
1 Sujetar el
material
2 Tornear el punto
A
Buril de HSS Avance= 1 mm/ rev
VC= 12 m/min
herramientas”
3 Tornear el punto
B
VC= 12 m/min
4 Tornear el punto
C
VC= 12 m/min
1.25
5.4
A 𝐴`B
1.5 pulg.
1.0 pulg
0.5 pulg.
2.25 pulg. 4.75 pulg. 1 pulg.
A
C
B

Producto: Bancada
Maquina: Fresadora y taladro.
1 Sujetar el
material en la
fresadora
Llaves de sujeción
2 Fresado de
superficie
Fresa de 70 𝑚𝑚 𝑉𝑐 = 18 𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 70 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑛 = 413.839 𝑟𝑝𝑚
3 Taladrado broca de HSS de 30 𝑚𝑚 𝑉𝑐 = 1535.433𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = .015𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
𝑛 = 413.839𝑟𝑝𝑚
4 Escariado Escariador de 60 𝑚𝑚 de
HSS
𝑉𝑐 = 389.105 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 0.0118 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
𝑛 = 104.874 𝑟𝑝𝑚
5 Fresado de
superficie Fresa frontal cilíndrica de
HSS, de 70 𝑚𝑚
𝑉𝑐 = 704.777 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 2.756 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑛 = 81.4 𝑟𝑝𝑚
6 Taladrado
Broca de 5 𝑚𝑚 de HSS
𝑉𝑐 = 944.882 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 0.059 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
𝑛 = 1526.727 𝑟𝑝𝑚
7 Roscado Macho de roscar de
59
64
𝑖𝑛 de
HSS
𝑉𝐶 = 590.551 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 2.89 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑛 = 203.909 𝑟𝑝𝑚
8 Taladrado
Broca de HSS con diámetro
de 9.5 𝑚𝑚
𝑉𝐶 = 157.48 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 0.7915 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑛 = 134.031 𝑟𝑝𝑚
MEMORIA DE CÁLCULOS
 Cálculos para maquinado de la pieza 1 (bancada).
Material de la pieza: fundición gris.

Proceso: fresado de superficie.
Se ocupa una fresadora vertical modelo Bridgeport 63-80970-117, la cual tiene una potencia de
1 ℎ𝑝.
Para las caras A1 y D1 se elige una rugosidad de 𝑅𝑎 = 40.64 𝜇𝑖𝑛, para un mejor acabado
superficial, y para el resto de la pieza 1 se elige una rugosidad de 𝑅𝑎 = 63 𝜇𝑖𝑛.
Se procede primero a trabajar con las caras A1 y D1 y se obtiene su velocidad de corte y avance. Si
se utiliza una fresa de 70 𝑚𝑚 de diámetro, según las tablas de la referencia 2, se tienen los
siguientes datos para la velocidad de corte y para el avance para una pieza de fundición gris de hasta
180 𝐻𝐵 y teniendo en cuenta que se realizara un proceso de afinado.
𝑉𝑐 = 18 𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 70 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Lo que equivale en sistema ingles a
𝑉𝑐 = (18 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 708.661 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = (70 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 2.756 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
Área de la cara A1.
Diámetro interno: 𝑑𝑖 = 2.5 𝑖𝑛
Diámetro externo: 𝑑 𝑒 = 3.5 𝑖𝑛
El área que se tiene es de:
𝐴 𝐴1 =
𝜋
4
[(3.5 𝑖𝑛)2 − (2.5 𝑖𝑛)2] = 4.712 𝑖𝑛2
Área de la cara B1.
𝐴 𝐵1 = [3.2 𝑖𝑛 + (5.4 − 4.5) 𝑖𝑛]× 4.5 𝑖𝑛 −
𝜋
4
(3.5 𝑖𝑛)2 = 8.829 𝑖𝑛2
Área de la cara C1
𝐴 𝐶1 = (0.5 𝑖𝑛)(0.8 𝑖𝑛)(3) + (2.7 𝑖𝑛)(0.1 𝑖𝑛) = 1.47 𝑖𝑛2
La superficie D1 tiene un área de
𝐴 𝐷1 = 10.5 𝑖𝑛 × 4.5𝑖𝑛 = 47.25 𝑖𝑛2
Convirtiendo unidades del diámetro del cortador en pulgadas al sistema ingles

𝑑 = (70 𝑚𝑚)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 2.756 𝑖𝑛
Procediendo para obtener el número de revoluciones
𝑛 =
𝑉𝑐
𝜋 ∙ 𝑑
=
(708.661 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 ∙ (2.756 𝑖𝑛)
= 81.848 𝑟𝑝𝑚
Por lo tanto se selecciona el número de revoluciones de acuerdo a la fresadora que se va a ocupar se
toma el rango menor que va de 80𝑟𝑝𝑚 a 135𝑟𝑝𝑚.
La cantidad máxima de viruta que se puede arrancar por minuto para la fundición gris, según
Hermann Jütz y Eduard Scharkus (referencia 2); es 28
𝑐𝑚3
𝑘𝑊∙𝑚𝑖𝑛
, y teniendo en cuenta que la potencia
de la fresadora es
1ℎ𝑝 = 0.7457 𝑘𝑊
Se calcula la cantidad máxima posible de viruta
𝑉 = (28
𝑐𝑚3
𝑘𝑊 ∙ 𝑚𝑖𝑛
)(0.7457 𝑘𝑊) = 20.88 𝑐𝑚3/𝑚𝑖𝑛
Profundidad de corte.
De la referencia 1, se tiene que para una fresa frontal cilíndrica de 70 𝑚𝑚 y material de la pieza de
fundición gris, la profundidad de corte para el afinado debe de ser
𝑃𝑐 = 0.5 𝑚𝑚 = (0.5 𝑚𝑚)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.0197 𝑖𝑛
Para el recorrido para la cara A1 se realiza en una sola pasada por lo que el trayecto es
𝐿 = 𝜋(3 𝑖𝑛) = 9.425 𝑖𝑛
Para el recorrido para la cara B1
𝑁 =
3.2 𝑖𝑛 + (5.4 − 4.5) 𝑖𝑛
2.756 𝑖𝑛
= 1.125 ≈ 2
𝐿 = 2 × 4.5 𝑖𝑛 = 9 𝑖𝑛
Para elrecorrido para la cara C1 se toman en cuenta todas las superficies a maquinar con un total de
pasadas de
𝑁 = 6
Y una longitud de recorrido de aproximadamente
𝐿 = 3(0.8 𝑖𝑛)+ 2.7 𝑖𝑛 = 5.1 𝑖𝑛

Para la cara D1 el número de pasadas es
𝑁 =
4.5 𝑖𝑛
2.756 𝑖𝑛
= 1.758 ≈ 2
Por lo que la longitud del recorrido para la cara D1 es
𝐿 = 2 × 10.5 𝑖𝑛 = 21 𝑖𝑛
Por lo tanto la longitud total del recorrido es
𝐿 = 21 𝑖𝑛 + 5.1 𝑖𝑛 + 9 𝑖𝑛 + 9.425 𝑖𝑛 = 44.425 𝑖𝑛
El tiempo principal que se va a invertir en el acabado de las superficies A1, B1, C1 y D1 se calcula
de la siguiente manera:
𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑠
=
44.425 𝑖𝑛
2.756 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
= 16.119 𝑚𝑖𝑛
Para el Proceso de barrenado se tiene que realizar un agujero de un diámetro 𝑑 =
2.5 𝑖𝑛 (
25.4 𝑚𝑚
1 𝑖𝑛
) = 63.5 𝑚𝑚, en la cara A1.
Se procede primero a realizar un taladrado previo con una broca de HSS de diámetro de 30 𝑚𝑚 o
1.181 𝑖𝑛. Ocupando la referencia bibliográfica 1, se tienen los siguientes datos para el avance y
para la velocidad de corte
𝑉𝑐 = (39 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 1535.433 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = (0.38 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.015 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
Número de revoluciones por minuto.
𝑛 =
(1535.433 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × (1.181 𝑖𝑛 )
= 413.839 𝑟𝑝𝑚
Para el posterior procedimiento de desbaste se utiliza un escariador con un diámetro de 60 𝑚𝑚 de
acero rápido, para trabajar con fundición gris con una velocidad de corte (obtenida de la referencia
3) y un avance (según referencia 1), de
𝑉𝑐 = 10 𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = 0.3 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣
Lo cual equivale en el sistema ingles a
𝑉𝑐 = (10 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 389.105 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛

𝑠 = (0.3 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣) (
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.0118 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
𝑛 =
(389.105 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × (1.181 𝑖𝑛 )
= 104.874 𝑟𝑝𝑚
Con una profundidad para el barrenado de ℎ = 2.5 𝑖𝑛 + 1.2 𝑖𝑛 = 3.7 𝑖𝑛
Para el proceso de afinado se ocupa una fresa frontal cilíndrica de HSS, con un diámetro de
𝑑 = (70 𝑚𝑚)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 2.756 𝑖𝑛
y velocidades de 18 𝑚/𝑚𝑖𝑛 y un avance de 70 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛, los cuales tienen equivalencia en el
sistema ingles de
𝑉𝑐 = (18 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 704.777 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = (70 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 2.756 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑛 =
(704.777 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × (2.756 𝑖𝑛)
= 81.4 𝑟𝑝𝑚
Para este caso también se tomara el número de revoluciones de 𝑛 = 80 𝑟𝑝𝑚 que maneja la
fresadora Bridgeport. La longitud del recorrido de la fresa para el afinado, teniendo en cuenta que el
número de pasadas es 𝑁 = 2 , se tiene en la siguiente fórmula
𝐿 = 𝑑 ∙ 𝜋 ∙ 2 = (2.5 𝑖𝑛)(2) 𝜋 = 15.708 𝑖𝑛
El tiempo principal para el taladrado previo es
𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑠𝑛
=
3.7 𝑖𝑛
(0.015 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣)(413.839 𝑟𝑝𝑚)
= 0.596 𝑚𝑖𝑛
El tiempo principal para realizar el desbaste del escariado es
𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑠𝑛
=
3.7 𝑖𝑛
(0.3 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣)(104.874 𝑟𝑝𝑚)
= 0.1176𝑚𝑖𝑛
Para el caso del afinado se tiene que el tiempo principal es
𝑡 𝑝 =
15.708 𝑖𝑛
2.756 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
= 5.7 𝑚𝑖𝑛

Posteriormente se procede a realizar taladrado para hacer las perforaciones que corresponden con
los alfileres fuente que tienen un diámetro de 0.25 𝑖𝑛 o 6.35 𝑚𝑚 con que cuenta la prensa en la
cara B1. Para estos se ocupa una broca de 𝑑 = 5 𝑚𝑚, de HSS la cual corresponde según la
referencia 1; con una velocidad de corte y un avance de
𝑉𝑐 = (24 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 944.882 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = (0.15 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.059 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
Número de revoluciones.
Se tiene en cuenta que el diámetro en sistema ingles es 𝑑 = (5 𝑚𝑚)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.197 𝑖𝑛
𝑛 =
(944.882 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × (0.197 𝑖𝑛)
= 1526.727 𝑟𝑝𝑚
La profundidad del agujero a taladrar es 1 𝑖𝑛. Por lo tanto el tiempo principal se puede calcular
tomando en cuenta que se realizaran dos perforaciones iguales, de la siguiente forma:
𝑡 𝑝 =
𝐿 × 2
𝑠𝑛
=
1 𝑖𝑛 × 2
(0.059 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣)(1526.727 𝑟𝑝𝑚)
= 0.0222 𝑚𝑖𝑛
Se procede a realizar agujeros para insertar tornillos de cabeza plana 0.312 − 18 𝑈𝑁𝐶, que tienen
un diámetro interior de
15 𝑖𝑛
16
y un diámetro exterior de 0.3113 𝑖𝑛, con 18 hilos por pulgada. Para
este proceso se utiliza un taladro vertical con un macho de roscar con las siguientes
especificaciones:
Diámetro interno: 𝑑𝑖 = 23.25 𝑚𝑚 =
59
64
𝑖𝑛
Para obtener los datos necesarios en estos cálculos se recurrió a la información proporcionada por la
referencia 3.
Con una velocidad de corte de
𝑉𝐶 = 15 𝑚/𝑚𝑖𝑛
Que equivale en sistema inglés
𝑉𝐶 = (15 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 590.551 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
Y un avance de material cortado por diente que está en el rango de (0.12 − 0.24) 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒, del
cual se toma el más bajo:
𝑠´ = 0.12 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

𝑛 =
(590.551 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 ×
59
64
𝑖𝑛
= 203.909 𝑟𝑝𝑚
Si el número de dientes es 𝑧 = 3 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠, entonces la velocidad de avance es:
𝑠 = (0.12 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒)( 𝑧 = 3 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠)(203.909 𝑟𝑝𝑚) = 73.407 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Que equivale en el sistema inglés a
𝑠 = (73.407 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 2.89 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
Teniendo en cuenta que 𝐿 = .6𝑖𝑛, que es la profundidad de la perforación; el tiempo principal para
realizar este procedimiento se debe multiplicar por el numero de agujeros que son 4 es
𝑡 𝑝 =
𝐿 × 4
𝑉𝐶
=
0.6 𝑖𝑛 × 4
590.551 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
= 4.064(10)−3 𝑚𝑖𝑛
El último paso para maquinar la pieza 1 es realizar la perforación en la cara A1 para un tornillo de
hombro con especificaciones de 0.312 × 18 𝑈𝑁𝐶 × 0.5 roscado largo, hombro con diámetro 𝑑 =
0.375 𝑖𝑛 por largo de 0.312 𝑖𝑛 y cabeza de 𝑑 = 0.62 𝑖𝑛 con altura de 0.31 𝑖𝑛.
El diámetro de la perforación es (
3 𝑖𝑛
8
) (
25.4 𝑚𝑚
1 𝑖𝑛
) = 9.525 𝑚𝑚, por lo que se elige una broca con un
diámetro de 𝑑 = (9.5 𝑚𝑚)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.374 𝑖𝑛 y de acuerdo con la referencia 3 se tiene un
avance de material cortado por diente que está en el rango de (0.05 − 0.1) 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒, por lo que
se elige el valor menor debido a las condiciones en que se realizara nuestro maquinado
𝑠´ = 0.05 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒
Velocidad de corte.
𝑉𝐶 = (4 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 157.48 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑛 =
(157.48 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × 0.374 𝑖𝑛
= 134.031 𝑟𝑝𝑚
Si el número de dientes es 𝑧 = 3 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠, entonces la velocidad de avance es:
𝑠 = (0.05 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒)( 𝑧 = 3 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠)(134.031 𝑟𝑝𝑚) = 20.105 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
Que equivale en el sistema inglés a
𝑠 = (20.105 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.7915 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛

Teniendo en cuenta que 𝐿 = 0.5 𝑖𝑛, la cual es la profundidad de la perforación; tiempo principal
para realizar este procedimiento es
𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑉𝐶
=
0.5 𝑖𝑛
157.48 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
= 3.175(10)−3 𝑚𝑖𝑛
El tiempo principal para el mecanizado de la pieza 1 se calcula sumando todos los tiempos
principales que están involucrados en su fabricación
𝑡 𝑝 = [3.175(10)−3 + 4.064(10)−3 + 0.0222 + 5.7 + 0.1176 + 0.596 + 16.119] 𝑚𝑖𝑛
= 22.562 𝑚𝑖𝑛
Se calcula el tiempo muerto al cual se le da un valor igual al 20% del tiempo principal:
𝑡 𝑚 =
(20 %)(22.562 𝑚𝑖𝑛)
100 %
= 4.512 𝑚𝑖𝑛
Tomando el tiempo de preparación igual al 30 % del tiempo principal, se calcula de la siguiente
manera:
𝑡 𝑝𝑟𝑒𝑝 =
(30 %)(22.562 𝑚𝑖𝑛)
100 %
= 6.769 𝑚𝑖𝑛
De aquí se puede calcular el tiempo estándar es
𝑡 𝑠 = 𝑡 𝑝 + 𝑡 𝑚 + 𝑡 𝑝𝑟𝑒𝑝 = (22.562 + 4.512 + 6.769) 𝑚𝑖𝑛 = 33.843 𝑚𝑖𝑛
que equivale en segundos y en horas a
𝑡 𝑠 =
(33.843 𝑚𝑖𝑛)(60 𝑠)
1 𝑚𝑖𝑛
= 2030.58 𝑠
𝑡 𝑠 =
(33.843 𝑚𝑖𝑛)(1 ℎ𝑟)
60 𝑚𝑖𝑛
= 0.564 ℎ𝑟
De la misma manera en un transcurso de aproximadamente 24 hr se pueden producir 30 piezas:
24 ℎ𝑟(1 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎)
0.564 ℎ𝑟
= 42.553 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎𝑠
 Cálculos para maquinado de la pieza 2 (abrazadera).
Taladrado.

Para los dos tornillos de hombro 0.375-16 UNC x1.25 que se encuentran en la abrazadera se van a
ocupar la velocidad de corte y avance que se encuentra en la tabla del libro ” Alrededor de las
maquina herramientas” (referencia 1) que son de:
𝑉𝐶 = 18 𝑚/𝑚𝑖𝑛 y avance 𝑠 = 0.24 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣.
Obteniendo estos datos se calcula las rpm de la siguiente formula
𝑛 =
𝑉 𝐶×1000
𝜋×𝑑
=
18 𝑚/𝑚𝑖𝑛× 1000
𝜋× 10 𝑚𝑚
= 572.95 𝑟𝑒𝑣/ 𝑚𝑖𝑛
Para elcálculo del tiempo principal se utiliza la siguiente fórmula:
𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑠 × 𝑛
donde: L= trayecto de trabajo (l + 0.3x d, l= profundidad del agujero), 𝑠 = 𝑎𝑣𝑎𝑛𝑐𝑒y n
las 𝑟𝑝𝑚
𝑡 𝑝 =
34.60 𝑚𝑚
0.24 𝑚𝑚 × 572.95 𝑟𝑒𝑣/𝑚𝑖𝑛
= 2.51 𝑚𝑖𝑛
Para los dos tornillos de hombro se van a utilizar aproximadamente 5 min.
Para eltornillo cabeza cuadrada 0.500-13 UNC × 2.00 largo que se encuentran en la abrazadera se
van a ocupar la velocidad de corte y avance que se encuentra en la tabla del libro ”alrededor de las
maquina herramientas” que son de:
𝑉𝑐 = 21 𝑚/𝑚𝑖𝑛 y avance de 0.3 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣
Obteniendo estos datos se calcula las rpm de la siguiente fórmula
𝑛 =
𝑉 𝐶× 1000
𝜋×𝑑
=
21 𝑚/𝑚𝑖𝑛× 1000
𝜋× 12.7 𝑚𝑚
= 526.33 𝑟𝑒𝑣/ 𝑚𝑖𝑛
Para elcálculo del tiempo principal se utiliza la siguiente fórmula: 𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑠×𝑛
𝑡 𝑝=
54.61 𝑚𝑚
0.3 𝑚𝑚 × 526.33 𝑟𝑒𝑣/𝑚𝑖𝑛
= 3.4 min
 Cálculos para maquinado de pieza 3 (casquillo deslizante).
Material de la pieza: acero aleado.
Procesos: escariado y torneado de acabado superficial.
Para el proceso de escariado de requiere hacer una perforación de
(1.438 𝑖𝑛)(
25.4 𝑚𝑚
1 𝑖𝑛
) = 36.56 𝑚𝑚

Por lo que se hace uso de un escariador de HSS con un diámetro nominal de 36 𝑚𝑚, o en sistema
inglés
𝑑 = (36 𝑚𝑚)(
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 1.417 𝑖𝑛
para una perforación en el centro del cilindro de acero aleado. Según la referencia 3 se se tiene que
para trabajar con acero de alta aleación las velocidades de corte están entre 4 y 7 𝑚/𝑚𝑖𝑛, por lo que
se toma la velocidad más baja 𝑉𝐶 = 4 𝑚/𝑚𝑖𝑛, que en sistema inglés corresponde con
𝑉𝐶 = (4 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
= 157.48 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
Correspondientemente con el diámetro según la referencia 1 se puede tomar un avance de
𝑠 = .3𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣, que en sistema inglés corresponde con
𝑠 = (0.3 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣) (
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.0118 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
𝑛 =
(118.11 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × (1.417 𝑖𝑛)
= 26.532 𝑟𝑝𝑚
Con una profundidad para el barrenado es de ℎ = 3.7 𝑖𝑛
El tiempo principal para realizar el desbaste del escariado es
𝑡 𝑝 =
𝐿
𝑠𝑛
=
3.7 𝑖𝑛
(0.0118 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣)(26.532 𝑟𝑝𝑚)
= 11.818 𝑚𝑖𝑛
Posteriormente se recurre a la operación de torneado, la máquina a ocupar es el torno Torno
Titanium YZ-1440; para realizar un cilindrado de acabado superficial con una herramienta de HSS.
Los siguientes parámetros son obtenidos de la referencia 1, y se convierten al sistema inglés de la
siguiente manera
𝑉𝐶 = (30 𝑚/𝑚𝑖𝑛)(
100 𝑖𝑛
2.54 𝑚
) = 1181.102 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑠 = (0.5 𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣) (
1 𝑖𝑛
25.4 𝑚𝑚
) = 0.0197 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣
Número de revoluciones.
𝑛 =
(1181.102 𝑖𝑛/𝑚𝑖𝑛)
𝜋 × 2.5 𝑖𝑛
= 150.383 𝑟𝑝𝑚
La longitud a cilindrar es 4.32 𝑖𝑛, por lo que el tiempo principal es

𝑡 𝑝 =
4.32 𝑖𝑛
(0.0197 𝑖𝑛/𝑟𝑒𝑣)(150.383 𝑟𝑝𝑚)
= 1.458 𝑚𝑖𝑛
El tiempo principal para maquinar la pieza 3 es por lo tanto de
𝑡 𝑝 = 1.458 𝑚𝑖𝑛 + 11.818 𝑚𝑖𝑛 = 13.276 𝑚𝑖𝑛
Se calcula el tiempo muerto al cual se le da un valor igual al 20 % del tiempo principal:
𝑡 𝑚 =
(20 %)(13.276 𝑚𝑖𝑛)
100 %
= 2.655 𝑚𝑖𝑛
Tomando el tiempo de preparación igual al 30 % del tiempo principal, se calcula de la siguiente
manera:
𝑡 𝑝𝑟𝑒𝑝 =
(30 %)(13.276 𝑚𝑖𝑛)
100 %
= 3.983 𝑚𝑖𝑛
De aquí se puede calcular el tiempo estándar es
𝑡 𝑠 = 𝑡 𝑝 + 𝑡 𝑚 + 𝑡 𝑝𝑟𝑒𝑝 = (13.276 + 2.655 + 3.983) 𝑚𝑖𝑛 = 19.914 𝑚𝑖𝑛
que equivale en segundos y en horas a
𝑡 𝑠 =
(19.914 𝑚𝑖𝑛)(60 𝑠)
1 𝑚𝑖𝑛
= 1194.84 𝑠
𝑡 𝑠 =
(19.914 𝑚𝑖𝑛)(1 ℎ𝑟)
60 𝑚𝑖𝑛
= 0.332 ℎ𝑟
De la misma manera en un transcurso de aproximadamente 24 ℎ𝑟 se pueden producir 72 piezas:
24 ℎ𝑟(1 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎)
0.332 ℎ𝑟
= 72.289 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎𝑠
 Cálculos para maquinado de la pieza 4 (tornillo de la parte de producción).
Torneado.
Se va a tornear una pieza cilíndrica con HSS de diámetro inicial de 1.5 pulgadas a diferentes
diámetros a 1 y a 0.5 pulgadas; el avance y la velocidad de corte se obtiene de tablas del libro de
referencia 1 el cual es:
𝑠 = 1 𝑚𝑚/ 𝑟𝑒𝑣
𝑉𝐶 = 12 𝑚/𝑚𝑖𝑛

Teniendo estos cálculos se procede a calcular las rpm de los diferentes diámetros utilizar de la
siguiente formula:
𝑛 =
𝑉 𝐶× 1000
𝜋×𝑑
𝑛1=
1000× 12
𝜋× 38.1
= 100.25 𝑟𝑝𝑚
𝑛2=
1000 × 12
𝜋× 25.4
= 150.38 𝑟𝑝𝑚
𝑛2=
1000 × 12
𝜋× 12.7
= 300.76 𝑟𝑝𝑚
Calculo del tiempo principal invertido en el torneado se calcula mediante la siguiente fórmula:
𝑡 𝑝 =
𝑡𝑟𝑎𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜𝑑𝑒𝑙𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜
𝑎𝑣𝑎𝑛𝑐𝑒×𝑛
𝑡 𝑝1 =
57.15
1× 100.25
= 0.57 𝑚𝑖𝑛 = 34 𝑠
𝑡 𝑝2 =
120.65
1× 150.8
= 0.8 𝑚𝑖𝑛 = 48 𝑠
𝑡 𝑝3 =
25.4
1× 300.76
= 0.08 𝑚𝑖𝑛 = 5 𝑠
 Cálculos para maquinado de la pieza 5 (tornillo).
Se realiza el maquinado de un tornillo de cabeza cuadrada de diámetro de 0.5 𝑖𝑛 de 13 𝑈𝑁𝐶 por
2 𝑖𝑛 de largo. Para realizar el roscado se utiliza una terraja de roscar, que se selecciona basándose
en la referencia 4; la cual indica un troquel hexagonal de HSS para repasar de derecha a izquierda
con las siguientes medidas en pulgadas:
Ancho de la cara de 1+
1
16
Grosor del dado de
7
16
Basados en experiencias previas en el laboratorio de procesos de corte de materiales, se tiene que el
tiempo estimado para este procedimiento es de 30 𝑚𝑖𝑛.
BIBLIOGRAFÍA
1) Heinrich Gerling, “Alrededor de las máquinas–herramientas”, editorial Reverté S. A.
2) Hermann Jütz y Eduard Scharkus, “Prontuario de metales. Tablas para la industria
metalúrgica”, editorial Reverté S. A.
3) www.kometgroup.com
4) Irwin Hanson, “Manual para machuelos y troqueles”.

Proyecto Corte de Materiales

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Proyecto Corte de Materiales

Similar a Proyecto Corte de Materiales (20)

Último

Último (20)

Proyecto Corte de Materiales