1. Ingeniería

Unidad 7 . Costes de mecanizado
Calculamos el tiempo para realizar el roscado:
Calculamos los márgenes de entrada/salida
de rosca:
margenes entrada/salida
= 3x2 mm = 6 mm
Para nuestros cálculos, cogeremos un valor medio que será el punto dónde pararemos la herramienta
para cambiar el sentido y hacer la siguiente pasada. Por tanto e = 3 mm y s = 3 mm. Como margen de
retroceso tomaremos 0,5 mm.
Calculamos la profundidad de la rosca
P
= 0.6945 x Pr = 0.6945 x 2 = 1.389 mm
Definimos el número de pasadasy su profundidad. Paraun roscado en acero cogeremos unas pasadasde
0.2mm, por tanto:
1.389
Np = OT = 6.945 pasadas
->
7 pasadas
Con lo que resultan 7 pasadascortando material y una octava para dejar un buen acabado en la rosca, por
tanto Np =8.
trascoda=
(0.2 + 2 x(3
+ 70 + 3 + 0.5))x8
2x125
.
= 4.902 minutos
trascoda= 4.902 minutos"" 4 minutos 54 segundos
7.3.3.2.5. Tiempo fofal del mecanizado de una pieza en el torno
Esel tiempo que tardamos en mecanizar una pieza totalmente en el torno.
No es más que la suma de todos los tiempos parciales de las diferentes opere: :
nes realizadas para obtener la pieza final (refrentado, cilindrado, taladrado, roses
do, ranurado, tronzado, etc.).
7.3.3.3. Cálculo del tiempo en el fresado
El tiempo de mecanizado del fresado depende del tipo de herramienta utilizac;
y según esta pueden ser muy simples o implican cierta complejidad de cálculo:
BUSCA
Entraen algún
buscador
de herramientas
y encuentra fresas
de disco de HSSpara
trabajar en acero
de construcción,
acero para
herramientas,
fundición, aluminio
y cobre.
Luego compáralas
con herramientas
de plaquitas.
www.toolscout.de
308
Las herramientas utilizadas en la fresadora son herramientas cilíndricas de cc-=
que tienen el movimiento de corte, mientras los movimientos de avance y PE- étración los tiene la pieza.
Lasherramientas de la fresadora poseen más de un filo de corte, por tanto en cevuelta que realice la herramienta trabajan más de un filo de corte, por lo que:
avances pueden ser ligeramente superiores que en el torneado.
Tendremos que tener en cuenta el tipo de herramienta utilizado para realiza- ~
trabajo para calcular el tiempo de trabajo.
Además, también se suma que tenemos diferentes trabajaos que podemos hace
con la máquina (mecanizado de colisos, planeados con fresa plana, planeados c::fresa inclinada, tallados, ...l. Hemos de tener en cuenta estos trabajos para po__
riormente sumar todos los tiempos de mecanizado hasta obtener el tiempo tctz
de mecanizado.
=-
7.3.3.3.1. Tiempo con fresa de disco o cilíndrica
Es el tiempo que tardamos en mecanizar una ranura o una cara entera con
fresa de disco colocada en el eje portafresas.
L -.:.
Hemos de tener en cuenta en el momento de realizar la entrada, que dependie c;
de la profundidad de pasada, tendremos que comenzar desde una posición rr=~
alejada de la pieza para evitar que entren en contacto los dientes de la fresa c::la pieza antes de tiempo.
Unidad 7 . Costes de mecanizado
Fig. 7.16. Tiempos fresado con fresa de disco.
Lafórmula para aplicar:
td·
isco
=
+ e + mr + L + s + ps +------___:._
s + L + mr + e + ps
Nxat
N»:a;
p
Siendo:
mr=margen entrada fresa de disco
tdisco = tiempo de pasadacon fresa
de disco
hs=margen altura vacio
L= longitud a fresar
N= revoluciones por minuto
p= pasada
at= avance de la fresa en trabajo
e= margen de entrada
ab= avance de la fresa en vacio
s=margen de salida
(Z) Fresa=diámetro de la fresa
Secuencia de movimientos con una fresa de disco:
Fig. 7.17. Secuencia movimientos fresado con fresa de disco.
Ejemplo
8. Queremos realizar una ranura longitudinal de 8mm de profundidad
y 10mm de anchura de una sola pa-
sada en una pieza de acero suave cuadrada de 50mm de sección y 75 mm de longitud.
¿Cuánto tiempo tardaremos en mecanizar dicha ranura si utilizamos una fresa de disco de 10mm de anchura y 100mm de diámetro?
Para un acero suave la Ve es de 100 a 150 m/ mtn' Escogeremos120 m/ mtn'
El avance de trabajo para esta operación será de 0.8 mm/rev y el de vació será de 1,5 mm/rev.
Calculemos las revoluciones:
v;,xl000
rrxr/J
N=--..,...-
120xl000
rrxl00
= 382 rpm
309
Unidad 7 . Costes de mecanizado
Ejem
Según la tabla de revoluciones de nuestra máquina escogeremos 250 rpm.
Calculamos el tiempo para la ranura.
9.. Q_::
de
u e
Primeramente calculamos el margen de entrada de la fresa de disco
mr = ..}r2 - (r - p)2 = ..}252
-
(25 - 8)2 = 18.33 mm
Cogemos como margen de entrada y salida 1mm. Y como pasada en vacio 0,5 mm
_ 8 + 1 + 18.33 + 75
250xO.8
teje -
+ 1 + 0.5
+
teje
1 + 75
+ 18.33 + 1 + 0.5 _
250x1.5
= 0.775 minutos'"
- 0.51
9
025
_
5'
+ . 6 - 0.77 minutos
47 segundos
7.3.3.3.2. Tiempo con fresa frontal con el eje vertical
Esel tiempo que tardamos en mecanizar una superficie con una fresa plana o _ranura con un fresolin, siempre y cuando tengamos el eje en posición vertical.
. --
,...
BUSCA
Entra en algún
buscador
de herramientas
y encuentra fresas
frontales de HSS
para trabajar
en acero
de construcción,
acero para
herramientas,
fundición, aluminio
y cobre.
Luego compáralas
con herramientas
de plaquitas.
www.toolscout.de
Fig.7.18.
Tiempos de fresado
con fresa plana vertical.
Lafórmula para aplicar:
p + e + r + L + s + r + hs
t¡rontalvertical
=
N'<a¿
+
r + s + L + e + r + hs
Nsca;
Siendo:
tfrontalvertical=
tiempo pasada
s=margen de salida
L= longitud a fresar
hs=margen altura salida
r= radio de la herramienta
N= revoluciones por minuto
p= pasada
at= avance de la fresa en trabajo
e= margen de entrada
ab= avance de la fresa en vacio
Secuencia de movimientos con una fresa de eje vertical
A'·.
Fig, 7.19.
Secuencia movimientos
fresado con fresa
plana vertical.
310
Fig.7.20.
Tiempo: :::con Tese:
t
Unidad 7 . Costes de mecanizado
Ejemplo
9. Queremos realizar un planeado total a una pieza de acero suave cuadrada de 50mm de sección y 75 mm
de longitud. ¿Cuántotiempo tardaremos en mecanizarlo si hemos de realizar dos pasadasde 2 mm cada
una utilizando una fresa frontal vertical de 75 mm de diámetro?
Para un acero suave elegiremos una Ve de 30 m/ mln"
El avance de trabajo para esta operación será de 0,9 mm/rev y la de vacio será de 1,5 rt.:
Calculamos las revoluciones
N
=
Vcxl000
rrxQ)
=
30xl000
rrx75
= 127rpm
Según la tabla de revoluciones de nuestra máquina elegiremos 80 rpm.
Calculamos el tiempo para hacer el planeado.
Al ser dos pasadas con las mismas condiciones, calcularemos una pasada completa y duplicaremos el
tiempo para obtener el tiempo total.
Cogeremos como margen de entrada y salida 1 mm. La altura de salida de 0,5 mm.
tfrontalvertlcal
75 + 1 + 37.5 + 0.5 _3_7._5_+_1_+_7_5_+_1_+_3_7_.5_+_0_.5
= 2 + 37.5 + 1 +80xO.9
+
80x1.5
t!rontalvertical = 2.146 + 1.271 = 3.417minutos
Al tener que hacer dos pasadas hemos de multiplicar este tiempo por 2.
t!rontalvertical
= 3.417 minutosx2
= 6.834 "" 6 minutos
50 segundos
7.3.3.3.3. Tiempo con fresa frontal con el eje inclinado
Esel tiempo que tardamos en mecanizar una superficie con una fresa frontal siempre y cuando tenga el eje inclinado.
En esta ocasión se nos presentan dos situaciones, que la fresa tenga un diámetro
mayor que la pieza a mecanizar o que la fresa tenga un diámetro igualo menor a
la pieza a mecanizar.
Según sea esta relación realizaremos unos movimientos diferentes, por tanto, se
debe calcular de diferente manera.
7.3.3.3.3.1. Fresa frontal de diámetro mayor que la pieza a mecanizar
Esel tiempo que tardamos en mecanizar una superficie con una fresa frontal siempre y cuando tenga el eje inclinado i esta tenga un diámetro mayor a la anchura de
la cara de la pieza a planear..
Fig.7.20.
Tiemposde fresado
con fresa plana inclinada.
Esuna buena opción para reducir al máximo los desplazamientos de la herramienta i así ahorrar tiempo de mecanizado.
311
Unidad 7 . Costes de mecanizado
La fórmula para aplicar:
ttrontalinclinactamayor
=
p+e+r+L-ms+s+hs
N
s+L-ms+e+r-~
+ ---------
X~
Nx~
Siendo:
tfrontalinelinadamaYOr=
tiempo de pasada
s=margen de salida
L= longitud a fresar
hs=margen altura salida
h= anchura de la cara a mecanizar
ms=margen salida herramienta
r= radio de la herramienta
N= revoluciones
p= pasada
at= avance de la fresa en trabajo
e= margen de entrada
ab= avance de la fresa en vacio
por minuto
Secuencia de movimientos con una fresa mayor
a la pieza y con eje inclinado
---.
IJ!!!!!I!,,!!!I.
Fig.7.21.
Secuencia movimientos
fresado con fresa plana
inclinada.
s ..
-tI,t
....
.....
tU
Ejemplo
de:
ale
10. Queremos
rtealizar el planeado total de una pieza de acero suave cuadrada de 50 mm de seccior
75 mm de longitud. ¿Cuánto tiempo tardaremos en hacer dos pasadas de 2 mm cada una si utillzar-cs
una fresa frontal inclinada de 75 mm de diámetro?
Para un acero suave escogeremos una Ve de 30 m/mm'
El avance de trabajo para esta operación será de 0.9 mm/rev
y el de vacio será de 1.5
=t:
Calculamos las revoluciones:
N =
- ~
-Tabla r.p.m. máquina
.
-
Según la tabla de revoluciones
l1,;x1000
lIxr!J
=
30x1000
lIx75
= 127rpm
2.2C
80
de nuestra máquina escogeremos 80 rpm.
Calculamos el tiempo para hacer el planeado:
Al ser dos pasadas con las mismas condiciones,
tiempo para obtener el tiempo total.
312
calcularemos
una pasada completa
y duplicaremc:
=
Unidad 7 . Costes de mecanizado
Cogemos como margen de .entrada y salida 1 mm. La altura de salida de O,Smm.
Calculamos el margen de salida de la herramienta:
~
ms
= ~ r- - ~2} =
37.52 -
50
("2)
2
= 27.95mm
Calculamos el tiempo de una pasada completa
t!rontalinclinadamayor
=
2 + 37.5 + 1 + 75 - 27.95 + 1 + 0.5 1 + 75 - 27.95 + 1 + 37.5 + 0.5
+ ------------ 80x1.5
80xO.9
t!rontalinclinadamaYOT
=
1.237 + 0.725 = 1.962 minutos
Al tener que hacer dos pasadas hemos de multiplicar
t!rontalinclinadamayor
=
1.962x2
este tiempo por 2.
= 3.925 ""3 minutos
55 segundos
7.3.3.3.3.2. Fresa frontal de diámetro menor o igual que la pieza
a mecanizar
Es el tiempo que tardamos en mecanizar una superficie con una fresa frontal siempre y cuando tenga el eje vertical y esta, tenga un diámetro menor o igual a la
anchura de la cara de la pieza a planear.
En cualquiera de los dos casos, tendremos que realizar al menos dos pasadas para
poder planear la totalidad de la superficie, por tanto, tendremos que tener en
cuenta el desplazamiento lateral de la fresa para calcular el tiempo de mecanizado. Estas pasadas las realizaremos evitando tener desplazamientos en vacio.
Para tener un punto de referencia cogeremos un desplazamiento
mado a 1/3 del diámetro de la fresa utilizada.
de valor aproxi-
/....L,
I '\
,
I
I----L
I
Fig.7.22.
Tiemposen fresado
de superficiesmayores
al diámetro de la fresa.
\
s
I
J
L
La fórmula para aplicar:
p+e
t!rontaligual
=
+ r + L + r + s + di
Nv.a¡
+
s+r+L +r +e
N'x.a¡
Siendo:
tfrontalinclinadaigual=
tiempo pasada
s=margen de salida
L= longitud a fresar
hs=margen altura salida
r= radio de la herramienta
dl= desplazamiento
p= pasada
N= revoluciones
e= margen de entrada
at= avance de la fresa en trabajo
lateral
por minuto
313
Unidad 7 . Costes de mecanizado
Secuencia de movimientos con una fresa menor
o igual a la pieza y con eje inclinado:
Fig.7.23.
Secuencia movimientos
en fresado de superficies
mayores al diámetro
de la fresa.
Ejemplo
11. Queremos realizar el planeado total de una pieza de acero suave cuadrada de 50 mm de secci 75 mm de longitud. ¿Cuánto tiempo tardaremos en hacer dos pasadasde 2 mm cada una si utilizar
una fresa frontal inclinada de 50mm de diámetro?
Para un acero suave escogeremos una Ve de 30 m/ rntn'
El avance de trabajo para esta operación será de 0,6 mm/rev y el de vacio será de 1,5 =t:
Calculamos las revoluciones:
l1,;xl000
N=--~
rrxf/J
~---
-
30xl000
rrx50
= 190rpm
--
Tabla r.p.m. máquina
~~
-
Según la tabla de revoluciones de nuestra máquina escogeremos 175 rpm.
Calculamos el tiempo para hacer el planeado:
Al ser dos pasadas con las mismas condiciones, calcularemos una pasada completa y duplicarem ...: :'
tiempo para obtener el tiempo total.
Cogemos como margen de entrada y salida 1 mm.
Calculamos el desplazamiento de la fresa
dI
50
= 3' = 16,67 ~
20rnrn
Calculamos el tiempo de una pasada completa
ttrontaligual =
2 + 1 + 25
ttrontaligual
+ 75 + 25
175xO,6
+ 1 + 20
1 + 25
+ 75 + 25 + 1
+ ---:-:-:-~--175xO,6
= 1.419 + 1.209 = 2.629mínutos
Al tener que hacer dos pasadas hemos de multiplicar estos tiempos por 2.
tt1'ontaligual = 2.629x2 = 5.257 ~ 5mínutos
15segundos
Unidad 7 . Costes de mecanizado
7.3.3.3.4. Tiempo total de mecanizado de una pieza en la fresadora
Esel tiempo total que tardamos en mecanizar una pieza totalmente en la fresadora.
No es más que la suma de todos los tiempos parciales de las diferentes operaciones realizadas en la pieza (planeado, taladrado, ranurado, ...)
TTOTAL FRESADORA = tranurado + tplaneado fresa vertical + tplaneado fresa inclinada mayor + etc.
315