proceso de corte de materiales Ejercicio de integración Pieza

Vista previa del material en texto

EJERCICIO DE INTEGRACIÓN:
MECANIZADO DE UNA PIEZA (GUIA PARA PUERTA DE AUTOBUS)
	
	
	 8 DE NOVIEMBRE DE 2022
FES ARAGÓN UNAM
INGENIERÍA INDUSTRIAL
GRUPO 1714
PROCESOS DE CORTE DE MATERIALES
PROFESOR: SABINO HENRY ESCAMILLA TOLOZA
ALUMNOS:
CORTÉS HERNÁNDEZ RICARDO
MARTÍNEZ RETANA DANIEL
RUÍZ CHAPARRO BRANDON ARTURO
YESCAS VÁZQUEZ FREDDY GIOVANNI
ÍNDICE.
1) Introducción (Pieza) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
1.1) Definición. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
1.2) Características. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
1.3) Funcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2) Rodamientos SKF (Rodamientos rígidos de bolas). . . . . . . . . . . . 
2.1) Diseños y versiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
2.2) Datos de los rodamientos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3) Cargas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4) Límites de temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5) Velocidad admisible. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6) Sistema de designación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7) Elección de rodamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3) Aceros al carbono 1010 – 1045. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
4) Proveedores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
5) Modelo Isométrico 3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
6) Plano 2D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
7) Hoja de proceso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8) Hoja de ruta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9) Máquinas y herramientas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1) Especificaciones del torno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 9.1.1) Resolución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 9.1.2) Tolerancias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 9.1.3) Velocidad de corte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 9.1.4) Profundidad de corte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
 9.1.5) Avance o alimentación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
 9.2) Fresadora 
1. INTRODUCCIÓN 
1.1. DEFINICIÓN
Se ha investigado y estudiado durante un semestre temas de metrología dimensional, corte de materiales por arranque de viruta, procesos de maquinado y herramientas de corte, para lograr la elaboración de una pieza piloto. La pieza por mecanizar es una guía para puerta de autobús, mecanizada la mayor parte en torno con un ensamble final de un rodamiento rígido. 
1.2. CARACTERÍSTICAS
Se ha investigado una medida y forma geométrica estándar para los autobuses Mercedes Benz utilizados en las redes de transporte de la Ciudad de México y área Metropolitana. Las características básicas para la guía de la puerta son las siguientes:
1. Rodamiento de 1 pulgada.
2. Base hexagonal
3. Perno roscado
4. Tuerca con arandela.
1.3. FUNCIONAMIENTO
En la parte superior de la puerta hay un barreno con cuerda y es justo donde entra nuestra pieza, la arandela y tuerca ajustan a la distancia específica para que la pieza llegue hasta el riel. La parte hexagonal tiene en sus extremos los pernos, hacia abajo el roscado y en la parte superior el liso, uno en el extremo derecho y otro en el izquierdo, esto con el fin de que al momento de abrir la puerta, gire sobre los ejes.
En la parte superior de la pieza, al final del perno se ensambla un rodamiento axial para que este se deslice por el riel al momento de abrir o cerrar la puerta al accionamiento de un pistón.
	
5
	
	
	PROCESOS DE CORTE DE MATERIALES
EJERCICIO DE INTEGRACIÓN: CICLOS DE TRABAJO TORNO
SEMESTRE 2023-1
	ALUMNOS:
CORTES HERNANDEZ RICARDO
MARTINEZ RETANA DANIEL
RUIZ CHAPARRO BRANDON ARTURO
YEZCAS VAZQUEZ FREDY GIOVANI
	N° DE CUENTA:
315094295
	OBJETIVO:
El participante comprenderá a través del desarrollo de un ejercicio práctico, el uso y manejo de una hoja de procesos.
	PROFESOR:
M. en I. Sabino Henry Escamilla Toloza
	FECHA DE ENTREGA:
	
	DATOS DE LA MÁQUINA
	MARCA:
Titanium YZ-1440
	UBICACIÓN:
Laboratorio L1,
	PARÁMETROS GEOMÉTRICOS
	RESOLUCIÓN
	POTENCIA
	DISTANCIA ENTRE PUNTOS
	CAPACIDAD DE VOLTEO
	CARRO LONGITUDINAL
	CARRO TRANSVERSAL
	CARRO AUXILIAR
	CABEZAL DEL CONTRAPUNTO
	
	
	
	
	
	
	
	2HP
	TABLA DE REVOLUCIONES POR MINUTO
	TABLA DE AVANCES
	TABLA DE ROSCAS
	
	60TCT
	
	DATOS DE LA PIEZA
	Denominación: GUIA PARA PUERTA
	Material: ACERO 1018
	Dimensiones en bruto:
2’’X 4’’
	Parámetros de corte
	Velocidad de corte: 55 ft/min
	Velocidad de avance: 0.007 INCH/REV
	Profundidad de corte: 0.040
	Observaciones:
	Plano o croquis:
	N° 1
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
MONTAJE EN LA RECRTIFICADORA DE SUPERFICIES PLANAS
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	Plg P?
	
	
Montar la pieza en bruto hexagonal para el rectificado de la planicidad de cada cara de la pieza.
	Calibrador vernier con resolución 0.02mm
	DISCO 89A46K5VA0
	460
	
	0.04
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 2
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
RECTIFICADO DE SUPERFICIE PLANA
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	plg
	
	 Se rectificará la planicidad de la pieza de cada lado de la barra hexagonal con 0.05 pulgadas.
	Calibrador vernier con resolución 0.02mm
	DISCO 89A46K5VA0
	1225
	
	0.30
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 3
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
MONTAJE EN TORNO
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	Plg P?
	
	
Montar la pieza en el torno con Chuck de 4 mordazas con una salida de la pieza de largo de 2.5 pulgadas. 
Centrar la pieza con el indiciador de caratula. 
	Indicador de carátula resolución 0.001 mm
Trusquin
	Llave de chuck
	460
	
	0.04
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N°4
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
CAREADO
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	plg
	
	Generar uniformidad en la cara de la pieza para realizar el centro de apoyo para un mecanizado uniforme.
	Calibrador vernier con resolución 0.02mm
	Buril HSS
	1225
	
	0.30
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 5
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
PUNTO DE APOYO
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	Plg P?
	
	Al terminar el careado, se realizará un barreno en la cara recién mecanizada con una broca puesta en el cabezal móvil del torno con diámetro de ½ pulgada, hacer profundidad de 0.15 ‘’, después se inserta el contrapunto en el cabezal móvil para el agarre de la pieza y poder empezar a cilindrar.
	Calibradorvernier con resolución 0.02mm
	CABEZAL MOVIL
	460
	
	0.04
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 6
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
CILINDRADO SECCION 1
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	plg
	
	
En la primera sección de 2’’ de largo de la pieza, se centrará la pieza a +40 del indicador de caratula para desbastar a un diámetro de ¾’’. Esta sección es para la rosca de la pieza.
	Calibrador vernier con resolución 0.02mm
	BURIL HSS
	1225
	
	0.30
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 7
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
CILINDRADO SECCION 2
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	Plg P?
	
	
En la segunda sección se centrará la pieza a -30 en el indicador de caratula para desbastar a un diámetro de 7/16’’ por 5/8 de largo
	Calibrador vernier con resolución 0.02mm
	BURIL HSS
	460
	
	0.04
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 8
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
CILINDRADO CONICO
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	plg
	
	
En la segunda sección de 5/8 de largo se realizará un torneado cónico logrando en la punta un diámetro de ½ pulgada para el ensamble del rodamiento.
	Calibrador vernier con resolución 0.02mm
	BURIL HSS
	1225
	
	0.30
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	N° 10
	NOMBRE DE LA OPERACIÓN:
ROSCADO
	DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN:
	ÚTILES
	PARÁMETROS DE MECANIZADO
	CROQUIS O FOTOGRAFÍA:
	
	CONTROL
	TRABAJO
	R.P.M
	plg/rev
	plg
	
	En la primera sección de 2´´ de largo, se realiza un roscado de 10 hilos (rosca gruesa norma SAE)
	Galga para roscas
	BURIL HSS
	1225
	
	0.30
	
	
	TIEMPO DE LA OPERACIÓN [min]
	
	
	MECANIZADO
	MANIOBRA
	TOTAL
	
	
	
	
	
	TIEMPO TOTAL DE MECANIZADO (min):
	
2
2. Rodamientos SKF 
El rodamiento por utilizar será un rodamiento rígido de bolas debido a que cada una de sus propiedades y características se ajusta al uso que se le dará.
Los rodamientos rígidos de bolas son particularmente versátiles. Son aptos para velocidades altas y muy altas, soportan cargas radiales y axiales en ambos sentidos y requieren poco mantenimiento. Debido a que los rodamientos rígidos de bolas son los más utilizados, SKF pone a su disposición diversos diseños, versiones y tamaños.
2.1. Diseños y versiones
Rodamientos rígidos de una hilera de bolas
Los rodamientos rígidos de una hilera de bolas (fig. 1) se encuentran disponibles tapados (con sellos o placas de protección) o abiertos. 
Los rodamientos abiertos que también se encuentran disponibles tapados pueden tener rebajes en las caras laterales de los aros (fig. 2). 
Rodamientos rígidos de una hilera de bolas con escotes de llenado
Los rodamientos rígidos de una hilera de bolas con escotes de llenado tienen escotes de llenado en los aros interior y exterior (fig. 3), lo que les permite incluir más bolas que los rodamientos rígidos de bolas estándares.
Los rodamientos rígidos de bolas con escotes de llenado se encuentran disponibles abiertos o con placas de protección en uno o en ambos lados También se ofrecen con o sin ranura para anillo elástico Los rodamientos abiertos que también se encuentran disponibles con placas de protección pueden tener rebajes en el aro exterior (fig. 4).
Rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable
Los rodamientos rígidos de bolas de acero inoxidable (fig. 1) se encuentran disponibles tapados (con sellos o placas de protección) o abiertos Los rodamientos abiertos que también se encuentran disponibles tapados pueden tener rebajes en las caras laterales de los aros (fig. 2).
Rodamientos rígidos de dos hileras de bolas
Los rodamientos rígidos de dos hileras de bolas (fig. 5) son muy adecuados para disposiciones de rodamientos donde la capacidad de carga de un rodamiento de una hilera resulta insuficiente. Para el mismo agujero y diámetro exterior, los rodamientos de dos hileras son levemente más amplios que los rodamientos de una hilera en las series 62 y 63, pero tienen una capacidad de carga considerablemente superior.
Estos son algunos ejemplos de los tipos de rodamientos rígidos de bolas.
2.2. Datos de los rodamientos
2.3. Cargas
2.4. Límites de temperatura
La temperatura de funcionamiento admisible para los rodamientos rígidos de bolas puede estar limitada por lo siguiente: 
• La estabilidad dimensional de los aros y las bolas del rodamiento
• La jaula
• Los sellos 
• El lubricante
Aros y bolas del rodamiento 
Los rodamientos rígidos de bolas SKF están estabilizados térmicamente a temperaturas de hasta, al menos, 120 °C (250 °F). 
Jaulas 
Las jaulas de acero, acero inoxidable, latón o poliéter-éter-cetona (PEEK) pueden utilizarse con las mismas temperaturas de funcionamiento que los aros y las bolas del rodamiento. Para conocer los límites de temperatura de las jaulas fabricadas en otros materiales poliméricos, consulte Jaulas de polímero. 
Sellos 
La temperatura de funcionamiento admisible de los sellos varía según el material del sello: 
· NBR: de –40 a +100 °C (de –40 a +210 °F)
Se pueden soportar temperaturas de hasta 120 °C (250 °F) durante períodos
breves 
· FKM: de –30 a +200 °C (de –20 a +390 °F) 
Se pueden soportar temperaturas de hasta 230 °C (445 °F) durante períodos breves.
Por lo general, los picos de temperatura se dan en el labio del sello.
2.5. Velocidad admisible
Las velocidades nominales de la tabla de productos indican: 
· La velocidad de referencia, que permite realizar una rápida evaluación de la capacidad de velocidad desde un marco térmico de referencia .
· La velocidad límite, que es un límite mecánico que no debe superarse a menos que el diseño del rodamiento y la aplicación estén adaptados para velocidades más altas.
SKF recomienda la lubricación con aceite para rodamientos con jaula centrada respecto del aro (sufijo de designación MA o MB) Cuando estos rodamientos están lubricados con grasa, el valor ndm se limita a 250 000 mm/min 
Donde
dm = diámetro medio del rodamiento [mm] = 0,5 (d + D) 
n = velocidad de giro [rpm]
2.6. Sistema de designación
2.7. Elección de rodamiento
6202-2Z
Rodamiento rígido de bolas con sellos o placas de protección
Los rodamientos rígidos de una hilera de bolas con sellos o con placa de protección son especialmente versátiles, tienen una baja fricción y están optimizados para un bajo nivel de ruido y vibraciones, lo que permite alcanzar altas velocidades de giro. Soportan cargas radiales y axiales en ambos sentidos, son fáciles de montar y requieren menos mantenimiento que muchos otros tipos de rodamientos. El sellado integral puede prolongar significativamente la vida útil del rodamiento porque mantiene el lubricante en los rodamientos y los contaminantes fuera.
· El sellado integral prolonga la vida útil del rodamiento
· Diseño sencillo, versátil y robusto
· Baja fricción y capacidad de alta velocidad
· Soportan cargas radiales y axiales en ambos sentidos
· Requieren poco mantenimiento
3. Aceros al carbono 1010 – 1045
La elección del material será el acero al carbono 1045 por sus características, las cuales creo que son las más adecuadas al tipo de trabajo que realizará.
Estirado en Frío (EF) en medidas de 1/4″ a 6 1/4″ 
Laminado en Caliente (LC) de 1″ a 26″
Acero 1045 utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condición de suministro. Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Responde al tratamiento térmico y al endurecimiento por llama o inducción, pero no es recomendado para cementación o cianurado. Cuando se hacen prácticas de soldadura adecuadas, presenta soldabilidad adecuada. Por su dureza y tenacidad es adecuado para la fabricación de componentes de maquinaria.
Aplicaciones:
Los usos principales para este aceroes piñones, cuñas, ejes, tornillos, partes de maquinaria, herramientas agrícolas y remaches.
Maquinabilidad: 64% tomando el 1212 como el 100%
Soldabilidad: Por su alto contenido de carbono no es muy fácil de soldar. Se debe precalentar las piezas a soldar para evitar posibles agrietamientos.
Tratamientos Térmicos:
· Forja: 1150° – 1200°C, enfriar lento (en cenizas).
· Recocido: 760° – 815°C, enfriar en horno.
· Normalizado: 870° – 950°C, enfriar en aire.
· Templado: 830° – 855°C, enfriar agua o aceite.
· Revenido: 300° – 650°C, enfriar en aire.
Propiedades Mecánicas del Acero 1045
4. Proveedores
Proveedor de acero al carbono 1045: “iiracero S.A. de C.V.”
“Fundada en 1956 con el nombre de:
Impulsora Industrial Regiomontana S.A. de C.V.
Somos distribuidores de acero, aceros especiales, aceros inoxidables, barra hueca, plásticos de ingeniería, aluminio, bronce, cobre y latón
Nuestros Productos
Nuestra Política de Calidad se basa en la comercializamos materiales para la industria metalmecánica, buscando ser líder en ello, cumpliendo con los requisitos de nuestros clientes, contando con personal eficiente, mejorando el sistema de gestión de calidad y nuestra experiencia.”
Proveedor de rodamiento: “SKF”
SKF es una organización internacional que opera en más de 130 países con 100 fábricas alrededor del mundo, abarcando con sus productos prácticamente los mercados de Norteamérica, Latinoamérica, Europa, Asia y África. La sede del grupo es en Suecia y es la marca líder en el mercado de rodamientos.
Ubicada en la Ciudad de Puebla y con un área de 42 209 m2 de construcción, la planta SKF está especializada en la fabricación de rodamientos para el sector automotriz. La empresa cuenta con las certificaciones de calidad: ISO 9001, QS 9000, ISO 9002 e ISO 14001, lo cual le permite competir con éxito en los mercados internacionales.
SKF cuenta con líneas de producción capaces de ofrecer rodamientos para requerimientos especiales de acuerdo con las necesidades de cada cliente. Cada producto que sale de nuestra planta está especialmente diseñado para garantizar el buen desempeño de la maquinaria donde se utilice y en la medida de lo posible, aumentar su productividad en casi todo tipo de industria.
5. Modelo isométrico 3D
6. Plano 2D
7. Hoja de proceso
8. Hoja de ruta
9. Máquinas y herramientas
9.1. Especificaciones del torno
9.1.1 Resolución
9.1.2 Tolerancias
9.1.3 Velocidad de corte
9.1.4 Profundidad de corte
9.1.5 Avance o alimentación
9.1.6 Tiempo de mecanizado
9.2. Fresadora
9.2.1 Resolución
9.2.2 Tolerancias
9.2.3 Velocidad de corte
9.2.4 Profundidad de corte
9.2.5 Avance o alimentación
9.2.6 Tiempo de mecanizado