UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICACARRERA DE INGENIERA MECNICATaller Mecnico IIIn!Dieo N"#e$In%eran%e& ' A(ril) Ao&%o*+,-CA.TULO IVTala/ra/oPROBLEMA 1Se desea taladrar un agujero pasante de 10mm de dimetro y 20mm de longitud en uncentro demecanizado.Para ello seutiliza la herramientadecortedelafigura1. Laenerga especfica de corte del material de la pieza es de 2300 !mm". La #elocidad decorte recomendada para esta operaci$n es %&m!min. Para e#itar la rotura de laherramienta se de'e limitar el par de corte a un #alor inferior a 12.m. La potencianominal de la ma(uina es de 3.&)* y su rendimiento del %&+.Se pide,1. om'rar la herramienta de la figura 1. e identificar las partes se-aladas BROCA HELICOIDAL DE 2 DIENTES

.ilo secundario Superficie dedesprendimientoSuperficie de incidencia .ilo principal .ilo trans#ersal2. /alcular las condiciones de corte (ue permitan realizar el taladrado en un tiempomnimoycalcular el tiempo correspondiente. Suponer (ue la distancia deapro0imaci$n y salida de la herramienta es de 2mm( )minmm68478.261 Q2625W = Pcm 287.24!" N# D$%&'

=========2acc2300min 11011000 .212&.02 30.%&233&0 4 Pc.10min%& 2 1000 3.. 10001000.5.6c0.%& 4 n * 3&00 4 P12.m 4 7filos 2 4 8%&m!min 4 6c2300!mm" 4 ps20mm 4 L10mm 4 5mmNmmmsm NQPsPcQQ Ps PcP P PcmmmNDVcNacc n(.(min %min (.(2 %)mm(.157 *minmm871.8+2 ,-m)==+=+========.&min9:2 . 9%12 2 20 32 32; . 293% 23 2 3min9:2 . 9:1.2 10 3minmm19;%9.211 ;.;2 3;.2322valor este o aproximandmmmmtVfd LmtrpmmmFN zVfFVfDQVfVfDQmmaproxmzzPROBLEMA 2Se desea taladrar un agujero ciego de 20 mm de dimetro y 30 mm de longitud ;mmyla#elocidaddecortede'esituarseentre;0y%0m!min. Seusaruna'rocahelicoidal de 119? de ngulo de punta. La fuerza de empuje no de'e superar los 2&00 y su #alor se estima en un &0+ de la fuerza de corte. La potencia nominal de la m(uinaes de 9 @* y su rendimiento> del %&+.Se pide,1. /alcular las condiciones de corte (ue permitan realizar el taladrado en un tiempomnimo y el tiempo correspondiente. Suponer (ue la distancia de apro0imaci$nde la herramienta es de 2mm.2. /alcular el caudal de #iruta.3. 5eterminar el dimetro de la zona de talonamiento suponiendo (ue el ngulo deincidencia> en las pro0imidades del centro de la 'roca> y medido en el plano detra'ajo 3(ue contiene a los #ectores #elocidad de corte y #elocidad de a#ance2>es de &?.D$%&', &000 4 .c%&+ 4 n * 9000 4 Pn 2&00 .cmm 0.; 4 ac119? 4 am!min %0 A ;0 4 6c!mm2 3000 4 Psmm 30 4 Lmm 20 4 51. N=1000Vc x DN=1000 X(70mmin) x20mmN=1114.08rpmaw=D2 sen kraw=11.66mmsc=Fcpssc=5000N3000Nmm2sc=1.67mm2ac= scawac=1.67mm211.66mm=0.14mmap=aw senaap=10.29mmf =scap=1.67mm210.29mm=0.16mmt =Lf . n. z=30mm0.16mmx 1x 1114.08rpm=0.168min2.Q=Vfx ( D4)4=56 cm3min. tan 5=0.16mm/ Dodo=0.16mmtan 5P!&/01m$ .Se desea realizar agujeros pasantes de25mmde dimetro enchapasde acerode20mmde espesor. Para ello> se emplearan 'rocas de 2dientescon 120dengulo de punta. =l acero de las chapas tiene una resistencia a la tracci$n de100kgmm2. Las condiciones de corte se tomaran de la ta'la adjunta> de forma (ue seo'tenga un tiempo de mecanizado mnimo. =l rendimiento de la ma(uina es del 85.La energa especfica de corte es ps=1,6 x103ac0.46. ac=mm; ps=Nmm2 Se pide,1. /alcular la potencia necesaria para lle#ar a ca'o la operaci$n.2. /alcular el tiempo de mecanizado suponiendo (ue la distancia de apro0imaci$ny salida de la herramienta es de 2mm.DATOS#=25mmz=2dientesVc=20mminf =0.20 mmrevn=85Sen60=12,5awcos30=acf /alcularel tiempodemecanizadosuponiendo(ueladistanciadeapro0imaci$n y salida de la herramienta es de 2mm.Vc=xDxN1000N=Vcx 1000xDN=20mmin x1000x25mmN=254.6479 revminVf=fxNxVf=0.20 mmrev x254.6479 revmin x2Vf=101.85916 mmmintm=Lmvftm=20mm101.85916 mmmintm=0.1963495min /alcular la potencia necesaria para lle#ar a ca'o la operaci$n.ac=fx!os 30Q=x D24xVfQ=x( 25mm)24x101.85916 mmminQ=50 x103 mm3minac=0.20x!os 30ac=0.1732mmaw=12,5Sen60aw=14.433756mmps=1,6 x103ac0.46ps= 1,6 x 103(0.1732)0.46ps=3584.164668Nmm2"c=Qx ps"c=50 x103 mm3min x3584.164668Nmm2 x1m1000mm x 1min60s"c=2986.80389#attsn= "!"acc"acc=2986.80389#atts0.85"acc=3513.886929#atts"acc=3.514 x103#attsPROBLEMA 4Se necesita mecanizar una serie de agujeros so're una placa de dimensiones20001000;0mm 3#er .igura 12. =l material de la placa es de fundici$n gris de dureza210BC. La energa especfica de corte del material 3!mm22 #iene dada por lasiguiente e0presi$n,"s=1200ac0.1(ac : mm)La placa de'e lle#ar mecanizados 32 agujeros con las siguientes caractersticas,A 11 agujeros de dimetro 2mm y profundidad 9mm.A 11 agujeros pasantes de dimetro 10mm.Las herramientas disponi'les y los parmetros de corte recomendados por el fa'ricantese muestran en la .igura 2 y 7a'la 1. Para o'tener una e#acuaci$n $ptima de la #iruta enlos agujeros de mayor profundidad> se de'ern seleccionar herramientas con lu'ricaci$ninterna.La m(uina en la (ue se #an a realizar los agujeros tiene una potencia nominal de ; @*con un rendimiento del 9&+y la rotaci$n m0ima del husillo principal es de10.000r.p.m.1. 1.A =legir la m(uinaAherramienta ms adecuada para realizar el tra'ajo definidoy seleccionar las herramientas adecuadas para realizar las operaciones indicadas.2. /alcular el #alor de los parmetros de mecanizado (ue hacen (ue el tiempo demecanizado sea mnimo. =s imprescindi'le compro'ar (ue cumplen lasrestricciones impuestas.Dgujeros de dimetro 2mm E Berramienta 2> (ue es una 'roca de 2mm 3z422.5atos,z=2dientes"acc=4 $#n=85Nmax=10.000r . p. m6elocidad de corte,Vc=DN1000Vc=2mm10.000rpm1000=62,38m/ minsin 70= D2awPotencia de corte,"c="accnaw=2mm2sin70= 1mmsin 70=1,064mm"c=4 $#0,85=3400#.uerza de corte,Fc="cVcFc=3400 Nms62.83m1minmin60sFc=3400 N6062.83=3246,85NSc=awacSc=Fc"sawac=Fc1200ac0.1 Nmm2=nerga especifica de corte,"s=1200ac0.1 Nmm21.064mmac=3246,85N1200ac0.1 Nmm2"s=12002,810.1 Nmm2( 1.064mmac)( 1200ac0.1)=3246,85mm2"s=1082,20Nmm21277,01ac0.9=3246,85mmac0.9=2,54ac=2,81mm/audal,Q="c"s=3400 Nms1000mm1m1082,20Nmm2=3141,74 mm3min6elocidad de a#ance,Q=D24VfVf = 4QD2=43141,74 mm3min(2mm)2=1000,049mmminVf =f zND#ance,f =VfNz= 1000,049 mmmin2( 10.000) revmin=0,05mm7iempo de mecanizadotm=16tata= LVf =8mm1000,049 mmmin=0,0079mintm=16( 0,0079min) =0,127minDgujeros de dimetro 10mm E Berramienta 1> (ue es una 'roca de 10mm 3z422.Vc=140mmin 6elocidad de corte dada por la ta'la 1 6elocidad de Busillo,N=Vc1000D=140mmin100010mm=4456,33rpmPotencia de corte,"c="accn"c=4 $#0,85=3400#.uerza de corte,Fc="cVcFc= 3400 Nms140m1minmin60sFc=3400 N60140=1457,14 N/audal,Q="c"s=3400 Nms1000mm1m1082,20Nmm2=3141,74 mm3min6elocidad de a#ance,Q=D24VfVf = 4QD2=43141,74 mm3min60(10mm)2=2400,11 mmminD#ance,Vf =f zNf =VfNz= 2400,11 mmmin2( 10000) revmin=0,120mm7iempo de mecanizado,tm=16tata= LVf =40mm2400,11 mmmin=0,016 mintm=16( 0,016min)=0,26min3. /alcular los pares de corte para los parmetros o'tenidos.% 1=FcD2=3246,85N0,001mm=3,24 Nm% 2=FcD2=1457,14 N0,01mm=14,57 Nm;. =0plicar cul es la funci$n de un rompe #irutas y (uF parmetros limita.=l rompe#irutas seutilizaparaconseguir unflujoyfraccionamientodela#irutacon#eniente para (ue no sea ni demasiado corta ni demasiado larga.Los parmetros (ue limita son la profundidad de pasada y el a#ance.&. Se-alar utilizando un di'ujo adecuado las zonas en las (ue se produce el desgaste deflanco y de crter. Gndicar los parmetros (ue se utilizan para medir tales desgastes.PROBLEMA 5Se desea fa'ricar un lote de piezas de acero templado y espesor 20 mm como las (ue aparecen en la fig. 1. estas Piezas #ienen fa'ricadas por laminaci$n> pero sus re(uisitos geomFtricos implican el mecanizad posterior de ciertas zonas. =n este pro'lema se pide dejando en la zona central el dmin para la circunferencia denotada por el dimetro do.ta&onamiento=ftan'=0.15mmtan(4)ta&onamiento=0.682PROBLEMA 6Se dispone de un centro de mecanizado en el (ue se #an a realizar una serie de piezascomo la (ue aparece en la figura 1. Las piezas #ienen ya fresadas y dos de los cuales ser#irn de agujero pre#io a unroscadoposterior. =l centrode mecanizadodisponedeunalimitaci$n(ueimpidetra'ajar con fuerzas de empuje superior a los &000. Ddems> se dispone del dato (ue>en este caso> la .c410000 y Ps4 2%00. Se supondr (ue el ngulo de punta de todaslas 'rocas es de 119?.Las brocas para realizar los agujeros deben ser seleccionadas de la lista que se proporciona en laTabla 1.Se pide,1. om'rar> justificando la respuesta> el tipo de herramienta a utilizar y el a#ance pordiente a emplear en cada caso para (ue el tiempo de mecanizado sea mnimo.2. /alcular el tiempo de mecanizado mnimo total para taladrar los ; agujeros. 3SuponerLa4Ls43mm2.3. /alcular la potencia de corte m0ima consumida.5D7MS,; agujeros5141&mm8426c4100m!min.c410000Ps42%00!mmK2N=(Vc1000)/( D)N=(100m/ min1000)/(15)N=2122,06rpm sc=Fc"ssc=10000 N2700(Nmm2)sc=3,7mm 2aw=(D/2)/ sen(59)aw=(152 )mm/ sen(59)

aw=8,47mm

sc=acaw ac=sc/ aw

ac=3,7mm2/8.47 mm2 ac=0,4368mmvf =fzN

Vf =2( 0,2mm)2122,06rpm Vf =848,82mm/ min%=Fc(D2 )

%=10000N /(0,0152)m %=7,5NmQ=(( D)24 )Vf

Q=(( 15)24)848,82mm/min Q=149998,87mm3/mint 1=15mm848,82mm/ mint 1=149998,87mm3/ min52421mm8416c4:0m!min.c410000Ps42%00!mmK2N=(Vc1000)/(D)N=(90m/ min1000)/( 21)N=1364,19rpm sc=Fc"ssc=10000 N2700(Nmm2)sc=3,7mm 2fz=sc/(D2 )

fz=0,352mm vf =fzN

Vf =0,3521364,19rpm Vf =480,19mm/ min%=Fc(D2 )

%=10000N /(0,0212)m %=105NmQ=(( D)24 )Vf

Q=(( 21)24)480,19mm/ min Q=166318,89mm3/ min"c=(zFc(vc2 )60)

"c=(110000 N(902 )60)

"c=7,5k#t 2=25mm480,19rpm t 2=0,05minPROBLEMA 7Se desea realizar> en un taladro de columna> agujeros de 12mm de dimetro en un acerode resistencia a la tracci$n 9&)g!mm2 y cuya energa especfica de corte 3en !mm22#iene dada por,"s=1.6103ac0.46Siendo ac el espesor de #iruta en mm.=l taladrado se lle#ar a ca'o con la Berramienta 1> de acero rpido> (ue de'e utilizarseen este material con una #elocidad de corte de 2&m!min y con un a#ance por filo de0>1&mm. Se pide,1. M'tener la potencia necesaria para realizar la operaci$n> suponiendo unrendimiento de la m(uina del :0+.2. NSera posi'le realizar esta operaci$n en un /entro de Oecanizado utilizando laherramienta 1P NQ utilizando la herramienta 2P Razona la respuesta. Oanteniendo los parmetros de operaci$n citados ms arri'a N/$mo afectara ala potencia consumida el utilizar una herramienta similar a la 1> pero con 3 filosen #ez de 2P4. Representar el ngulode desprendimientoyel ngulode incidencia de laherramienta 1. So're esta misma #ista representar el #ector #elocidad de corte.5. =n el conte0to de esta operaci$n> Npara (uF utilizaras un escariador?DATOS:n=0.Di!"etro=1#""$adio=%"" "s=1.6103ac0.46&c= #' "("in)z=0.1'""ac = cos#0*+za, = r(cos#0 Sc = a,*acac = cos#0*0.1'"" a, = %""(cos#0 Sc = 0.""#ac = 0.1-""a, = %../-"""s=1.6103ac0.46)c= 0s*Sc 0s = 1.%*10.(10.1-""20.-%)c = .-0.-./#%% 3(""# * 0.""#0s = .-0.-./#%% 3(""#)c = .'-%..--. 30c= )c*&c0c= .'-%..--. 3 * #' "("in0c= 1//%'./%0 3"("in2*1"in(%0s20c= 1-44.%%-.' 50n = potencia necesaria0n = 0c(n0n = 1-44.%%-.' 5(0.0n = 1%-1./' 5*06sta operaci7n s8 ser8a posible realizar con la 9erra"ienta 1 1broca 9elicoidalde # dientes2 en un centro de torneado.10z 0otencia# 1-44.%%-.'5. ::= 1.*1-44.%%-.'52(#:= ##1%.-%'#' 50otencia1-44.%%-.'51##1%.-%'#'5;