PROCESOS TECNOLÓGICOS DE MANUFACTURA Seminario 13: Criterios de elaboración de piezas tipo árbol.

Sumario: Introducción. Criterios de elaboración de piezas tipo árbol.

Objetivos: Determinar los pasos tecnológicos principales para la elaboración de piezas tipo árbol.

Tecnológicos. [Lic. Orgen López González. MSc. Osvaldo Posada Ortega]. Bibliografía: Material de estudio para la asignatura Fundamentos de los Procesos Tecnológicos. [Lic. Orgen López González. MSc. Osvaldo Posada Ortega].

Introducción. Las piezas tipo árbol se caracterizan por: Estar formadas de superficies exteriores e interiores de revolución y superficies planas. Las superficies exteriores pueden ser lisas o escalonadas cilíndricas, cónicas, de formas perfiladas y dentadas. Pueden poseer superficies roscadas, agujeros transversales, chaveteros y estrías. Las superficies interiores de revolución pueden ser cilíndricas ciegas o pasantes y cónicas en sus extremos. Las superficies planas completan la configuración de esta pieza y pueden poseer agujeros frontales.

La asignación de servicio. L a asignación de servicio de estas piezas se refiere en lo fundamental a la transmisión de movimiento, así como para soportar y determinar la posición de otras piezas que se instalan en ellas.

Materiales y tipos de piezas brutas. Los materiales que se emplean generalmente son aceros al carbono y ligeramente aleados como los AISI: 1035; 1040; 1045; 5040 y otros. Se emplean también para aplicaciones más limitadas, aceros con mayor % de aleación. Piezas brutas En cuanto al tipo de pieza bruta esto dependerá de varios factores: configuración del árbol, cantidad a producir etc. Laminados: para árboles con poca cantidad de escalones y pequeña diferencia entre sus diámetros. También para producciones individuales y pequeñas series de árboles más complejos. Estampados: para árboles más complejos en producciones en grandes series o en masa. En estos casos por cuestión económica es necesario garantizar un coeficiente de utilización alto.

La tecnología de fabricación: La tecnología de fabricación de las piezas tipo árbol se fundamenta en la forma de establecer sus requisitos de precisión, siendo las reglas generales las siguientes: Desde la etapa de desbaste se buscará la coincidencia del eje de rotación de la pieza con los de las superficies de mayor importancia. 2. Para las restantes elaboraciones que tenga la pieza hasta completar su configuración y alcanzar los requisitos de precisión, siempre se tomarán como bases tecnológicas a las superficies de mayor importancia (Superficies de basificación principal). 3. Siempre se terminarán primero las superficies de mayor importancia y posteriormente las secundarias y restantes superficies que posea la pieza, respetándose la secuencia por etapas de elaboración.

Datos iniciales básicos para el diseño del proceso tecnológico. Dibujo de la pieza elaborada con todas sus especificaciones. Descripción de la asignación de servicio. Plan de producción. Tipo de pieza bruta a emplear (plano con todas sus especificaciones). Características técnicas del parque de máquinas disponibles. Normas, índices, recomendaciones, tablas etc. de aplicación a las condiciones de producción dadas. Inventarios de máquinas herramientas y herramientas de corte, instrumentos y medios de medición, dispositivos de todo tipo etc.

Establecimiento del proceso . Podemos señalar que una de las etapas iniciales de mucha importancia es la que consiste en determinar la cantidad y secuencia de las OPERACIONES que requiere el proceso (ITINERARIO PREVIO) y posteriormente el diseño de cada una de estas operaciones.

En general, el orden el de las operaciones esta regido por dos principios básicos: El proceso tecnológico debe dividirse por etapas, atendiendo a las características del mismo: Etapa de desbaste Etapa de acabado o afinado Etapa de acabado final (rectificado)   2. Debe dedicarse especial atención a las operaciones decisivas del proceso Como ya fue estudiado la primera operación la primera operación reviste gran importancia para todo el proceso. Por tanto la misma debe ser planeada cuidadosamente, atendiendo a las recomendaciones que se dieron al respecto.

Además de lo expuesto pueden relacionarse, dentro del marco de estos principios, algunas recomendaciones concretas que deben ser observadas: En la primera operación ó primeras operaciones debe eliminarse la mayor cantidad posible del material que constituye la sobremedida., lo que da la posibilidad de que se detecten tempranamente defectos en las piezas brutas como grietas, cavidades etc. que pudiera inutilizarlas para continuar el proceso. Dentro de las primeras operaciones deben estar aquellas en la que existen mayores posibilidades de obtener piezas defectuosas. Las operaciones de desbaste deben estar separadas (en distintas operaciones) de las de afinado y acabado.

d. La operaciones de acabado (rectificado) deben estar ubicadas hacia el final de las secuencia de operaciones. e. Deben elaborarse en primer término aquellas superficies que no reduzcan la rigidez de la instalación de la pieza. f. Las operaciones de control y verificación deben establecerse según los siguientes criterios: Después de completar todo el desbaste. Antes y después de elaboraciones laboriosas e importantes. Al pasar la pieza de un taller a otro. Al finalizar la ultima operación del proceso.

Proceso tecnológico de maquinado y sus componentes. Operación tecnológica: es la parte del proceso tecnológico ejecutada en un puesto de trabajo y comprende todas las elaboraciones que se le hacen a la pieza, desde que entra al puesto de trabajo hasta que sale del mismo. Operación: Se designa mediante cifras de tres dígitos con intervalos de 5 en 5 y el nombre genérico de la operación. Ejemplo.: 005 Torneado. 010 Fresado. 015 Taladrado. La operación tecnológica se compone de los siguientes elementos:

Instalación: también llamada colocación es la parte de la operación que comprende todas las elaboraciones que se le hacen a la pieza desde su fijación en la máquina hasta que se desmonta de ella. En una operación pueden haber varias instalaciones. Instalación: Se designa mediante letras mayúsculas y en su contenido se expresa la acción a ejecutar. Ejemplo: A – Instalar pieza en plato autocentrante dejando fuera una longitud de 60 mm. Desinstalar. B – Instalar pieza entre puntos con brida de arrastre. Desinstalar.

Paso Tecnológico: es la parte de la operación tecnológica que transcurre sin cambio del régimen de corte, ni de la superficie elaborada ni de la herramienta. Paso tecnológico: Se designa mediante números arábigos consecutivos dentro de una misma operación. Ejemplo: 005 Torneado A- Instalar pieza bruta en plato de tres muelas auto centrante, dejando fuera una longitud de 30 mm. Desinstalar. 1-Cilindrar desbastando desde Ø 50 mm hasta Ø30mm; L15 mm. B- Invertir pieza bruta. Desintalar. 2- Cilindrar desbastando desde Ø 50 mm hasta Ø26 mm; L 40 mm. 3- Cilindrar de afinado desde Ø 26 mm hasta Ø25mm; L 40 mm.

Posición: es la parte de la instalación que varia la posición relativa de la pieza con respecto a la herramienta, para sin desmontarla de los elementos de fijación o sujeción de la máquina. Posición: Se designa con la letra minúscula que se corresponde con la instalación a la que pertenece y con un sub índice que denota el número de orden dentro de la misma. 010 Fresado A- Instalar pieza bruta en plato de cabezal diviso. Desintalar. 1- Fresar chavetero. a1- Girar pieza1800 2- - Fresar chavetero.

Pasada: parte del paso tecnológico que consiste en el arranque de una capa de material a la superficie sometida tratamiento. La cantidad de pasadas se represnta por la letra (i)  

Primer dígito: Puede tomar los números 1 o 2, donde: Con el objetivo de particularizar la fabricación de estas piezas, se establecen itinerarios típicos para árboles con características semejantes, donde cada árbol se identifica por tres dígitos de la siguiente forma: Primer dígito: Puede tomar los números 1 o 2, donde: 1- significa que es un árbol macizo. 2- que es un árbol hueco. Segundo dígito: Puede tomar los números 1 o 2, donde: 1- significa que es un árbol de longitud total hasta de 500 mm. 2 -de una longitud total mayor de 500 mm. Tercer dígito: Puede tomar los números del 1 al 5 significando: 1- árbol sin superficies estriadas ni dentadas. 2- árbol con superficies estriadas pero sin dentados. 3- árbol con superficies dentadas pero sin estriadas. 4- árbol con superficies dentada cilíndrica y estriada. 5- árbol con superficies de ntada cónica y estriada.

Itinerarios particulares de árboles del grupo 11 (macizos y con longitud menor de 500 mm).

Procesos tecnológicos definitivos Ejercicio 1 Representación de un árbol del grupo 111 sin tratamiento térmico .

Θ 35 ---- IT-12 Θ30-----IT- 10---Ra 6,3 Θ27-----IT-7---Ra 1,6 M 27x2 Elaboraciones que requiere cada superficie. Θ 35 ---- IT-12 Torneado de desbaste. Θ30-----IT- 10---Ra 6,3 Torneado de desbaste. Torneado de acabado. Θ27-----IT-7---Ra 1,6 M 27x2 Torneado de desbaste. Torneado de acabado. Rectificado previo. Rectificado de acabado. Torneado de desbaste. Torneado de acabado. Elaboración de rosca.

Descripción del proceso tecnológico definitivo. Operación 005- Corte. A- Instalar barra en segueta mecánica. Desinstalar. 1- Cortar pieza bruta en una longitud de 171±0,5 mm.

Operación 010- Torneado. A- Instalar pieza bruta en plato autocentrante, dejando fuera una longitud de 60 mm. 1- Refrentar superficie frontal hasta limpiar. 2- Elaborar centro según plano. B- Invertir pieza. 3- Refrentar superficie frontal hasta garantizando una longitud de 164 4- Elaborar centro según plano.

Operación 015- Torneado. A- Instalar pieza bruta entre plato y punto . Desinstalar. 1- Cilindrar de desbaste de Ø38 a mm en una longitud de 45 ±0,12mm. 2- Cilindrar de desbaste de Ø35 a mm en una longitud de 37 ±0,12mm.

Operación 020- Torneado. A- Instalar pieza bruta entre plato y punto . Desinstalar. 1- Cilindrar de desbaste de Ø38 a mm en una longitud de 123,2 ±0,2mm. 2- Cilindrar de desbaste de Ø31 a mm en una longitud de 39,2 ±0,17mm.

Operación 025- Torneado. A- Instalar pieza bruta entre puntos con brida de arrastre . Desinstalar. 1- Cilindrar de semi acabado de Ø28,3 a mm en una longitud de 38±0,032mm. 2- Ranurar de Ø27,3a Ø 25mm según plano. 3- Biselar 1x45°.

Operación 030- Torneado. A- Instalar pieza bruta entre puntos con brida de arrastre . Desinstalar. 1- Cilindrar de semi acabado de Ø31 a mm en una longitud de 124±0,05mm. 2- Cilindrar de semi acabado de Ø28 a mm en una longitud de 40±0,032mm. 3- Ranurar de Ø27,3a Ø 25mm según plano. 4- Biselar 1x45°. 5- Elaborar rosca M27 x 2.

Operación 035- Rectificado. A- Instalar pieza bruta entre puntos con brida de arrastre . Desinstalar. 1- Rectificar previo Ø27,3 a mm en toda la longitud del escalon.

Operación 040- Rectificado. A- Instalar pieza bruta entre puntos con brida de arrastre . Desinstalar. 1- Rectificar previo Ø27,1 a mm en toda la longitud del escalon.

Itinerarios particulares de árboles del grupo 11 (macizos y con longitud menor de 500 mm).