2.1. - Secuencia de maquinado.
Esta pieza consta de 8 escalones, esta presenta 2 roscas, 2 ranuras ,4
chaveteros y 9 biseles. Su dimensión máxima es de 318 mm y la mínima de 18, con
una longitud total de 945 mm.
2.1.2 - Análisis funcional de la pieza.
La pieza a elaborar es un árbol perteneciente al sistema alimentador de
bagazo de una caldera de vapor, el cual está formado por 8 escalones que
presentan chaveteros en las que se desplazan los engranajes, el cual no ha sido
diseñado para transmitir elevadas potencias.
El árbol trabaja en un ambiente cerrado y con lubricación en los cojinetes. Está sometido
fundamentalmente a cargas de flexión y torsión. En 2 de sus escalones van montados rodamientos.
2.1.3 - Análisis dimensional de la pieza.
Escalones de diámetro 75 mm (rodamientos)
Según las recomendaciones que se dan en la hipermedia del sitio web del proyecto, se selecciona un ajuste indeterminado H7/k6 para
este diámetro, donde va acoplada la pista interior de un rodamiento de bolas,
cargado circularmente, con un régimen de trabajo de carga elevada y con una
precisión clase P6.
Los ajustes H7/k6 se utilizan para los acoplamientos donde prácticamente
no aparece ningún juego, es decir en piezas que se desmontan con muy poca frecuencia.
Los ajustes indeterminados se aplican ampliamente para lograr uniones
inmóviles, son muy exactos y tienen la aplicación en los grados de tolerancia de 4 hasta 7 y en la mayoría de los casos se
utilizan en las zonas de los ejes que acoplan con las pistas interiores de los
rodamientos.
Escalón de diámetro 77 mm (chavetero)
Escalón de diámetro 74.5mm (chavetero)
Escalones de diámetros 73 y 76
§ Estos escalones son libres, por tanto no se realiza su análisis
dimensional.
Escalones de diámetro 70(Rosca)
§ En estos escalones están presente roscas, por tanto no se realiza su
análisis dimensional.
2.1.4- Elaboración del plano de la pieza
La selección del material de la pieza se realizó según NC 10-54:84,
utilizando como referencia la Selección de Aceros y sus Laminados´
Para realizar este paso se tuvo en cuenta las exigencias y condiciones
de trabajo a las que va a estar sometida la pieza, las propiedades tecnológicas
que se requieren garantizar, sus dimensiones, tipo de tratamiento térmico a
aplicar y la disponibilidad del material en cuestión.
Se escogió para su elaboración el acero 1045 [1045 según nomenclatura AISI], el cual es un acero de contenido medio
de carbono.
|
C
|
Fe
|
S
|
Mn
|
P
|
||||
|
0.45
|
98.51 -
98.98 %
|
= 0.050 %
|
0.60 - 0.90
%
|
=0.040
|
||||
2.1.5.1- Propiedades mecánicas del acero 1045
|
673 MPa
|
|
|
Límite de rotura (sB)
|
565 MPa
|
|
Límite de fluencia (sy)
|
310 MPa
|
|
Elongación (d)
|
16 %
|
|
Estricción (?)
|
40 %
|
|
Módulo de Elasticidad
|
200 GPa
|
2.1.6- Selección de la pieza en bruto
Teniendo en cuenta que el diámetro mayor de la pieza a elaborar que es
de 77 mm y el diámetro superior más próximo a esta dimensión que se
comercializa del acero seleccionado, es de 80 mm, se escoge el siguiente
material de partida:
Barra Redonda Lisa de Acero del grado 1045, Laminado en caliente, con
las siguientes dimensiones:
ü Diámetro: 80 mm
ü Longitud: 945 mm [La cual lleva implícito un margen de 6mm por
encima de la longitud total de la pieza terminada (951 mm)].
2.1.7- Selección de la secuencia de operación y pasos tecnológicos.
Para clasificar la pieza según la relación de su longitud con el
diámetro del husillo del torno donde va a ser elaborada, se parte de los siguientes datos:
Ø Longitud de la pieza [lp]=951 mm
Ø Diámetro del agujero del husillo (Torno 16 K20)[dh]=63mm
Determinando la relación se tiene:
Como la relación (longitud de la pieza) / (diámetro del agujero del
husillo) > 4 entonces la pieza se considera larga y no cabe por el agujero
del husillo del torno seleccionado pues la pieza tiene F80mm de diámetro en
bruto y el torno tiene 63mm de agujero del husillo.
Como otros aspectos importantes que se deben tener en cuenta para
establecer la secuencia de operación, se tienen:
ü El mejor acabado superficial que se debe garantizar durante la
elaboración de la pieza es
Ra=1.6
ü El mayor grado de precisión a lograr será según IT 7.
ü La pieza requiere tratamiento térmico.
2.1.8- Selección de las máquinas herramientas por operación y sus
accesorios.
2.1.8.1- Cortado de la pieza en bruto
2.1.8.2- Selección del Torno
Para el torneado se selecciona un Torno paralelo 16K20, el cual posee
las propiedades necesarias y es ideal para la elaboración de piezas tipo árbol.
Parámetros fundamentales del Torno
§ Altura del centro sobre bancada: 215mm
§ Distancia entre puntos: Hasta 2000mm
§ Rendimiento del torno [?]: 0,75
§ Frecuencia de rotación del husillo [rpm]:
12,5/16/20/25/31,5/40/50/63/80/100/125/160/200/250/315/400/500/630/800/1000/1250/1600.
§ Avance longitudinal [mm/rev]:
0,05/0,06/0,075/0,09/0,1/0,125/0,15/0,175/0,2/0,25/0,3/0,35/0,4/0,5/0,6/0,7/0,8/1/1,2/1,
4/1,6/2/2,4/2,8
§ Avance transversal [mm/rev]:
0,025/0,03/0,0375/0,045/0,05/0,0625/0,075/0,0875/0,1/0,125/0,15/0,175/0,2/0,25/0,3/0,
35/0,4/0,5/0,6/0,7/0,8/1/1,2/1,4.
§ Máxima fuerza de corte axial admisible para el mecanismo de avance
Px=600kgf
Accesorios
Los accesorios que se requieren utilizar para el proceso de torneado de
la pieza a elaborar, son los siguientes:
Plato auto entrante de 3 garras
Punto móvil
Perro de arrastre
Mandril porta-broca
2.1.8.3 – Selección de la Fresadora.
Para la realización del fresado de los detalles constructivos de la
pieza, que requieren de esta operación, se escogió la Fresadora de modelo
6P-81. La cual es capaz de realizar los siguientes pasos tecnológicos:
• La elaboración de superficies planas.
• El tallado de chaveteros y ranuras en general.
• La elaboración de superficies de forma (por copiado con una fresa de
forma).
• El tallado de ruedas de dientes rectos y helicoidales y estrías.
|
Modelo de la Fresadora
|
6P-81
|
|
Longitud de la mesa. (mm)
|
800
|
|
Escalones de avances transversal. (mm/min)
|
800
|
|
Potencia del motor principal. (kw)
|
10
|
Accesorios
Los accesorios que se requieren utilizar para el proceso de Fresado de
la pieza a elaborar, son los siguientes:
Cabezal divisor
Cabezal móvil [Contrapunta] Perro de arrastre
2.1.8.4- Selección de la Rectificadora
El rectificado de los escalones de la pieza que así lo requieren, se
realizarán con el empleo de una
Rectificadora de piezas cilíndricas, Modelo 2P531, fabricada en la
antigua URSS.
Accesorios
Punto fijo
Perro de arrastre
2.1.9- Selección de las herramientas de corte, dispositivos universales
e instrumentos de medición.
2.1.9.1- Herramientas de corte a utilizar en las diferentes operaciones.
Para el torneado:
• [T1] Cuchilla de cilindrar de carburo cementado 450.90 0
• [T2] Cuchilla de escalones ángulo de precisión
• [T3] Cuchilla de ranurar
• [T4] Broca de centrar F 4mm de acero rápido.
Para el Fresado:
Ø [F1] Fresa de Espiga de 20x6.
Ø [F2] Fresa de Espiga de 24x2.
Para el Rectificado:
Ø [R1] Muela abrasiva recta diámetro 300X40X40, de corindón puro.
Ø [M1] Micrómetro para exteriores 75-100mm
Ø [M2] Regla metálica 0-1000 mm
Ø [M3] Pie de rey de 0-120mm
2.1.9.3- Dispositivos universales que se requieren:
[D1] Plato autocentrante de 3 garras
[D2] Punto giratorio
[D3] Punto fijo
[D4] Perro de arrastre
[D5] Cabezal divisor
[D6] Cabezal móvil [Contrapunta] [D7] Mandril porta-broca
[D8] Luneta fija
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