Optimización DE LOS PARÁMETROS DE CORTE

Presentación del tema: "Optimización DE LOS PARÁMETROS DE CORTE"— Transcripción de la presentación:

1 Optimización DE LOS PARÁMETROS DE CORTE
Sergio Alberto Rueda Diego Armando Gómez

2 OBJETIVOS DE LA OPTIMIZACIÓN
El maximizar la producción con el mínimo de recursos invertidos. Máxima velocidad de producción Costo mínimo por unidad

3 Parámetros para la optimización

4 Factores de interacción en el mecanizado

5 Eficiencia y costos La optimización del mecanizado debe estar realizada en términos de minimización de costos y tiempo de mecanizado. Esto significa que para cada proceso existe un rango de máxima eficiencia de trabajo.

6 Mínimo costo del trabajo
Debe existir una velocidad de mecanizado tal que el costo se minimice.

7 Máxima producción

8 Relación de parámetros
Es necesario establecer una relación entre los parámetros de maquinado y la vida o desgaste de la herramienta de corte. Curvas de vida de la herramienta o Ecuación de Taylor 𝑉 𝑐 : Velocidad de corte [m/min] 𝑇: Vida de la herramienta [min] 𝐶 𝑡 ,𝑦 :Constantes que dependen de las condiciones de corte

9 Tiempos de ejecución t: tiempo global para la elaboración de un lote de m piezas tpr: tiempo de preparación de la tarea tprb: tiempo de preparación básico, para realizar trabajos indispensables para iniciar la tarea tprd: tiempo de preparación distribuido de la tarea, requerido por factores ocasionales te: tiempo de ejecución de la tarea tb: tiempo básico de ejecución de una pieza m: número de piezas constantes del lote

10 Tiempos de ejecución tp: tiempo principal, remoción efectiva de material ts: tiempo secundario de ejecución, trabajos que se repiten para cada pieza td: tiempo distribuido de una pieza tdp: tiempo distribuido debido al personal tdf: tiempo distribuido debido a la herramienta tde: tiempo distribuido debido al equipamiento y al material

11 Tiempos y velocidad de corte
Tiempo de vida de la herramienta Tiempo de cambio de la herramienta # de reafilaciones de la herramienta Tiempo total de cambio de la herramienta Tiempo efectivo de remoción de material Tiempo global para la ejecución de la tarea

12 Tiempo y velocidad de corte

13 Cilindrado N en rpm f en mm/rev

14 DESGASTE DE LA HERRAMIENTA
Curva genérica de desgaste de flanco en función del tiempo de corte.

15 Grafica a escala log-log Vc Vs vida
VIDA DE LA HERRAMIENTA Grafica a escala log-log Vc Vs vida

16 DISTRIBUCION DE LA ENERGIA
Distribución típica de la energía de entrada entre la viruta, la pieza y la herramienta

17 Velocidad de corte para máxima producción
Al derivar esta ecuación e igualarla a cero encontramos la velocidad de corte óptima para máxima producción. T es la vida de la herramienta [min/Her]

18 Máxima producción

19 Máxima producción

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21 Costo de producción Costos independientes de la velocidad de corte
Costos dependientes de la velocidad de corte Valor inicial de la herramienta Valor final de la herramienta # de veces posibles de reafilar la herramienta # de filos de la herramienta

22 Costo de producción Costo de la herramienta por vida (filo)
Costo global de reafilación de la herramienta Tiempo principal de corte efectivo por pieza # de piezas maquinadas durante la vida de un filo de la herramienta

23 Cálculo de la hora máquina
Para realizar este cálculo se debe incluir: Depreciación anual de la máquina. Intereses del capital prestado. Costo del área ocupada (alquiler, iluminación, limpieza, etc.) Mantenimiento de la máquina. Costo de los salarios, Energía eléctrica y otros insumos. Lubricantes, fluidos de corte, etc.

24 Costo de ejecución Se tiene: costos definidos por minuto:
Tiempo global en minutos, para la ejecución de una pieza: El costo de ejecución por pieza es:

25 Velocidad económica de corte
Torneado:

26 Velocidad económica de corte
MÍNIMO COSTO costo de mano de obra, de maquina, de local de trabajo por minuto: costo de herramienta por filo:

27 Velocidad económica de corte

28 Velocidad económica de corte
MÍNIMO COSTO

29 EJEMPLO Tomando como referencia un torno y una herramienta como los descritos anteriormente, ¿Cuál es el tiempo de vida de la herramienta y la velocidad de corte requerida, para obtener un mínimo costo en el mecanizado de piezas de acero ABNT 1020?

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31 X = metal duro maquinando acero = 5 (Tabla anexa)
ttf = tiempo de trabajo de la herramienta = 1 min CfTv = US$ 0,684 = costo de la herramienta por filo Cp = US$ 0,40/min = costo del minuto-máquina K = CtX = 6805 = metal duro maquinando acero ABNT 1020 (Tabla anexa)

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34 GRACIAS

35 ejemplo Calcular el costo de una herramienta, por filo, utilizando pastillas de metal duro, calidad extra, rectangulares, con 8 filos, fijadas mecánicamente en el soporte. Costo del soporte: US$ con tiempo de uso equivalente a 10 cajas de pastillas Costo de las pastillas: US$ (caja de 10 pastillas) Vi = 57/10 = US$ 5.7 por pastilla Valor final: US$ por kilo de pastillas (130 pastillas aprox.) Vf = 30/130 = US$ 0.23