7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
1/18
1
1. Material de partida...................................................................................................
1.1. Plano normalizado.....................................................................................................
1.2. Terminacin superficial...............................................................................................
1.3. Cantidad de piezas a producir......................................................................................
2. Desarrollo.......................................................................................................................
2.1. Perdida del material y % de desperdicio........................................................
2.2. Proceso de mecanizado.....................................................................................
2.3. Eleccin de herramientas..................................................................................
3. Seleccin de maquinas y equipos:.........................................................................
4. Estudio detallado de cada operacin:...................................................................
4.1. Parmetros de trabajo................................................................................................
4.2. Calculo de potencia para cada operacin........................................................................
4.3. Tiempo total de produccin..........................................................................................
Tiempo Productivo...........................................................................................................
Tiempo improductivo........................................................................................................
endimiento de la ma!uina en piezas"#ora............................................................................
4.4. esumen de los tiempos $ consumo de las operaciones......................................................
4.%. Calculo de levas.......................................................................................................10
4.%.1 &eva de entallado del o'rin(......................................................................................10
4.%.2 &eva de entallado de la (u)a del se(uro.......................................................................11
4.%.3 &eva de ac#aflanado...............................................................................................12
4.%.4 &eva de corte......................................................................................................... 12
4.*. +ccesorios.............................................................................................................. 13
efri(erantes $ lubricantes.............................................................................................. 13
4.,. Plan de control de calidad..........................................................................................13
%. Calculo del costo de la pieza.............................................................................................13
%.1. Costo del material.................................................................................................... 13
.2. !osto de la mano de o"ra directa:................................................................14
Costo de mano de obra indirecta....................................................................................... 14
.3. !ostos #$os y aria"les:..................................................................................15
Costos fijos................................................................................................................... 15
Costos variables.............................................................................................................15
%.4. -mpuestos...............................................................................................................15
%.%. +mortizacin de la ma!uina.......................................................................................15
%.*. Costo unitario de manufactura...................................................................................16
%.,. anancias.............................................................................................................. 16
&ne'o 1...........................................................................................................................17
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
2/18
2
1. Material de partidaEl material que se va a utilizar para la fabricacin de las piezas es un SAE 1045, acero al carbono
con 45% de Carbono Sin nin!"n tipo de aleacin#, $tilizado !eneralmente en partes de maquinas
que requieran dureza tenacidad&
'as medidas en que se fabrican estos aceros son mu variados tambi(n su forma& Se selecciono un
acero laminado trefilado con 1) mm de di*metro& +onde tenemos que las propiedades mec*nicas
del mismo son las que se detallan en el si!uiente cuadro
(a"la de propiedades Mec)nicas &*S* 1+4
,-S&E
esistencia a latraccin
/imite de0uencia
&laramiento en + mm
1+4 Kgf/mm2 Mpa Kgf/mm3 Mpa %
68,7 673,7 42,2 413,8 23
(a"la de Propiedades sicas &*S* 1+4
Procedimiento
esistencia a la traccin
56mm2
7ureza
8rinell,ormalizado 50 - 60 180/aminado encaliente 68 - 78 189-219
Estirado en 5rio 80 - 95 223-262
ecocido 9 Estirado 60 - 75 170-210/aminado 9eenido 58 - 70 193-200
(a"la de (ratamientos (rmicos
(ratamiento(rmico
(emp-!
esistencia a larotura Mpa
es a laluencia Mpa
78rin
/aminado 5or$ado1200 -
850 685 460 21
,ormalizado850 -875 700 450 207
ecocido paramecanizar
810 -860 620 380 183
(emplado enaceite
815-840 710 610 269
eenido 650 700 500 212
1.1. Plano normalizado
El plano normalizado de la pieza se presenta en el +ne/o 1.
1.2. Terminacin superficial
'a terminacin superficial se!"n las normas +-. es Superficies alisadas 'as marcas o estr/as no son visibles a simple vista&
1.3. Cantidad de piezas a producir
El n"mero de piezas a producir es 100&000 cien mil#&
2. Desarrollo
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
3/18
3
El aquinado de las piezas en su totalidad se realizara en un torno autom*tico, el material ser*
suministrado a trav(s de la caonera del mismo&
2.1. Perdida del material y % de desperdicio.
Se debe considerar el material perdido al momento de cortar la pieza, como se realizara en torno con
una 2erramienta especial, podemos establecer que se perder*n )mm de anc2o por cada corte de cada
pieza& Se deben considerar un e3cedente de )0 mm para suetar la "ltima pieza de cada barra con la
mordaza& Adem*s de la cantidad de material arrancado de cada pieza&
Cada barra posee metros, de cada barra se debe contemplar )0mm de a!arre para la ultima
pieza, por lo que conociendo la lon!itud de la pieza terminada contemplando ) mm de mas
para cada pieza que es lo que se desperdicia por corte&
N piezas
barra
=6000mm20mm
95mm
=62.9piezas
barra
=62piezas/barra
Entonces la cantidad de barras necesarias para todas las piezas a producir ser*
N barras=100.000piezas
62piezas
barra
=1612.9=1613barras
6ara determinar el porcentae de desperdicio se utilizo el Solid7or8s para calcular la
diferencia de vol"menes entre la pieza sin maquinar contemplando ) mm de espesor e3tra alinicio el sobrante de la barra de )0mm mas un porcentae que no es aprovec2able para cada
barra&
V0=10970,44mm3
Vf=10530,23mm3
9enemos que adem*s de los )0mm necesarios para la "ltima pieza se desperdician :0&)4mm&
62,95piezas /barra5980mm
0.95piezas 90.24mm
6or barra tenemos que salen ) piezas, m*s 110&)4mm que no son aprovec2ables& El
volumen de la barra es
Vbarra=6000mm(12mm)2=2.714 .336,05mm3
Vnoaporbechable
barra =110.24mm(12mm)2=49.871,4mm3
Vdesp
pieza=10970.44 mm
310530.23 mm
3=440,21mm
3
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
4/18
4
Vdesp62piezas=440.21mm362=27.293,02mm3
Entonces (l % de desperdicio por barra ser* el mismo que para todo el lote de materia prima
%Desp=Vdesptotal
Vbarra 100=
%Desp=(27.293,02mm3+49.871,4mm3)
2.714 .336,05mm3
100=
%Desp=2.84
2.2. Proceso de mecanizado
0peracin 1Suecin a tope de lapieza en el torno autom*tico&
0peracin 2Sube la 2erramienta A ;,comienzan a 2acer la ranura para (l o
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
5/18
5
0peracin 4'a 2erramienta C + se
retiran lue!o del corte c2afl*n&
2.3. Eleccin de herramientas.
'as 2erramientas a utilizar durante todo el proceso de elaboracin de la pieza son de plaquitas de
metal duro& Estas fueron seleccionadas de a cuerdo a las dimensiones de la pieza a realizar se!"n el
tipo de material de la misma&
El tipo de 2erramienta a utilizar ser* est*ndar ser* est*ndar con punta de metal duro =idia# debido a
su buen comportamiento rendimiento frente a este tipo de material& 'a caracter/stica fundamentalde estos aceros es conservar si filo en caliente, pudi(ndose trabaar con las 2erramientas a altas
temperaturas 00>C# sin disminuir su rendimiento& Al!unas combinaciones t/picas del material son
C?0&@5%, 7?1%, Cr?4% B?1% Dtra es C?0&@5%, 7?1%, Cr?4% B?1&)5%&
Duracin del filo de la #erramienta
Es dif/cil determinar con e3actitud el tiempo eficaz de una 2erramienta entre un afilado otro,
puesto que las variables factores que intervienen son numerosos& Se estima un tiempo de trabao de
2oras& 'a forma de afilado se realizara con muelas especiales para tal fin, la muela depende el
material de la 2erramienta a afilar&
3. Seleccin de maquinas y equipos:Para la elaboraci! "e la# pie$a# #e &ili$ara ! &or!o a&om'&ico ()MP*+
mo"elo )-25.
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
6/18
6
i'me&ro m'imo "el ma&erial a &rabaar ) - 25
)cero "e al&a re#i#&e!cia 15 mm
)cero para a&om'&ica# "em'# me&ale# ligero# 25 mm
eago!al, "i#&a!cia e!&re cara# 22 mm
(a"ra"o, "i#&a!cia e!&re cara# 12 mm
i'me&ro m'imo "e ro#ca# co! fre#a"or 18 mm
o!gi&" m'ima a cili!"rar co! cili!"ra"or 70 mm
+eolcio!e# "el #illo 12 eloci"a"e# 500 - 4000 rpmMo&or "el #illo 2,5/2 P
Mo&or "el aa!ce 0,75 P
+e!"imie!&o e! pie$a# / ora 28 - 3000
Pe#o !e&o aproima"o 650 Kg
ime!#io!e# "e caa "e embalae e! mm 70015001660
olme! para embalae mar&imo 1,8 m3
+ecorri"o #opor&e er&ical, a#&a 15 mm
+ecorri"o co!&rap!&a "e &ala"rar, a#&a 100 mm
i'me&ro "e #eci! "e pi!$a# "e co!&rap!&a,a#&a
13 mm
(o!o Mor#e :opcio!al; (o!&rap!&a "e &ala"rar, 2
erramie!&a# a &ili$ar !ormale# mm 1010125
erramie!&a# "e cor&ar mm 123120
+ccesorios normales de la ma!uina
1 anivela) 'lave medialuna capuc2n pinza1 an!o para apriete manual de pinza de suecin1 'lave fia@ 'laves Allen1 En!rasador a presin
1 6esa1 6esa suplementariaue!o de levas est*ndar6rotector acr/lico+ispositivo de auste de curvas&
Como a se selecciono la maquina se procede a realizar el c*lculo de velocidades del mismo,6ara el c*lculo de tiempo determinacin de par*metros en el estudio detallado de cada operacin,
primeramente se determinaron las velocidades para cada escaln del torno seleccionado&
6rocedemos primeramente a determinar el coeficiente
=z1
n fni=121
4000
500=1,208
'ue!o sabiendo la relacinni+1=ni .
Entonces se confecciona la tabla de velocidades para cada escaln para este torno, las cuales se
detallan en el si!uiente cuadro
!1 500,00
!2 604,04
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
7/18
7
!3 729,74
!4 881,59
!5 1065,04
!6 1286,66
!7 1554,41
!8 1877,86
!9 2268,63
!10 2740,70!11 3311,01
!12 4000,00
l moimie!&o "el ma&erial "e par&i"a e# reali$a"o mec'!icame!&e por me"io "e !
"i#po#i&io re carga"or la# pie$a# meca!i$a"a# &ambi?! #er'! re&ira"a# por me"io#
mec'!ico#.
4. Estudio detallado de cada operacin:a pla!illa "e c'lclo# "e &iempo# lea# #e "e&alla e! el a!eo 1.
4.1. Parmetros de trabajo
+el catalo!o de Camporesi la velocidad del 2usillo recomendada para el material que se est*
trabaando es Acero de construccin F
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
8/18
8
0peracin de corte 6sin pre'corte7
ni=Vct1000
dmx=
40m /min1000
12mm =1061.03rpm
Entonces se adopta una de las velocidades disponibles en la tabla de velocidades que se
confecciono para este torno en funcin de la cantidad de escalones de la misma&'a velocidad que se utilizara para este caso es de 105&04 rpm&
4.2. Calculo de potencia para cada operacinComo a se selecciono la velocidad del 2usillo con un valor de 105&04 rpm podemos
determinar la potencia que se consumir* en cada operacin&
0peracin de ntallado para 5l o'rin(
'a velocidad real del 2usillo para esta operacin es
Vcr=nrd
1000=
1065.0412mm1000
=40.15m/min
'a potencia consumida resulta, teniendo en cuenta los par*metros seleccionados,
a=0.02mm
vuelta , la profundidadp=2mm 6or lo tanto la seccin de viruta ser*
q=ap=0.022=0.04mm2 & Considerando una resistencia al des!arramiento
s=250! /mm2
&
Entonces
N=qVcrs45000,9
= 0,04mm240.15m /min250! /mm2
45000,9=0.091"#
0peracin de ntallado para la (u)a del se(uro
'a velocidad real del 2usillo para esta operacin es
Vcr=nrd
1000=
1065.0412mm1000
=40.15m/min
'a potencia consumida resulta, teniendo en cuenta los par*metros seleccionados,
a=0.02mm
vuelta , la profundidadp=1.5mm 6or lo tanto la seccin de viruta ser*
q=ap=0.021.5=0.03mm2 & Considerando una resistencia al des!arramiento
s=250! /mm2
&
Entonces
N=qVcrs
45000,9=0,03mm
2
40.15m/min250! /mm2
45000,9=0.074"#
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
9/18
9
0peracin de ac#aflanado o perfilado
'a velocidad real del 2usillo para esta operacin es
Vcr=nrd
1000=
1065.0412mm1000
=40.15m/min
'a potencia consumida resulta, teniendo en cuenta los par*metros seleccionados,
a=
0.02mm
vuelta , la profundidad p=1.5mm 6or lo tanto la seccin de viruta ser*
q=ap=0.021.5=0.03mm2 & Considerando una resistencia al des!arramiento
s=250! /mm2
&
Entonces
N=qVcrs
45000,9
=0,03mm
240.15m/min250! /mm
2
45000,9
=0.074"#
0peracin de corte 6sin pre'corte7
'a velocidad real del 2usillo para esta operacin es
Vcr=nrd
1000=
1065.0412mm1000
=40.15m/min
'a potencia consumida resulta, teniendo en cuenta los par*metros seleccionados,
a=0.04mm
vuelta , la profundidadp=6mm
6or lo tanto la seccin de viruta ser*
q=ap=0.046=0.24 mm2
& Considerando una resistencia al des!arramiento
s=250! /mm2
&
Entonces
N=qVcrs4500
0,9
=0,24mm
240.15m /min250! /mm2
4500
0,9
=0.6"#
4.3. Tiempo total de produccin.
El tiempo total de produccin est* compuesto por un tiempo productivo, que representa el
tiempo neto de mecanizado un tiempo improductivo que transcurre durante las operaciones
improductivas
Tiempo Productivo
105&04 vueltas 1 minuto)50 vueltas 0&)4 minutos
Tiempo improductivo
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
10/18
10
J10> 0&)4min50> 0&0Jmin
6or lo tanto el tiempo total para producir cada pieza es la sima de estos dos tiempos lo que da un
total de 0&)@min, lo que es lo mismo a una pieza cada 1&) se!undos&
endimiento de la ma!uina en piezas"#ora
'a cantidad de piezas producida por 2ora de trabao de la maquina est* dada por la si!uienterelacin
#h =
n(360 ti)ra6
Feemplazando los valores sabiendo que n=1065.04rpm , ra=250rev ti=50 &
Entonces
#
h
=1065.04(36050)
250
6
=220.1piezas
hora
El tiempo total para la produccin de la totalidad de las piezas necesarias 100000 piezas# seria
$p=100000piezas
220.1piezas
hora
=454.34 horas
4.4. esumen de los tiempos $ consumo de las operaciones
El tiempo que dura cada operacin se determina conociendo las revoluciones necesarias en cada
una de ellas, obtenidas a partir de las condiciones de trabao adoptadas de la velocidad
seleccionada&En la si!uiente tabla se detallan los tiempos necesarios para cada operacin pero la suma no
representa el tiempo de produccin por piezas a que las operaciones se superponen entre s/&
n819*%:94 rpm Profindidad 6mm7 +vance 6mm"rev7 de rev Tiemp 6min7 Tiemp 6se(7
0peracin de ntallado para 5l o'rin( 2 9:92 199 9:9;4 %:*34
0peracin de ntallado para la (u)a del
se(uro
1:% 9:92 ,% 9:9,9 4:22%
0peracin de ac#aflanado o perfilado 1:% 9:92 ,% 9:9,9 4:22%
0peracin de corte 6sin pre'corte7 * 9:94 1%9 9:141
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
11/18
11
Dperacin de ac2aflanado o perfilado 4;22 +;+?4 +;+4E
@+
Dperacin de corte sin pre;4+ +;< +;4+;++1+
9D9A' +;>3= +;
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
12/18
12
*lustracin 2
110 2030
4054
60
70
80
90
100
110
120
130140
150160
170180190200210
220230
240
250
260
270
280
290
300
310320
330340
350360
0
20
40
4.%.2 &eva de entallado de la (u)a del se(uro
*lustracin 3
0 2 4 6 8 10 12
0
2
4
6
8
10
12
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
13/18
13
*lustracin 4
0 1020 3040
5060
708090
100110
120130
140150
160170180190200210
220230
240250
260270
280290300
310320
330340350
360
0
20
40
4.%.3 &eva de ac#aflanado.
*lustracin
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0
5
10
15
20
25
*lustracin
010 2030
4050
60
70
80
90
100
110
120
130140
150160
170180190200210
220230
240
250
260
270
280
290
300
310320
330340
350360
0
20
40
4.*. +ccesorios
efri(erantes $ lubricantes
el refri!erante o lubricante a utilizar, son los aceites emulsionantes que se obtienen mezclandoaceite mineral con a!ua para nuestro trabao tiene la proporcin K 15 por 100, este posee un
discreto poder lubricante se emplean para el mecanizado de metales de mediana dureza con
velocidades medianamente elevadas& Al mecanizar se produce un aumento de temperatura tanto
en la pieza como en la 2erramienta, debido al rozamiento o friccin entre ellas& Esto produce una
baa en la capacidad de corte de la 2erramienta a que se ad2ieren pequeas porciones de viruta
micro soldaduras disminuendo su rendimiento& A fines de evitar este cometido, lo que se busca
primordialmente en el lubricanteHrefri!erante es
;uena refri!eracin contrarrestando la !eneracin de calor&
-mpedir eliminar la ad2esin de la viruta a la 2erramienta& ;uena lubricacin, prolon!ando la duracin vida "til de la 2erramienta&
Crear una capa que protea a la pieza de la posterior o3idacin&
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
15/18
15
Se utilizara aceite emulsionante, a que cumple con los requerimientos anteriormente
mencionados&
4.,. Plan de control de calidad
'a calidad control en las precisiones de medidas terminaciones del lote se realizara mediante
inspecciones reiteradas& 9omando una pieza cada 10 minutos de produccin, realizando la
toma de medidas con calibres para corroborar que la misma cumpla con las condiciones
requeridas por los clientes&
%. Calculo del costo de la pieza.
%.1. Costo del material
El material base son barras A-S- 1045 redondas laminadas trefiladas de 1) mm de di*metro, El
valor de este material es de 1J),41 LH8!M& Como se conocen la cantidad de barras necesarias, el
precio el peso lineal se calculo a partir del solid=or8s tenemos que el costo para la totalidad
de las piezas ser*D &&p//BBB.#pee"me&al#.com/pc-1619-8232-12-r"-1045-&r!e"-gro!"-poli#e"-
000-001.a#p
100000piezas=1613
barras6m
barra 5,32688!
6m 132,41
!=1.137 .700,8
Entonces el costo por pieza del material es de
pieza=
11.37
pieza
.2. !osto de la mano de o"ra directa:
Est* compuesto por las 2oras dedicadas por parte del operario del taller para realizar las piezas, es
decir, el precio que le cuesta el patrn pa!ar al personal calificado&
9enemos que el precio patronal de la 2ora de trabao de un operario calificado es de37.41
h
+ebemos calcular la cantidad de d/as 2*biles laborables en el ao,
(a"la 1
'icencia ordinaria 1 d/asHaoNeriados nacionales 1: d/asHao
Enfermedades accidentes : d/asHao
'icencias especiales 4 d/asHao
9D9DA' 50 d/asHao
(a"la 2
+omin!os 5) d/asHao
S*bados 5) d/asHao
9D9A' 104d/asHao
Entonces tenemos que la cantidad de d/as laborables en un ao son
http://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspxhttp://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspxhttp://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspxhttp://www.speedymetals.com/pc-1619-8232-12-rd-1045-turned-ground-polished-000-001.aspx7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
16/18
16
Diaslaborables
a&o =365
dias
a&o52
s' bados
a&o 52
domin!os
a& o =261
dias
a& o
I los d/as netos de trabao al ao son
Dias netoslaborables
a&o =261
dias
a& o50
dias
a&o=211
dias
a&o
En el Ane3o 1 se detalla la matriz de mano de obra de la cual se obtiene un valor de @J&J1LH2&
Costo de mano de obra indirecta
Est* compuesto por varios !astos que se listan a continuacin
A!ua
6apel 2i!i(nico
+eter!ente
abn
Fopa
9oallas
Dtros !astos
6ara pa!ar todos estos !astos el precio lo calculamos como el J% del precio de personal por 2ora,
por cada 2ora de trabao
!atos varios=0.0359.10
h=1 .7482
h
Es decir, a cada 2ora de trabao le sumamos el precio de los !astos varios&
.3. !ostos #$os y aria"les:
Costos fijos
.o e3isten costos fios&
Costos variables
+entro de estos costos est* el costo de la ener!/a& El precio de la ener!/a es de0.83
(h& I
conociendo el consumo de ener!/a por pieza la cantidad de piezas a producir podemos
determinar el costo total e unitario&
%
total=0.83
%
(h100000piezas0,00129
)h
pieza=%107.07
%
pieza=
% 107.07
100000piezas=%0.0010707
%.4. -mpuestos
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
17/18
17
-BA?)1%+OF? J&%-mpuesto total a aplicar ? -BAP+OF? )4&%
%.%. +mortizacin de la ma!uina.
A la relacin entre el capital de la maquina costo# la cantidad de 2oras de vida "til2oras a
amortizar#, multiplicada por la cantidad de 2oras de trabao para la realizacin de las piezas se la
denomina amortizacin de la maquina&
El costo de esta m*quina 2erramienta es de L4&000,00M su vida "til apro3imada es de dos
aos equivalentes a 1@&5)0 2oras& El tiempo total de trabao en el torno productivo mas
improductivo# es de 454&J4 2oras&6or lo que la amortizacin por pieza es de
%
total=
% 48.000,00
17520h 454.34 h=%1224.77
pieza=0.0124
M2ttpHHarticulo&mercadolibre&com&arH'A
7/24/2019 Calculo de Levas Torno semiautomatico
18/18
18
)!eo 1