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PROBLEMA DE APLICACIN: TORNEADO:CNC

Un disco macizo de 300 mm de dimetro se refrentar, aplicando una pasada de 6 mm de profundidad, el cabezal tiene una gama continua de velocidades comprendida entre 0 y 2000 rpm y gama continua de velocidades de los carros xyz entre 0 y 10 m/mi.

La Vc = 110 m/mi, se trabajara con avances constantes, la potencia especifica ps =2200 N/mm2 la rugosidad debe quedar en 6 micras, Ra = af 2 KM/32r, KM = 1,4, r=0,8mm Kr =75, Kr = 15, =5 =10

Se pide:

Calcular el tiempo de refrentado, buscado que sea minimo.

20kw, (0.6)

300 2000 rpm

SOLUCION:

Para mantener la Vc constante, conforme disminuye el diametro hasta alcanza una velocidad maxima, a un d*,

d* = Vc/N = 17.5 mm, por lo tato el mecanizado se realizara de la siguiente manera:

De 300mm a d* a velocidad constante 110m/mi y desde d* a 0 a N cosntante 2000 rpm, la suma de ambos tiempos da el tiempo total.

T1 = /a x Vc[ (D/2)2 - (d*/2)2

T2 = d*/2 /a x Nmax,

en ambos casos se necesita hallar el avance a, para ello aplicamos las restricciones, de rugosidad Ra y la restriccin de potencia

Ra = KM [ a2 /32r < = 6 micras o 6x10-6 mm despejando a, tenemos

a= 0.33 mm, por lo tanto en D = 300 mm , N = 116.71 rpm y la potencia disponible para esa velocidad:

Pd =(116.71/300) x 20 x 103 x 0.6 =4668.4 w, y la potencia de corte en ese instante ser:

Pc = ps x af x ap x Vc = 2200N/mm2 . 6mm. Af . 110m/mi . 1mi/60 s =4668.4w

De dode af = 0.193

Comprobando que cumpla las velocidades de avance:

Vmax = af .Nmax = 0.193 x2000 = 386 mm/mi y

Vmin = af . Nmin= 0.193 x 116.71 =22.52 mm/mi y esta en la gama de velocidades de avance (0-10 m/mi)

Por lo tanto af = 0.193 mm, reemplazando en las ecuaciones de tiempo:

T1 = 3.32 mi y T2 = 0.022mi y el tiempo total sera

Tt = 3.32 mi + 0.022 mi = 3.342 mi

Se desea tronzar una barra de 20 mm de dimetro, bajo las siguientes condiciones:

La Vc no debe superar 65m/mi

La Ra < a 10 micras, la penetracin 5 mm

El cabezal tiene ua potencia de 4Kw con eficiencia de 0.6

El torno tiene una gama discreta de velocidades desde 20 a 1280 rpm, con una progresin geomtrica de i= 2

Se pide: Determinar el avance y la velocidad de giro del cabezal para obtener el tiempo de mecanizado sea mnimo.

Solucin:

Hallando N = 65/D = 1034.5 rpm

Vc = DN