Ejercicios Procesos Manufactura [PDF]

Zitiervorschau

18) (21.21) En una operación de maquinado con acero simple al carbono cuya dureza de Brinell es de 275 HB, la velocidad de corte se configura a 200 m/min y la profundidad de corte es de 6.0 mm. El motor del torno consume 25 kW y su eficiencia mecánica es de 90%. Utilizando el valor de energía específica apropiada de la tabla 21.2, determine el avance máximo que se puede obtener en esta operación. Datos: Dureza: 275HB Vc:200m/min Profundidad de Corte: 6 mm Potencia Consumida: 25KW Eficiencia: 90% Avance Máximo? 1)Según Tabla sacamos el valor de la energía específica para la dureza de 275 HB, siendo 2.8 N-m/mm3 2)Dado que nos dan la potencia bruta de la máquina es necesario calcular la potencia de corte , por lo tanto: PbxE = Pc Pc = 0.9x25 = 22.5 KW Reemplazando: 3) Tenemos la Siguiente Fórmula : 225 00 6 2.8= x 200 x 103 xf 60

Pc U= Remplazando valores : V c xdxf

Despejando valores , obtenemos un valor de f= 0.4017 mm/rev. Dado que el valor de avance , en el modelo de corte general ,representa el espesor de la viruta antes de corte y este es un valor por encima del valor ideal (0.25mm ), por lo tanto la energía específica necesaria para el mecanizado será menor .Luego vamos a la tabla y observamos que el factor de corrección viene a ser aproximadamente 0.85 .Entonces 22500 fx 6

2.8 x 0.85= fx

6 x 200 x 10 3 60

F= 0.450 mm/rev

19) (21.27) Una operación de torneado se lleva a cabo en aluminio (100 BHN). Las condiciones de corte son las siguientes: velocidad de corte de 5.6 m/s, el avance de 0.25 mm/rev y la profundidad de corte de 2.0 mm. El torno tiene una eficiencia mecánica de 0.85. Con base en los valores de energía específica de la tabla 21.2 determine a) la potencia de corte y b) la potencia bruta en la operación de torneado, en Watts. Datos: Dureza: 100BHN Vc:56 m/s F:0.25mm/rev. Profundidad: 2mm Eficiencia:0.85 1)De tablas para la energía específica obtenemos un valor de 0.7 2) Tenemos de fórmula para Energia Específica : 0.7=

Pc 3

56 x 10 x 0.25 x 2

De donde obtenemos la Potencia de Corte= 1960 watts. Sabemos :

P

b=

Pc E

Entonces : Pb=2305 watts 20) (21.30) Un torno ejecuta una operación de torneado sobre una pieza de trabajo de 6 in de diámetro. La resistencia al corte del trabajo es de 40 000 lb/in2 y la resistencia a la tensión es de 60 000 libras/in2. El ángulo de inclinación de la herramienta es de 6°. La máquina está configurada para que la velocidad de corte sea de 700 ft/min, el avance es de 0.015 in/rev y la profundidad es de 0.090 in. El espesor de la viruta después de corte es de 0.025 in. Determine: a) los caballos de fuerza que requiere la operación, b) los caballos de fuerza unitaria de este material bajo estas condiciones, y c) los caballos de fuerza unitaria listada en la tabla 21.2 para una to de 0.010 in. Utilice el modelo de corte ortogonal como una aproximación del proceso de torneado. Datos: Esfuerzo Cortante =40000lb /¿2 α(ángulo de inclinación ) =6 Vc= 700 ft/min f=0.015 in/rev d=0.09in

t c(espesor de viruta ,después de corte) = 0.025 A) 1) Dado que tenemos la fuerza cortante, debemos calcular la fuerza del plano cortante y para esto será necesario hallar el ángulo Ø. Por lo tanto :

Y además : De donde :

Ø= 32.5ᵒ

2).Calculamos el ángulo del coeficiente de friccion ( ß). Ø=

α ß +45 , despejano ß tenemos: 2 2

ß= 2(45) + α- 2Ø . ß=31 ᵒ 3). Calculamos el área del plano de Corte: Siendo A s= 0.00251 ¿2 4) Calculamos la fuerza Cortante (Fs) Fs= 0.00251 x 40000=101lb . 5).Ahora , dado que necesitamos hallar Fc(fuerza corte) y solo tenemos el valor de Fs, apoyándonos en el diagrama de Merchant: Podemos

Observar :

De donde de Fc= 170

despejamos el valor lb.

Calcular los

B).Procedemos a caballos de fuerza:

HP=

F c xV . entonces HP =3.61HP . 33000

C). Caballos de fuerza unitarios : HP U =

HP 3.61 = = 0.319 hp RMR 11.34

Como el avance es un valor menor del ideal, debemos multiplicar a los caballos de fuerza unitarios, por el factor de corrección:(0.85) Por lo tanto: 0.319x 0.85 = 0.2711HP .( consumo real)