Objetivo: Al finalizar la sesión virtual el Estudiante estará en condiciones de reconocer cálculos en la cepilladora, con los conocimientos adquiridos en la clase y con la ayuda de sus manuales de instrucción, con el 95% de acierto.
Cálculos en la Limadora de codo
Cálculo en el cepillado Matemática aplicada para mecánica de mantenimiento
Cepillado l b El movimiento de corte de este procedimiento de mecanizado es rectilíneo. La herramienta de un solo filo va arrancando virutas, una después de otra. En el dibujo tenemos: Movimiento principal o de corte. Movimiento de avance. Movimiento de ajuste o aproximación.
Datos importantes en el cepillado l = Longitud bruta de la pieza. la = Anticipación a la entrada o recorrido anterior. lu = Rebase a la salida o recorrido ulterior. L = Longitud de carrera. lu la l L El esquema de la derecha nos muestra algunos datos básicos que intervienen en los cálculos en el cepillado. Estos son:
Datos importantes en el cepillado Anticipación a la entrada y rebase a la salida. La anticipación a la entrada y rebase a la salida no deben ser demasiado pequeños, ni tampoco grandes. La anticipación a la entrada hay que ajustarla un poco mayor que el rebase a la salida. Para la primera, se considera el doble del espesor de la cuchilla o herramienta, y para el segundo, un espesor.
Datos importantes en el cepillado Velocidad de corte (V C ) Puede variarse no solamente con el número de carreras, sino también con la longitud de ellas. La velocidad de retroceso viene a ser hasta el triple de la velocidad de avance. Avance (A) Depende del material de que están hechas la herramienta y la pieza, pero sobre todo de la potencia de la máquina.
Datos importantes en el cepillado Valores de orientación Para el desbastado: 0,4 a 4 mm/dc, y para una potencia correspondientemente alta hasta 12 mm/dc. En función de la profundidad de corte (Pc), el avance para la fundición gris es aproximadamente, y para el acero
Datos importantes en el cepillado Para el afinado: Con la cuchilla puntiaguda de afinar, según sea la calidad superficial de unos 0,2 ….. 0,5 mm/ d.c. con la cuchilla ancha, aproximadamente 5 mm/ d.c. (ahorro de tiempo de trabajo.
Datos importantes en el cepillado b a c d Cepillado vertical a = Carrera de trabajo. b = Carrera en vacío. c = movimiento de avance. d = movimiento de ajuste. a b c d
Datos importantes en el cepillado Para el afinado: Con la cuchilla puntiaguda de afinar, según sea la calidad superficial de unos 0,2 a 0,5mm/dc., con la cuchilla ancha, aproximadamente 5mm/dc., (ahorro de tiempo de trabajo). la = Recorrido anterior. l = Longitud de la pieza. lu = R ecorrido posterior. L = Recorrido total. lu la l L
Datos importantes en el cepillado Longitud de carrera ( L ) El recorrido total L para una carrera, se compone de la longitud de la pieza o de la longitud bruta de la pieza ( l ), más el valor de la anticipación a la entrada ( la ), más el rebase a la salida ( lu ). Doble carrera (L D ) Para una doble carrera, es decir, para las carreras de trabajo y de retroceso juntas, se tiene:
Cálculo de la velocidad de trabajo Velocidad de avance y velocidad de retroceso Puesto que la velocidad es el camino recorrido en la unidad de tiempo, se calcula de la siguiente manera para el movimiento rectilíneo al cepillar (m/min, L en mm). Velocidad para la carrera de trabajo (Velocidad de corte) T A = tiempo empleado en la carrera de trabajo en minutos.
Cálculo de la velocidad de trabajo Velocidad para la carrera en vacio (Velocidad de retroceso) T R = tiempo empleado en el retroceso en minutos. Velocidad media (Vm)
Cálculo de la velocidad de trabajo Si en la ecuación anterior se reemplaza a T A , por su valor L / 1000xV A , y para T R por L /1000xV R , se tiene:
Cálculo de la velocidad de trabajo Si la relación entre la velocidad de retroceso V R y velocidad de Avance V A , Avance Nos es conocida, obtendremos la velocidad de corte media Vm, partiendo de la velocidad de avance, si en la ecuación que aparece en (4) se pone V R = q * V C .
Cálculo de la velocidad de trabajo Cuando se conoce el número de dobles carreras por minuto n D la velocidad media será en función de aquella.
Tiempo por dobles carreras (t D ) De las ecuaciones correspondientes a la velocidad de avance y a la de retroceso, se obtienen los tiempos empleados en la carrera de trabajo y en la cerrera en vacio. luego, el tiempo para la doble carrera (t D ) es: Nota: la velocidad se da en m/min
Avance (A) y número de dobles carreras (z) El avance A se da en mm por cada dobles carrera (A en mm/ dc ).el número de dobles carreras se obtiene dividiendo el ancho de la pieza o ancho bruto de la pieza (b) entre el avance (A) en cada doble carrera. a a b
Avance (A) y número de dobles carreras (z) También se puede calcular el número de dobles carreras, a partir de la ecuación de la velocidad media. de donde:
Avance (A) y número de dobles carreras (z) La sección de viruta (F), se puede considerar como un paralelogramo, a base de la profundidad de corte y del avance. b A Pc
Tiempo principal (t p ) El tiempo principal se calcula multiplicando el tiempo empleado en una doble carrera, por el numero z de dobles carreras, necesario para mecanizar la pieza. si se toma como base la velocidad de corte V m , resulta la formula frecuentemente empleada.
Problemas Calcular la velocidad de corte (V C ) y la velocidad de retroceso (V R ), conociendo que la longitud de carrera (L) es de 360 mm, el tiempo de trabajo ( t A ) es de 0,03 minutos y el tiempo de retroceso ( t R ) es de 0,015 minutos. Datos : L = 360 mm t A = 0,03 min t R = 0,015 min 360
Solución Calcular la velocidad de corte (V C ) y la velocidad de retroceso (V R ), conociendo que la longitud de carrera (L) es de 300 mm, el tiempo de trabajo ( t A ) es de 0,03 minutos y el tiempo de retroceso ( t R ) es de 0,015 minutos. Datos : L = 360 mm t A = 0,03 min t R = 0,015 min Solución: Solución: Nota: Es importante que la velocidad de corte no es uniforme, ya que al principio de la carrera su valor es nulo, creciendo al máximo a la mita de la carrera y disminuyendo a cero al final de la misma. 360
Problema Se trata de cepillar en una sola pasada una superficie de 280 mm de longitud y 160 mm de ancho, empleando una velocidad de corte V C = 18 m/min. El retroceso de la maquina es 1,8 veces más rápido que la marcha de trabajo; la + lu = 50 mm; el avance A=0,6 mm/dc; las velocidades que pueden ponerse en la maquina son: 13-18-23-28-35-45-55-65-85-115-130-165. Calcular el número de dobles carreras ( n D )y el tiempo principal ( t P ). 280 160
Solución Se trata de cepillar en una sola pasada una superficie de 280 mm de longitud y 160 mm de ancho, empleando una velocidad de corte V C = 18 m/min. El retroceso de la maquina es 1,8 veces más rápido que la marcha de trabajo; la + lu = 50 mm; el avance A=0,6 mm/dc; las velocidades que pueden ponerse en la maquina son: 13-18-23-28-35-45-55-65-85-115-130-165. Calcular el número de dobles carreras ( n D )y el tiempo principal ( t P ). 2.- Cálculo de la velocidad media de corte Vm : 1.- Cálculo de la velocidad de retroceso V R : 280 160
Solución 3.- Cálculo de número de dobles carreras n D a ajustar. 4.- Cálculo del tiempo principal.
Problema Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm) ; b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm) ; b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). a) Cálculo de la longitud de carrera: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm) ; c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). b) Cálculo de la longitud de doble carrera: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min) ; d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). c) Cálculo del tiempo de avance: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min) ; e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). d) Cálculo del Tiempo de retroceso: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min ; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). e) Cálculo de la velocidad media: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min) ; g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). f) Cálculo del tiempo empleado en una doble carrera: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto ; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). g) Cálculo del número de dobles carreras por minuto: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm 2 ); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). h) Cálculo de la sección de viruta: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado ; J) Tiempo principal (min). i) Cálculo del número de dobles carreras para el cepillado: 270 90
Solución Para el cepillado de la pieza en una sola pasada, se tiene: espesor de la cuchilla 10 mm V C = 10 m/min; V R =20 m/min; A = 1 mm; P C = 0,5 mm . Calcular: a) Longitud de carrera (mm); b) Longitud de doble carrera (mm); c) Tiempo empleado en la carrera de trabajo (min); d) Tiempo empleado en el retroceso (min); e) Velocidad media m/min; f) Tiempo empleado en una doble carrera (min); g) Numero de dobles carreras por minuto; h) Sección de viruta (mm2); i) Numero de dobles carreras para el cepillado; J) Tiempo principal (min). j) Cálculo del tiempo principal: 270 90
Cuestionario ¿Por qué en el cepillo o Mortajadora debe levantarse la herramienta durante la carrera de retroceso? ¿Cuál es la regla practica para calcular el número de carreras dobles en el cepillado o mortajado? ¿Como se limita y se controla en una cepilladora el movimiento de la mesa? Explica el funcionamiento hidráulico de una cepilladora por medio de un bosquejo. Citar ejemplos de trabajos de una Mortajadora vertical. ¿Como se varia la longitud y la posición de la carrera en una Mortajadora vertical con accionamiento mecánico? ¿Cómo se varia la posición y la longitud de carrera en una Mortajadora horizontal con accionamiento mecánico del carro? Explicar el accionamiento por corredera oscilante en una Mortajadora horizontal.
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