Establecimiento de la tecnología de maquinado de un árbol (página 2)

Selección
del material.

Para comenzar, hemos seleccionado el Ac 45 como el
material de la pieza a fabricar, ya que, es un acero de
poco costo
económico y sus propiedades mecánicas son
satisfactorias para una pieza de este tipo y con estos
requerimientos, por tanto el semiproducto será laminado
de perfil cilíndrico macizo (este material se
comercializa generalmente en nuestro país de esta
forma). Su tratamiento térmico será primeramente
un temple superficial en la maquinaria de alta frecuencia (esta
maquinaria logra el temple superficial basándose en la
teoría de corrientes parásitas a
altas frecuencia) y después un revenido con enfriamiento
en aceite para
liberar tensiones provocadas en el temple. El tipo de producción a emplear en este caso es
unitaria puesto que se fabricara una sola pieza (por el
momento).

Minucioso
análisis de las
superficies.

Figura # 1:
Características y distribución de superficies en el
árbol.

• Superficie A: esta es la primera superficie
  cilíndrica ubicada de derecha a izquierda en la pieza,
  como se muestra en la
  figura # 1, sus características principales son
  rugosidad Ra 3.2 y un IT 8 su dimensión a lo largo del
  árbol es de 40 mm y posee un diámetro de 42 mm.
  Clase de
  rugosidad 6.
• Superficie B: es la que le continua por ese mismo
  orden tiene una longitud de 25 mm, rugosidad superficial de
  Ra 1.6 y un IT 6 ; su diámetro es de

45 k6 . Clase de rugosidad 7.

• Superficie C: de las superficies cilíndricas
  exteriores de la pieza esta es la de mayor dimensión
  con un diámetro de 50 mm. Tiene como
  característica una rugosidad de Ra 3,2 , con un IT 8 y
  como longitud de 150mm. Clase de rugosidad 6.
• Superficie D: es una superficie con
  características iguales a la superficie B, ambas
  tienen como responsabilidad ajustar a un rodamiento; un IT
  6 y rugosidad Ra 1,6. Clase de rugosidad 7.
• Las superficies E y F: son las superficies planas
  ubicadas a los laterales ellas poseen un IT 9 y una rugosidad
  de Rz 20. Clase de rugosidad 4.
• Las superficies G y H: son las restantes
  (superficies interiores de los chaveteros) con IT 11 y
  rugosidades Rz80. Clase de rugosidad 3.

Los errores de forma y posición que se deben
controlar son:

• Error de cilindricidad en las superficies A, B, C y
  D en una medida de

0.008, 0.005, 0.008 y 0.005
respectivamente.

• Error pulsación radial en las superficies A,
  B, C y D con valores de
  0.030, 0.020, 0.030 y 0.020 respectivamente.
• Error de paralelismo con un valor de
  0.08 entre las caras E y F.

Esquema de los márgenes de
maquinado.

Figura #2 : Márgenes de
maquinado de la superficie A.

Figura #3 : Márgenes de
maquinado para la superficie B.

Figura #4 : Márgenes de
maquinado para la superficie C.

Figura #5 : Márgenes de
maquinado para la superficie D.

Figura #6: Márgenes de
maquinado para las superficies E y F.

Figura #7: Márgenes de
maquinado para las superficies G y H

Itinerario Tecnológico
Previo.

Semiproducto

Acero 45 (Laminado)

Longitud 242mm

Diámetro 54 mm

005- Segueteado

010-Torneado

015-Fresado

020- Temple superficial

025- Revenido

030- Rectificado

035- Conservación

040-Almacenamiento

Itinerario Desarrollado

Segueteado.

1. 1. Cortar el material de 54 mm a una longitud de 242
      mm.
2. Instalar en mordaza de la segueta alternativa el
   semiproducto. Desinstalar.

Fig. 8 Segueteado.

Torneado

2. Instalar en plato autocentrante de tres mordazas
   el semiproducto dejando una longitud en voladizo de 75mm.
   Desinstalar.

2. Refrentar cara E a una profundidad de 1 mm de
   diámetro 54mm a diámetro

0 mm.

Fig. 9 Refrentado.

1. Centrar tecnológicamente de diámetro
   4mm y ángulo 600

Fig. 10 Centrar
tecnológicamente .

1. 03- Cilindrar desbastado superficies A y B de
   longitudes 40 mm y 25 mm respectivamente.

   Superficie A de diámetro 54 mm hasta
   diámetro 44 mm.

   Superficie B de diámetro 54 mm hasta
   diámetro 47.4 mm.

   

   Fig. 11 Cilindrado de
   desbaste.

   04.- Cilindrado de semiacabado:

   Superficie A de diámetro 44 mm hasta
   diámetro 42.5 mm.

   Superficie B de diámetro 47.4 mm hasta
   diámetro 45.9 mm.

   

   Fig. 12 Cilindrado de
   semiacabado.

2. Instalar pieza entre plato y punto.
   Desinstalar.

   05- Refrentar cara F a una profundidad de 1 mm de
   diámetro 54mm a diámetro

   0 mm.

   

   Fig. 13 Refrentado.

   06- Centrar tecnológicamente de
   diámetro 4mm y ángulo 600

   

   Fig. 14 Centrar
   tecnológicamente.

3. Invertir pieza . Instalar en plato autocentrante de
   tres mordazas el semiproducto dejando una longitud en
   voladizo de 75mm. Desinstalar.

   07-Cilindrar de desbaste:

   Superficie D (de longitud 25mm) de diámetro
   54mm a diámetro 47.4mm.

   Superficie C (de longitud 150mm) de diámetro
   54mm a diámetro 52mm.

   

   Fig. 15 Cilindrado de
   desbaste.

   08- Cilindrar de semiacabado:

   Superficie D desde diámetro 47.4 mm hasta
   diámetro 45.9 mm.

   Superficie C desde diámetro 52 mm hasta
   diámetro 50.4 mm.

   

   Fig. 16 cilindrado de
   semiacabado.

   09- Dar pasada de acabado:

   Superficie D desde diámetro 45.9 mm hasta
   diámetro 45.4 mm.

   Superficie C desde diámetro 50.4 mm hasta
   diámetro 50 mm.

   

   Fig. 17 cilindrado de
   acabado.

4. Instalar pieza entre puntos con perro de arrastre.
   Desinstalar.
5. Invertir la pieza. Instalar pieza entre puntos con
   perro de arrastre. Desinstalar.

10- Pasada de acabado:

Superficie A de diámetro 42.5 mm hasta
diámetro 42 mm.

Superficie B de diámetro 45.9 mm hasta
diámetro 45.4 mm.

Fig. 18 cilindrado de
acabado.

Fresado.

2. Instalar la pieza en la mesa de fresado.
   Desinstalar.

1. 

   Fig. 19 Operación de
   fresado.

2. Fresar chavetero en la superficie A, partiendo desde
   longitud de 5mm hasta 35 mm con una profundidad total de 5.5mm
   y ancho 12mm. Se recomienda hacer esta operación en tres
   pasadas.
3. Fresar chavetero en la superficie C partiendo desde
   longitud de 30mm hasta 120mm de dicha superficie. Este
   chavetero tendrá un ancho de 14mm y una profundidad de
   5.5mm y al igual que el anterior se lograra esto en tres
   pasadas de corte con la fresa.

Fig. 20 Operación de
fresado.

Temple superficial .

2. Instalar entre puntos en el equipo de alta
   frecuencia. Desinstalar.

01 templar en toda la superficie durante 2.5 min. para
lograr obtener lograr obtener una profundidad de temple de 2mm
como mínimo.

Fig 20 Temple
superficial.

Revenido.

A-Instalar en el dispositivo la pieza. Colocar esta
en el horno de revenido durante 3 horas. Enfriar en aceite
durante 10 min. Desinstalar.

Rectificado.

2. Instalar la pieza entre puntos con perro de
   arrastre, sujeta por la cara A. Desinstalar.

1. Dar rectificado a las superficies B y D desde
   diámetros 45.4 mm hasta diámetros
   45mm.

Fig. 22 Rectificado de la
pieza.

Conservación.

A- Colocar pieza terminada en cuba de
engrase. Extraer.

1. Empapelar.

Almacenamiento.

A -Colocar en estante la pieza.

1. Inventario de la pieza.

Regímenes de corte para todos estos
procesos
tecnológicos.

Torneado:

nÞ Número de
revoluciones de la pieza.

tÞ Profundidad de
corte.

VÞ Velocidad de
corte.

SÞ Avance de la
cuchilla.

TÞ Tiempo de
duración de la pasada de corte en minutos.

PÞ potencia en
KW.

Tabla # 1 Régimen de corte
para la superficie A.

Tabla # 2 Régimen de corte
para las superficies B y D.

Tabla # 3 Régimen de corte
para la superficie C.

Tabla # 3 Régimen de corte para el
refrentado.

Fresado:

V Þ Velocidad
periférica de corte.

nÞ Número de
revoluciones de la fresa.

T Þ Tiempo de pasada
en minutos.

AÞ Avance por
revolución.

PÞ Potencia en
KW.

tÞ Profundidad de
corte

Rectificado:

VÞ Velocidad de corte
de a muela en metros por segundos.

NÞ Número de
revoluciones de la muela.

nÞ Número de
revoluciones de la pieza.

PÞ velocidad de la
pieza.

Conclusiones:

Concluimos que dicha pieza puede ser ejecutada en la
fábrica de Piezas de Repuesto de Pinar del Río
"Alberto Méndez", ya que se estableció la tecnología de
Maquinado aplicando las Normas
recomendadas, después de realizadas todas las operaciones de
cálculo
de la pieza en estudio, vemos que es fácil y rápida
su producción, además puede usarse el presente
material como referencia para los estudiantes de la carrera de
Ingeniería de mecánica, se han omitido las tablas y otros
datos.

Bibliografía

1. Manual de Calculo de Talleres (Casillas).
2. Norma Cubana.
3. Tecnología de Construcción de Maquinarias.
   (Egorov).

ANEXO 1:
Árbol

Autor:

Ing. Mecánico Roberto Ruz
Trujillo

Ing. Elthon Toledo

Universidad de Pinar del Río "Hermanos
Saíz Montes de Oca"

Departamento de Mecánica