miércoles, 13 de abril de 2011

unidad 4.- Determinación de los datos estándares en operaciones de maquinado


4. Determinación de los datos estándares en operaciones de maquinado
Equipo 4:
Mejía Suarez Natali
Plata Gómez Emmanuel
Paz Valerio Ericka
Reyes Josue
Díaz González  Vázquez Gabor
Soriano Becerril Ángeles Ethel
Fonseca Torpey Georgina
4.1 Finalidad de los datos estándares
Datos estándares:  son los tiempos elementales estándar tomados de los estudios de tiempo.
Es decir que los datos estándares son estándares tabulados de elementos, gráficas o diagramas, monogramas y tablas que se recopilaron para poder efectuar la medida de un trabajo específico. 
Es necesario llevar a cabo  varios estudios de tiempo independientes en cada una de las operaciones, para asegurar que se han determinado las condiciones ideales  y que el estándar resultante de tiempo es representativo del tiempo necesario que el operario normal  necesita para realizar el trabajo.
Tipos de estándares:
Para mano de obra indirecta:  en labores de oficina, mantenimiento y hechura de herramientas.
Para trabajos indirectos: estudio de tiempos, estándares de tiempos de movimientos predeterminados, datos estándares. Fórmulas de tiempos y muestreo de trabajo.
(Se utilizan los mismos métodos de medición técnicas para los 2 tipos de estándares)
Factores que afectan a los Estándares para trabajos indirectos y generales:
Trabajo Directo: el segmento de la operación que hace avanzar sensiblemente el trabajo.
Transporte: trabajo realizado en movimiento durante el curso de las operaciones trabajo. El traslado puede ocurrir horizontal o verticalmente
Trabajo Indirecto: uso y cuidado de herramientas aplicación y desecho de materiales, determinación de planes.
Trabajo Innecesario y Demoras: trabajo innecesario y las demoras representan la parte del ciclo que se debe eliminar a través del planeamiento y la mejora de métodos.
4.2 Obtención de los datos estadísticos
E J E M P L O 1.
El elemento a podría ser "tomar una pieza fundida pequeña"; el elemento b, "colocarla en la plantilla"; el elemento c, "cerrar la cubierta de la plantilla"; el d, "poner la plantilla en posición"; el e, "avanzar el husillo", y así sucesivamente. Podrían cronometrarse estos elementos en grupo, como sigue:
a + b + c = elemento No.1= 0.070 min = A
b + c + d = elemento No.3= 0.067 min = B
c + d + e = elemento No.5= 0.073 min = C
d + e + a = elemento No.2= 0.061 min = D
e + a + b = elemento No.4= 0.068 min = E
Sumando estas cinco ecuaciones:
3a + 3b + 3c + 3d + 3e = A + B + C + D + E
Luego se tiene
A+B+C+D+E=T
3a + 3b + 3c + 3d + 3e = T = 0.339 min
Y
a + b + c + d + e = 0.339 / 3 = 0.113 min
Por consiguiente:
A + d + e = 0.113 min
Entonces
d + e = 0.113 min -0.07 min = 0.043 min
Como
c + d + e = 0.073 min
Resulta que
c = 0.073 min -0.043 = 0.03 min
De la misma manera
d + e + a = 0.061
Y así,
a = 0.061 -0.043 = 0.018 min
Sustituyendo en la ecuación (1):
b = 0.070 -(0.03 + 0.018) = 0.022
Sustituyendo en la ecuación (2):
d = 0.067 -(0.022 + 0.03) = 0.015 min
Y por último, sustituyendo en la ecuación (3):
e = 0.073 -(0.015 + 0.03) = 0.028 min.
4.3 CALCULO DE TIEMPOS DE CORTE
ØCálculo de tiempos de corte en el torno.
ØCálculo de tiempos de corte en fresa (validos también para el rectificado).
ØCálculo de tiempos de corte en taladradora. (Roscado a máquina
Cálculo de tiempos de corte en el torno
La velocidad a la cual gira la pieza de trabajo en el torno es un factor importante y puede influir en el volumen de producción y en la duración de la herramienta de corte.
La velocidad de corte para trabajo en un torno se puede definir como la velocidad con la cual un punto en la circunferencia de la pieza de trabajo pasa por la herramienta de corte en un minuto. La velocidad de corte se expresa en pies o en metros por minuto.
CÁLCULO DE LA VELOCIDAD (r/min).

            Para poder calcular las velocidades por minuto (r/min) a las cuales se debe ajustar el torno, hay que conocer el diámetro de la pieza y la velocidad de corte del material
Calcule las r/min requeridas para el torneado de acabado de una pieza de acero de máquina de 2 pulg. de diámetro (La velocidad de corte del acero de máquina es de 100):

A fin de calcular el tiempo requerido para maquinar cualquier pieza de trabajo se deben tener en cuenta factores tales como velocidad, avance y profundidad del corte. El tiempo requerido se puede calcular con facilidad con la fórmula siguiente: 
Calcule el tiempo requerido para hacer un corte de desbastado, con avance de 0.015 pulg., en una pieza de acero de máquina de 18 pulg. de longitud por 2 pulg. de diámetro
TRABAJOS DE TALADRO
El taladrado es una operación de maquinado que se usa para crear agujeros redondos en una pieza de trabajo
Este se realiza por lo general con una herramienta cilindrica llamada broca la cual tiene 2 bordes cortantes en sus extremos.
La broca avanza dentro de la pieza de trabajo estacionaria para formar un agujero cuyo diametro esta deteminado por el diametro de la broca.
La velocidad  de corte en una operación de taladrado es la velocidad superficial en el diametro exterior de la broca.
 
En el taladro el avance f  se especifica en (mm/rev).
Las velocidades de avance son proporcionales al tamaño de la broca.
fr=N
donde :
fr= velocidad de avance mm/min
El tiempo de maquinado para taladrar un agujero pasado se puede determinar:
Tm=t+A/fr
Donde:}
Tm=tiempo de maquinado
t= espesor del trabajo
fr= velocidad de avance
A= tolerancia de aproximacion que toma en cuenta el angulo de la broca
Para un agujero ciego:
Tm= d/fr
d= La distancia entre la superficie del agujero y la punta del agujero
Operaciones relacionadas con el taladro.
ESCARIADO
ROSCADO INTERIOR
ABOCARDADO
                             AVELLANADO
CENTRADO  
                                            REFRENTEADO

FRESADO
Es una operación de maquinado en la cual se hace pasar una pieza de trabajo enfrente de una herramienta cilíndrica rotatoria con múltiples bordes o filos cortantes.
Datos del fresado
La orientación y la dirección del avance es loa característica que distingue al fresado del taladrado
Debido a la variedad de formas posibles y a sus altas velocidades de producción es una de las operaciones de maquinado más versátiles y ampliamente usadas.
Operación de corte interrumpido
Tipos de operaciones de fresado
Existen dos tipos básicos de fresado:
Fresado periférico
Fresado frontal
Fresado periférico
El eje de herramienta es paralelo a la superficie que se esta maquinando y la operación se realiza por los bordes de corte en la periferia exterior del cortado
Fresado de placa
Forma básica de fresado periférico en la cual el ancho de la fresa se extiende más allá de la pieza de trabajo en ambos lados
Fresado ranurado
En el que el ancho de la fresa es menor que el ancho de la pieza de trabajo; creando una ranura en el trabajo.
Fresado lateral
En el cual la fresa maquina el lado de una pieza de trabajo.
Fresado paralelo simultáneo.
Es el mismo que el fresado natural, excepto por que el corte tiene lugar en ambos lados de trabajo.
Rotación en el fresado periférico
En el fresado periférico existen dos direcciones opuestas de rotación que puede tener la fresa respeto al trabajo
Fresado ascendente
Fresado descendiente
Fresado Frontal
En este el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo y el maquinado se ejecuta cortando las orillas, tanto en el extremo como fuera de la periferia de la fresa
Fresado frontal convencional
En el que el diámetro de la fresa sobrepasa el ancho de la pieza de trabajo en ambos lados.
Fresado frontal parcial
En el que la fresa sobrepasa la pieza de trabajo solo de un lado.
Fresado terminal
En el cual el diámetro de la fresa es menor que el ancho del trabajo, de manera que corta una ranura en dentro de la pieza
Fresado de perfiles
Es una forma de fresado terminal en el cual se corta una pieza plana de la periferia.
Fresado de cavidades
Es una forma de fresado terminal usada para fresar cavidades poco profundas en piezas planas.
Fresado de contorno superficial
En el cual una punta de bola se hace avanzar hacia adelante y hacia atrás, y de un lado a otro del trabajo, a lo largo de una trayectoria curvilínea a pequeños intervalos para crear una superficie tridimensional.
Máquinas fresadoras
Maquina fresadora horizontal.- tienen el husillo horizontal, y este diseño es adecuado para realizar fresado periférico
Fresadora vertical.- tiene un husillo vertical, y esta orientación es adecuada para el fresado frontal.
Rodilla y columna
Tipo banca
Tipo cepillo
Fresas trazadoras
Maquinas fresadoras CNC
4.3.4. Trabajos de cepilladora
Máquina que pasa una pieza de trabajo por debajo de una herramienta fija de un solo filo para remover el metal de la superficie plana de la pieza.
Importante procedimiento para conseguir superficies planas y curvas
Las virutas se arrancan de la pieza en forma de cintas debido a el movimiento rectilíneo principal.
Maquina cepilladora corta (mortajado). Trabaja piezas hasta de 800mm de longitud, a causa de su movimiento rectilíneo horizontal.
Movimientos necesarios para
arrancar virutas
Movimiento principal: realizado por el útil del cepillar. Se distingue entre carrera de trabajo y carrera en vació(retroceso). La viruta es arrancada durante la carrera de trabajo.
Movimiento de avance: da lugar al espesor de la viruta. En el cepillado vertical, es el útil el que se mueve contra la pieza.
Movimiento de ajuste: sirve para graduar el espesor de la viruta. Cepillado horizontal-movimiento útil en la altura. Cepillado vertical por movimiento lateral de la pieza que se mecaniza
  Partes limadora o cepilladora corta
El bastidor de la maquina soporta la mesa, el carro y, además, los mecanismos para los movimientos principal y avance.
Calculo del tiempo principal en el cepillado
L= longitud de la carrera; L=I+Ia+Iu
VR= velocidad de retroceso en m/min
VA= velocidad de corte en m/m
B= anchura cepillado      b=anchura pza
S= avance por cada doble carrera en mm
Z= numero necesario de dobles carreras
TP= tiempo principal
TD= tiempo doble carrera
Tiempo= camino/velocidad    
TA= L/VA                  TR=L/VR                TD= TA+TR
B= b + recorridos laterales anterior ulterior     B= b+2*( mm)
Z= B/S       TP= Z*TD
Ejemplo: se trata dar un cepillado de desbaste a una placa y se quiere averiguar el tiempo principal.
Datos:
Longitud de la placa  I= 260 mm
Ia= 30 mm   Iu= 10mm   VA= 10m/min
VR= 20m/min   avance 1mm/doble carrera
Recorridos anterior y ulterior= 5mm cada uno      anchura 90mm
L= 260mm + 30mm + 10mm = 300mm
TA= (.3m)/(10m/mm) = .03m
TR=  (.3m)/(20m/min) = .015m
TD= .03m + .015m = .045m
B= 90mm + 10mm = 10mm
Z= (100mm)/(1mm/doble carrera)
 =100 dobles carreras
TP= (100 dobles carreras)(.045 min/doble carrera) = 4.5 minutos
4.3.5. Trabajos de sierra cinta
Una sierra de cinta se compone de un bastidor generalmente en forma de cuello de cisne soportando dos volantes equilibrados superpuestos en un mismo plano vertical y sobre los cuales se enrolla una hoja de sierra sin fin llamada cinta.
El volante inferior recibe el impulso motor, mientras que el volante superior es arrastrado por la cinta.
La zona de operación de la hoja es el recorrido descendente; este recorrido está sometido dinámicamente a una tensión superior a la del recorrido ascendente llamado también flotante, por el hecho que el volante motor es el inferior.
La hoja está guiada por encima y debajo de la mesa por guías en madera o metálicas.
El triscado tiene como objeto facilitar el corte libre, es decir, que las puntas de los dientes deben abrir un camino más ancho que el espesor de la hoja para que no se establezca rozamiento entre la superficie de la hoja y las paredes del corte, evitando de este modo el posible riesgo de lanzamiento de la pieza por atascamiento de la hoja.
Empleo de los dados estándares
Ejemplo: el analista de medición del trabajo en la Dorben Company desea desarrollar una ecuación precisa para estimar el corte de diversas configuraciones en una hoja de metal con la sierra vertical o de cinta.
  Los datos de ocho estudios para elemento de corte real.
¿Cuál seria la relación entre la longitud de corte y el tiempo estándar?
Utilice la técnica de los mínimos cuadrados.
a= .34404
b= .01054
Yc= .34404 + .01054*x

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