CAPITULO 22.1 ANÁLISIS DEL PROBLEMAUno de los grandes problemas de la empresas manufactureras donde su

materia prima son los metales, tales como el bronce y el aluminio es la

disminución de la vida útil de su maquinas, se ha comprobado que la causa

principal del deterioro temprano de la maquinaria es por no contar con un plan

de mantenimiento preventivo.

El no contar con un mantenimiento preventivo ocasiona un costo elevado en

refacciones, de partes móviles que pudieran fallar por falta de lubricación o por

no llevar un seguimiento continuo de su vida útil, causando un paro de

producción no previsto que afectara a la línea.

Generará una interrupción del programa de actividades diarias de

mantenimiento, atrasando el itinerario de trabajo, prolongando los turnos de los

técnicos y por ende un pago de horas extras.

El paro de una línea es un gran problema que HERSEG no desea tener, le

ocasiona grandes pérdidas económicamente, atraso de producción si

mencionar que en la industria automotriz no pueden existir atrasos de

producción y si existiera la empresa se haría cargo de los gastos ocasionados.

El tiempo muerto en que no operan las maquinas también se ve reflejado en los

operadores pues a ellos produzca o no una línea no les afecta en su sueldo

base y a la empresa le cuesta pues por línea pueden existir hasta 10

empleados.

2.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO

Los objetivos que se pretenden alcanzar con el siguiente proyecto son:

Aumentar la vida útil de la maquinaria

Aminorar las fallas por excesos de suciedad

Economizar en refacciones por mantenimiento correctivo

Aumentar la exactitud de las piezas

Evitar que calidad rechacé lotes de piezas

Disminuir los tiempos muertos

Menor distracción de los técnicos por fallas no programadas

Logar una calidad óptima en las piezas

2.3 MARCO CONCEPTUALMantenimientoSe define como el conjunto de técnicas destinado a conservar equipos o

instalaciones industriales en servicio

Mantenimiento Correctivo

Puede ser definido como la reparación de fallos que se han presentado sin

previo aviso. Dichos fallos pueden ser originados por explotación inadecuada

del equipo, malfuncionamiento del equipo, negligencia por parte del personal

que maneja el equipo o fallas en la calidad y el diseño de la máquina o equipo.

Mantenimiento correctivo programado

Supone la corrección de la falla, cuando se cuenta con el personal, las

herramientas y además se adapta a las necesidades de producción.

Mantenimiento predictivo

El mantenimiento predictivo es una técnica para pronosticar el punto futuro de

rotura o avería de un componente de una máquina, de tal forma que dicho

componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que

falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del

componente se maximiza.

Técnicas aplicadas al mantenimiento predictivo

ANÁLISIS DE VIBRACIONESEl interés de las Vibraciones Mecánicas llega al Mantenimiento Industrial de la

mano del Mantenimiento Preventivo y Predictivo, con el interés de alerta que

implica un elemento vibrante en una maquina, y la necesaria prevención de las

averías que conllevan las vibraciones a medio plazo.

TERMOGRAFÍALa Termografía Infrarroja es una técnica que permite, a distancia y sin ningún

contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión.

.Los ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja emitida por un

objeto, pero las cámaras termográficas son capaces de medir la energía con

sensores infrarrojos, capacitados para "ver" en estas longitudes de onda. Esto

nos permite medir la energía radiante emitida por los objetos y, por

consiguiente, determinar la temperatura de la superficie a distancia, en tiempo

real y sin contacto.

¿Qué es el mantenimiento preventivo?

Como su nombre lo indica el mantenimiento preventivo se diseño con la idea

de prever y anticiparse a los fallos de las máquinas y equipos, utilizando para

ello una serie de datos sobre los distintos sistemas y sub-sistemas e inclusive

partes.

Bajo esa premisa se diseña el programa con frecuencias calendario o uso del

equipo, para realizar cambios de sub-ensambles, cambio de partes,

reparaciones, ajustes, cambios de aceite y lubricantes, etc., a maquinaria,

equipos e instalaciones y que se considera importante realizar para evitar

fallos.

Es importante trazar la estructura del diseño incluyendo en ello las

componentes de Conservación, Confiabilidad, Mantenibilidad, y un plan que

fortalezca la capacidad de gestión de cada uno de los diversos estratos

organizativos y empleados sin importar su localización geográfica, ubicando las

responsabilidades para asegurar el cumplimiento.

Los dispositivos y sistemas de lo centros de maquinados, son:

Ejes principales

Ejes complementarios

Sistema de transmisión

Control de desplazamiento

Dispositivos de control de herramientas

Unidad de gobierno

Ejes principales

En las MHCN (máquina herramienta de control numérico) se aplica el concepto

de “eje”, a las direcciones de los diferentes desplazamientos de las partes

móviles de la máquina, como la mesa porta piezas, carro transversal, carro

longitudinal, etc.

Las MHCN disponen de diferentes órganos de movimiento lineal (generalmente

ejes), para poder programar e l movimiento de dichos elementos, se les a signa

una letra. Esta asignación de letras está normalizada, no pudiendo ser

cambiada en ningún caso. Los signos "+" y "-" no tienen un sentido matemático

sino de dirección.

Eje Z: Es el que realiza el movimiento longitudinal en sentido del eje principal

de la máquina.

Eje X: Es el que realiza el movimiento transversal perpendicular al eje principal

de la máquina. (Basado en un torno con la herramienta trabajando desde el

lado del operario) (Ver fig. 1)

Ejes complementarios

Algunas MHCN disponen de mesas giratorias y/o cabezales orientables. En

ellas la pieza puede ser mecanizada por diferentes planos y ángulos de

aproximación. Los ejes sobre los que giran estas mesas y cabezales se

controlan de forma independiente y se conocen con el nombre de ejes

complementarios de rotación. Su velocidad y posición se regula también de

forma autónoma. Los ejes complementarios de rotación se designan en la

programación CN como A, B, C. Estos ejes se asocian con los lineales. (Ver

figura 2)

Fig. 1 Ejes de centro de maquinado

Fig. 2 Ejes complementarios

Sistema de transmisión

El sistema tuerca – tornillo para estas condiciones da como resultado el

movimiento a los ejes a partir de los motores, realizados por los tornillos de

bolas, que funcionan por el principio de recirculación de bolas.

Este consiste en un tornillo sinfín acanalado y un acoplamiento a los que se fija

el conjunto a desplazar. Cuando el grupo motor gira, su rotación se transmite al

tornillo sinfín y el cuerpo del acoplamiento se traslada longitudinalmente a

través de este, arrastrando consigo a la mesa de trabajo en el sentido

oportuno; es decir, el tornillo lleva un perfil semicircular. Y en contraparte, la

tuerca lleva la otra mitad Esa circunferencia es con la finalidad de guiar una

línea de bolas que corre a todo lo largo de la cuerda del tornillo. (Ver figura 3)

El husillo de bolas es el medio mecánico para desplazar la tuerca, es cuestión

de aplicar sus ventajas. Si podemos controlar la velocidad, posición aceleración

del motor, y al motor conectamos el tornillo, entonces podemos controlar la

velocidad, posición y aceleración de la tuerca. (Ver figura 4)

Fig. 3 Tornillo de bolas

Fig. 4 Desplazamiento del tornillo de bolas

Para realizar los movimientos de los diferentes ejes se utilizan habitualmente

motores eléctricos de corriente continua controlados mediante señales

electrónicas de salida y entrada. Estos actuadores pueden girar y acelerarse

controladamente en ambos sentidos

Los tipos de motores más usuales actualmente son los servomotores.

Son motores que acostumbran a ser los más utilizados dada su alta potencia y

alto par conseguido a bajas vueltas, lo que permite trabajar a pocas

revoluciones con grandes cargas de trabajo (Ver figura 5) .El funcionamiento

del motor es prácticamente el mismo que un motor de CA convencional, pero

con un encoder conectado al mismo. El encoder controla las revoluciones

exactas que da el motor traspasando los datos al control para que tenga el

registro exacto del mismo.

El mismo encoder es el encargado de frenar en el punto exacto que ordena el

control al motor. Los controles numéricos en su comunicación con los motores

tienen calibrada su parada por medio de lo que técnicamente se llama rampa

de desaceleración para evitar los desplazamientos no deseados motivados por

la interferencia de los diferentes carros.

Control de desplazamiento

Los movimientos de los diferentes ejes y sistemas por medio de las ordenes

que envía el control numérico a los diferentes motores, pero eso no garantiza

que la posición real que tienen los carros sea exactamente la deseada, debido

a posibles percances que pueden producirse durante su movimiento: falta de

grasa, obstáculos durante el recorrido, juegos producidos por el desgaste de

los elementos móviles, inercias no controladas, etc. Para corregir esos posibles

problemas, se tiene que utilizar sistemas de control de la posición.

Control de posición

Son elementos que sirven para indicar con gran exactitud la posición de los

ejes de una máquina. Normalmente son ópticos y funcionan por medio de una

o más reglas de cristal con una cabeza lectora que mide el desplazamiento de

cada uno de los ejes, o electromagnéticos basados en la inducción de una

corriente sobre una regla magnética.

Sensores de posición magnéticos

Los detectores magnéticos sirven para la detección de posición sin contacto y

libre de desgate de la técnica de mando. Se usan allí donde los detectores de

proximidad inductivos han llegado a su límite. Ya que los campos magnéticos

no atraviesan todos los materiales no magnetizados, los sensores magnéticos

reconocen por medio de paredes de metal no ferroso, acero inoxidable,

Fig. 5 Servomotor

aluminio, sintética o madera. En el caso de los centros de maquinados la

guardas de los ejes.(Ver figura 6)

Dispositivos de control de herramientas

El cambio de las herramientas de trabajo en una máquina con CNC, se efectúa

de manera totalmente automática, para lo cual se utilizan dispositivos de torreta

tipo revólver, con un número importante de posiciones o estaciones, o sistemas

de cambio denominados magazines, que consta de una cinta o cadena, que

con el auxilio de agarraderas, selecciona la herramienta a emplear de un

“almacén” y la sitúa en posición de trabajo. (Ver figura 7)

Unidad de gobierno

Es el elemento que contiene la información necesaria para todas las

operaciones de desplazamientos de las herramientas, giro de los husillos, etc.

Fig. 6 sensores magnéticos

Fig. 7 “Magazin”

Está conformada por el ordenador o procesador, que es donde se encuentra la

memoria de almacenamiento de los datos de maquinado, que serán

transformados en impulsos eléctricos y transmitidos a los distintos motores de

la máquina; y por el tablero o panel de servicio, elemento físico por donde se

ingresan los datos requeridos por el control.

Esto se realiza mediante un teclado alfanumérico similar al teclado de una

computadora, una zona de paneles de mando directo de la máquina, y un

monitor (display o pantalla).